一种环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接方法

摘要

一种环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接方法，为解决利用胀接、熔焊及其组合的方法实现换热器管子与管板之间连接时出现的高温接头松弛、间隙腐蚀、生产工艺复杂、成本高等问题。方法：一、管板内壁开设环形槽；二：采用有机溶剂或清洗剂擦拭管子和管板的表面；三：管子与管板装卡采用间隙配合；四：摩擦焊接；由于摩擦针的大端直径大于管子内径a、小于管子外径b，热塑性化的管子材料在摩擦针的挤压作用下，逐渐将环形凹槽填满并形成机械啮合；五：当摩擦头的轴肩压入管板上表面深度t时，摩擦头保持高速旋转并停留3s～15s，之后将摩擦头匀速提起，从而获得环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接的换热管。本发明用于管板焊接。

主权项

一种环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接方法，其特征在于：所述方法是通过以下步骤实现的：步骤一、管板(2)内壁开设环形槽(2‑1)：焊接前在距离管板(2)上表面距离s处开设1～3个环形槽(2‑1)；步骤二、焊前处理：先通过机械打磨除去管子(1)内外壁、管板(2)上表面、环形槽(2‑1)表面的氧化膜，再采用有机溶剂或清洗剂擦拭管子(1)和管板(2)的表面，去除油污和金属粉尘；步骤三、管子(1)与管板(2)的装卡：装卡时管子(1)外壁与管板(2)内孔之间的间隙为e，且管子(1)上端伸出管板(2)上端面的长度为k，在管板(2)另一端对管子(1)进行机械夹紧；步骤四、摩擦焊接：使高速旋转的摩擦头(3)以一定的压入速度扎入管子(1)的内孔中，使管子(1)在摩擦头(3)与管子(1)之间的摩擦产热，管子(1)形变产热逐渐达到热塑性状态；由于摩擦针(3‑2)的大端直径大于管子(1)内径a、小于管子(1)外径b，热塑性化的管子材料在摩擦针(3‑2)的挤压作用下，逐渐将环形槽(2‑1)填满并形成机械啮合；步骤五、当摩擦头(3)的轴肩(3‑1)压入管板(2)上表面深度t时，摩擦头(3)保持高速旋转并停留3s～15s，以保证管板(2)与管子(1)之间原子扩散以形成冶金结合，之后将摩擦头(3)匀速提起，从而获得环形槽辅助强化管板摩擦形变扩散焊接的换热管。