空调焊接技术详解

空调焊接技术详解

空调焊接技术是空调安装和维修过程中的关键环节，它涉及到空调内部制冷通道的构建和维护。空调由室内机（蒸发器）、室外机（冷凝器）以及通过压缩机循环的冷媒组成。焊接工作主要是将连接各部件的铜管焊好，确保冷媒在管路中不泄露，以提高空调的品质和降低制造成本。

焊接前的准备

1. 施工图纸的阅读与熟悉：在开始焊接前，必须仔细阅读和熟悉施工图纸，了解焊接部位和要求。
2. 施工现场的查看：确认施工现场是否具备施工作业条件，如场地、工具、设备等是否齐全。
3. 管材及配件的准备：根据施工图纸准备所需的管材和配件，如铜管、焊料、焊剂等。
4. 机具及测量工具的准备：准备好氧气-乙炔、割刀、钢锯、电锤、扳手、水平尺、卷尺、锉刀等焊接所需的机具和测量工具。

空调焊接技术要点

1. 焊接表面的处理：在进行焊接前，必须对焊接表面进行清洁处理，去除油脂、氧化物、污迹和灰尘等杂质，以保证焊接质量。
2. 火焰的调整：根据焊接材料的特性，选择合适的火焰类型（如中性焰、碳化焰、氧化火焰）并调整火焰的大小和温度，以适应焊接需求。使用焊炬对铜管进行加热，直至能用目视判断已达到适当的焊接温度（740～840℃）。保持一定的焊接温度，以确保焊接质量。
3. 焊料的添加：选择合适的焊料，如磷铜焊料、银铜焊料等，并根据焊接部位的要求添加适量的焊料。在添加焊料时，要掌握焊料的添加位置、时机以及滴淌现象的把控，以确保焊接质量。
4. 焊接过程的控制：在焊接过程中，要控制好焊接电流、焊接时间和焊接温度等参数，避免焊接过程中出现虚焊、裂纹等缺陷。同时，要注意观察焊接部位的变化，及时调整焊接参数和操作方法。
5. 焊接接头的稳定性：在进行焊接时，要保证焊接接头的稳定性，避免焊接过程中接头松动或变形，导致焊接质量下降。
6. 不同材料的焊接：如铜与铝的焊接，需要特别注意焊接技巧和焊料的选择。由于铜和铝的材质不同，焊接时容易产生问题，因此需要采用特殊的焊接方法和焊料来确保焊接质量。

空调制造中的焊接

钎焊简介

火焰钎焊是一种常用的焊接方法，它具备多方面的优点。由于空调管路对强度和气密性要求比较高，因此对火焰钎焊有了更高要求。焊接质量的好坏关乎空调的性能，严格的钎焊方法，制定合理的焊接工艺对减小焊接缺陷有至关重要的作用。

在钎焊过程中，将钎焊组件的温度提高到钎料熔点以上，组件之间的接头空隙如图所示，在大多数场合融化的钎料和母材相互作用导致在钎料凝固时生成冶金结合。

用于火焰钎焊的设备，无论是手工的还是自动的，都要完成几种功能。它必须以正确的混合和正确的流速，将燃气和氧气（或空气）送到焊炬的焊嘴上。这些参数将影响火焰温度、加热速度、火焰气氛的性质。在自动钎焊的场合下，必须允许设备在钎焊中自动加钎剂、加热及冷却，以生产出牢固的满足使用要求的接头。

随氧气与燃气比例的变化，对每一种火焰状态，火焰的特性和效果是不同的。在火焰钎焊中最常用的火焰状态是还原焰和中性焰。氧化焰不被推荐到火焰钎焊。当碳氢燃气在没有通过焊炬补充氧气或空气的条件下燃烧时，通常会产生微黄色的火焰，因为空气中的氧不能完全支持燃烧，所以存在烟尘微粒。这种火焰不能用于钎焊。当氧气与液化气的比例改变时，火焰的性质及其应用也相应改变。中性火焰、还原性火焰、氧化性火焰，分别如图（a）、（b）、（c）所示。

对家用空调的结构分析对研究空调的火焰钎焊有很重要的意义。空调所需焊接的部位主要有扩口（缩口）通过焊接、毛细管焊接、四通阀管路的焊接、两器U型管与弯头焊接等。空调的蒸发器和冷凝器统称为空调两器。但结构相似，都是由U管，弯头和翘片组成。通过叠片、穿管、胀管等工序加工成办成品，再将弯头按照设计的接管方式，多采用自动钎焊将U型管连接成一个或多个密封回路。

空调管道的焊接

制冷管道的焊接一般采用套管焊接法，即将细管子插入粗管子中，如图所示。对于管径相同的管子，通常将其中一端扩成杯形口后再插入焊接，如图所示。

1. 铜管-铜管焊接步骤如下：

1. 清除焊接部位的脏物。
2. 点燃焊枪，将火焰调整为中性焰，左手拿铜磷焊条，右手握焊枪。
3. 预热。
4. 当加热至暗红色时，将焊条放至铜管接头焊缝处，利用铜管的温度融化焊条，焊条不要直接接触火焰，否则容易产生气孔，焊好后移开焊条和焊枪。
5. 关闭焊枪，保持铜管固定不动直至凝固。

2. 铜管与钢管的焊接

1. 准备好银焊条或黄铜焊条、焊剂。
2. 清除焊接处的油污、氧化物等脏物。
3. 点燃焊枪，将火焰调整为碳化焰。
4. 在焊接处涂上助焊剂，加热焊剂至呈透明液体时，将黄铜焊条放在焊接处继续加热，使其充分熔化，牢固附着在管道上为止。移开焊条和焊枪，关闭焊枪。
5. 关闭焊枪，保持铜管固定不动直至凝固。

3. 铜管与毛细管的焊接

焊接前要用钳子把大于毛细管管径的紫铜管管口夹扁。夹扁时将毛细管插入管内，插入长度大约为25～30mm。外管夹扁长度为15～20mm，即毛细管伸入外管内距夹扁边缘至少10mm，夹扁时不得将毛细管夹扁造成堵塞。

4. 毛细管与干燥过滤器的焊接

焊接时要特别注意毛细管的插入深度，一般为15mm，毛细管插入端面距滤网端面为5mm。

空调在火焰钎焊时容易出现的问题

空调在火焰钎焊时容易出现的问题有：接头强度不足；接头存在气孔；接头夹渣、夹气；接头部位易形成氧化皮；接头开裂；接头局部过热甚至烧流；接头未钎透等缺陷。

接头强度不足的原因很多，主要是由于接头形式不符合要求，接头的装配间隙过大，破坏钎料的毛细管作用，钎料不能填满接头间隙而流失，因而造成接头强度降低。要提高接头强度主要从接头设计着手，合理设计接头形式和间隙及搭接长度。

1. 接头产生气孔的原因是：

1. 钎焊温度太高或保温时间太长
2. 钎剂反应生成的气体和钎料中溶解的气体
3. 钎焊金属析出的气体
4. 钎焊前没清洗净接头

防治措施：降低钎焊温度，缩短保温时间；钎料除气，选择合适的钎剂和钎料；母材选择是不能选择含气体和夹杂物得材质；仔细清除焊件表面氧化膜。

2. 接头夹渣、夹气产生的原因：

1. 在平行间隙中，由于液体钎剂、钎料的填缝速度不均匀、填缝前沿不规则引起“小包围”所造成；钎剂未去膜或未安全去膜处发生“小包围”而形成夹渣或夹气-夹渣
2. 钎料沿焊件处外围流动较快而造成“大包围”所造成
3. 加热不均匀
4. 间隙尺寸不正确

防治措施：选择合适的间隙避免过大或过小；钎料从一端加入；注意钎料和钎剂的熔点匹配；钎剂用量要适中。

3. 钎缝中产生裂纹的原因：

钎焊后冷却太快；钎料和钎焊金属线膨胀系数相差太大；接头设计不合理；形成脆性扩散区。防治方法主要有：减慢冷却速度；选择线膨胀系数与钎焊金属接近的钎料；降低钎焊温度，缩短保温时间。

4. 接头设计、装配和毛细作用

制冷空调系统的连接多采用铜管套接钎焊方式。2个配接的铜管的径向间隙，对钎焊质量有很大的影响。通常2个管之间的单边间隙在0. 05 ～0. 25 mm时能获得较好的钎料毛细填缝作用、良好致密性和较高的接头强度。而这一点往往被设计人员所忽视，在企业工作所见许多管路零件图上只标注了管子长度尺寸，未标注接头装配尺寸(铜管内、外径和插人深度)。

铜管套接时的长度对性能也有影响:长度过短，影响接头强度;长度过长，钎缝难以完全填满，钎剂残渣、气体不易排除，还会产生应力破坏。

制冷空调系统火焰钎焊多使用中性焰，氧气、乙炔中性焰的距离、温度分布见下图。使用单头钎炬时通常使用距离焰心15～25 mm处的外焰(1 200～2 500 0C)加热接头区。火焰应首先加热接头处的插入管部分，然后再重点加热外层套管，通过热传导加热内管，火焰应沿着管路轴向上下移动，同时绕周向摆动(空间允许时)。如管路直径大于50 mm或管壁较厚时建议使用多头钎炬或两人对烧，其目的是使接头加热均匀。

5. 其他常见问题和注意事项

1. 配管滚切后应铰孔，以清除毛刺或不规则边缘，否则会影响钎料的流动和部件的装配间隙。
2. 在可能的情况下，插入管件时适当地旋转几下，以纠正形变和保证间隙均匀、对中。
3. 毛细管焊接插人深度不够，易形成钎料堵塞。
4. 铜管套接时，常向内壁充氮气保护，以防止高温时内壁产生氧化膜。
5. 施焊开始时钎料上不能蘸过多的钎剂，因为多余的钎剂会流入管路内部，难以清除，会对制冷系统产生腐蚀。这也是引发系统慢性泄漏的原因。
6. 钎剂活性不良、过期失效时也会出现纤缝致密性缺陷，焊工要时常注意检查。
7. 当母材加热不充分时，将出现“冷接头”具有凹凸不平接缝外观，钎料甚至显球状。氧化物、油污等杂质未清干净，液态钎料会聚成球状而难以铺展。
8. 使用铜锌钎料(黄铜)焊接要注意温度的控制，不能过热，否则在接头中锌的蒸发会引起沙眼，火焰钎焊时要用氧化焰，以减少锌的蒸发。
9. 过高的温度会造成钎料的流失，还可能引起钎料中低沸点元素蒸发，产生溶蚀现象和脆性金属层，使接头的力学性能变差;温度过低，钎料黏度增大，流动性差，填不满接头间隙。若加热不均匀，前述2种不良现象都会出现。
10. 翅片换热器一端被焊弯头直管段过小或没有，套接施焊时产生倾斜，造成一边接头间隙过大，另一边过小，从而产生未钎透缺陷。
11. 钎焊后将焊件放到水中或浇水有利于去除残渣和氧化膜，提高接头强度，但最好不要立刻浇凉水，因为接头冷却速度过快，易形成过大的内应力，产生裂纹，使气体来不及逸出而形成气孔，产生漏点。

焊接后的处理

1. 焊接质量的检查：在焊接完成后，要对焊接部位进行检查，确保焊接接头牢固且无明显焊接缺陷。可以通过肥皂水检验等方法来检查焊接部位的密封性。
2. 焊接部位的清洁：在焊接完成后，要清除焊接部位的熔渣和氧化物等杂质，以保持焊接部位的清洁和美观。
3. 焊接部位的保护：对于需要保护的焊接部位，可以采用热塑材料等进行包裹保护，以防止腐蚀和损坏。

安全注意事项

1. 在进行焊接操作时，必须佩戴好防护手套、护目镜和防护面具等个人防护设备，以确保焊接操作过程的安全性。
2. 在焊接过程中，要确保焊接环境通风良好，避免有害气体在焊接过程中积累，对健康产生负面影响。
3. 在使用氧气-乙炔等焊接设备时，要遵守相关的安全操作规程，确保设备的安全运行。工作场地不应有易燃易爆品。
4. 禁止用带油的布、棉纱擦拭气瓶及减压阀，以免引起爆炸。
5. 焊接时不能长时间焊烧地面，以防地面爆裂。
6. 乙炔气瓶不得卧放，轻缓开启乙炔气针阀。不得同时开启乙炔气针阀和氧气针阀。
7. 点火时要取正确方向。
8. 不准在未关闭减压阀的情况下清理焊枪嘴，不准将输气胶管折弯后更换焊嘴。
9. 不准在未关闭焊枪的情况下离开工作现场。
10. 系统内有制冷剂R12时不能进行焊接，必须放空后才可进行焊接操作，以防R12遇明火产生有毒的光气。

空调焊接技术小结

空调焊接是一个关键的环节，直接关系到空调的使用寿命和性能稳定性。因此，在进行空调焊接时，需要注意选择合适的焊接材料，掌握合适的焊接工艺，注意焊接过程中的细节，以及进行焊接后的质量检验。

空调焊接技术是一项复杂而精细的工艺过程，需要操作人员具备扎实的专业知识和操作技能。通过严格的焊接前准备、精确的焊接过程控制和细致的焊接后处理以及遵守安全操作规程等措施，可以确保焊接质量的稳定性和安全性。