制冷系统管路的连接割管与扩管实训原理1割管器割管器是安装Word文档格式.docx

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如图1-4所示。

图1-4弯管器结构示意图

实训内容

1、割管器实训

1.1切割铜管操作步骤

1）将所需加工直径为8mm的铜管夹装到割管器手柄至铜管边缘；

2）将整个割管器绕铜管顺时针方向旋转，如图1-7所示；

3）割管器每旋紧1/2圈，需调紧手柄1/4圈；

4）重复2、3步骤，直至将铜管割断；

5）另取不同规格铜管进行切割练习直至熟练。

图1-7铜管切割加工

1.2割管器切割铜管注意事项

1）铜管一定要架在导轨中间；

2）所加工的铜管一定要平直、圆整、否则会形成螺旋切割；

3）由于所加工的铜管管壁较薄。

调整手柄进刀时，不能用力过猛，导致内凹收口和铜管变形，影响切割；

4）铜管切割加工过程中出现的内凹收口和毛刺需进一步处理。

2、倒角器实训

2．1倒角操作步骤

1）用割管器切割10cm长，直径为12mm铜管；

2）将倒角器一端的刮刀尖伸进管口的端部，左右旋转数次；

3）反复操作，直至去除毛刺和收口。

2．2使用倒角器注意事项

1）管口尽量朝下，以避免金属进入管道；

2）如有金属屑进入管道内，需将其清除干净；

3）不要用硬物敲击倒角器；

4）使用后除去倒角器上的金属屑，并在刀刃处加上防锈油

3、扩管实训（如图1-8所示）

图1-8扩管操作示意图

3.1扩管操作步骤

1）用割管器切割10cm长，直径为6mm铜管；

2）倒角去除铜管端部毛刺和收口；

3）将需要加工的铜管夹紧到相应的夹具卡孔中，铜管端部露出夹板面H/3左右（注意夹具坡面位置），旋紧夹具螺母直至将铜管夹牢；

4）将扩口顶锥卡于铜管内，顺时针慢慢旋转手柄使顶锥下压，直至形成喇叭口；

5）退出顶锥，松开螺母，从夹具中取出铜管观察扩口面应光滑圆整，无裂纹、毛刺和折边；

6）另取不同规格铜管进行扩喇叭口练习直至熟练。

3.2扩管操作注意事项

1）注意铜管与夹板的公英制形式要对应；

2）有条件最好在扩管器顶锥上加上适量冷冻油；

3）铜管材质要有良好延展性（忌用劣质铜管），铜管应预先退火；

4）铜管端口应平整、圆滑；

5）喇叭口大小适宜，太大容易撕裂肯螺母不晚夹进，太小容易脱落或密封不严；

6）铜管壁厚不宜超过1mm；

7）常见不合格喇叭口形式如下图1-9。

图1-9不合格喇叭口示例

4、胀管实训

1）用割管器切割10cm长，直径为3/4in的铜管；

3）选定所需3/4in的胀头，将其旋到杠杆上；

4）将需要加工的铜管夹装到相应的夹具卡孔中，铜管端部露出夹板面略大于铜管直径长度，旋

紧夹具螺母直至将铜管夹牢，顺时针慢慢旋转手柄使胀头下压，直至形成杯形口。

5）将手柄逆时针慢慢旋转，使胀头从铜管中取出，松开夹具螺母。

6）取下铜管，观察杯形口是否符合要求（相同管径铜管是否能插入）。

7）另取不同规格铜管进行胀杯形口练习，直至熟练。

二、钎焊实训原理

焊接设备主要有氧---乙炔气焊设备、氧—液化石油气焊设备、便携式焊炬等，本实训主要以便携式焊炬为主。

1、便携式焊炬

便携式焊炬由氧气瓶、丁烷钢瓶、焊炬氧气减压阀、充注过桥等组成。

该设备操作简单，安全方便，特别适用上门维修。

以液化石油气、丁烷气体为燃气，氧气助燃为焰最高温度2500℃左右。

如图2-1所示。

图2-1便携式焊炬外形示意图

1.1氧气瓶：

氧气瓶是贮存和运输高压氧气的容器。

本装置配套的氧气瓶容量为2L，公称工作压力为14.7Mpa，流量调节为1-20l/min，压力调节范围为0-0.5Mpa，瓶体漆成天蓝色。

焊接过程中必须正确地保管和使用氧气瓶，否则，有爆炸的危险、运输、存放和使用氧气瓶时应妥善可靠地固定，防止撞击和倒下，操作中氧气瓶不能靠近明火和热源。

氧气瓶中的氧气不能全部用完，必须保留0.5Mpa的剩余压力。

1.2丁烷钢瓶：

丁烷钢瓶是贮存和运输丁烷的容器。

装置配套的丁烷钢瓶容量为0.8L，公称工作压力为0.5Mpa，流量调节为0-0.5l/min，瓶体漆成黄色。

在使用丁烷钢瓶时，除了应小心轻放防止撞击、远离明火和热源外，还应注意必须配备回火保险器，瓶体温度不能太高；

连接必须可靠，不得漏气。

1.3减压器：

减压器是将气瓶中高压气体的压力减到气焊气割所需压力的一种调节装置。

减压器不但能降低压力、调节压力，而且能使输出的低压气体的压力保持稳定，不会因为气源压力降低而降低。

1.4回火保险器：

正常气焊时，火焰在焊炬的焊嘴外面燃烧，但当发生气体供应不足或管路焊嘴阻塞等情况时，火焰会进入喷嘴沿着燃气管路向里燃烧，这种现象称为回火。

如果回火现象蔓延到燃气瓶，就可能引起爆炸事故。

回火保险器就是装在燃料气体系统上的防止向燃气管路或气源回烧的保险装置，一般有水封式与干式两种，干式回火保险器的工作原理是当回火时，高温高压的回火气体从出气口倒流入口火保险器里，活门关闭，回火气体爆破橡胶膜泄压，排入大气。

图2-2干式回火保险器的工作原理

1．5焊炬：

焊炬是气焊时用于控制气体混合比、流量及火焰并进行焊接的工具；

1.6充注过桥：

当气体用完时，用作大瓶和小瓶的转换冲注连接接口。

2、氧-乙炔焰的调节和选择

由于氧气和乙炔的混合比不同有三种火焰:

中性焰、氧化焰和碳化焰，如图2-3所示

图2-3火焰形式

2．1中性焰：

氧气和乙炔的混合比为：

1：

1-1：

2时燃烧所形成的火焰称为中性焰，又称正常焰，它由焰心、内焰和外焰三部分组成。

焰心靠近喷嘴孔呈尖锥状，色白明亮，轮廓清晰；

内焰呈蓝白色，轮廓不清，与外焰无明显界限；

外焰由里向外逐渐由淡紫色变为橙黄色，火焰各部分温度分面如图2-4，中性焰焰心外2-4mm外温度最高，达3150℃左右，因此气焊时应使焰心离开工件表面2-4mm，此时热效率最高，保护效果最好。

中性焰应用最广，适于低碳钢、中碳钢、低合金钢、合金铅、锡、镁合金和铸铁等材料的焊接以及不锈钢，纯铜、锡表铜、铝及铝合金、铅等材料的焊接；

2．2碳化焰：

氧气和乙炔的混合比小于1:

1时燃烧所形成的火焰称为碳化焰；

碳化焰的火焰比中性焰长，也由焰心、内焰和外焰构成，点火后，可将乙炔调节阀开得稍大一点，然后控制氧气调节阀的开启程度。

随着氧气供应量的增加，内焰的外形逐渐减小，火焰的挺直度也随之增强，直至焰芯呈蓝白色，内焰呈淡白色，外焰呈橙黄色为止，由于氧气较少，燃烧不完全，整个火焰比中性焰长，且温度也较低，最高温度约为2700-3000℃，由于碳化焰中的乙炔过剩，所以内焰中有多余的游离碳，具有较强的还原作用，也有一定的渗碳作用。

轻微碳化焰适用于气焊高碳钢、铸铁、硬质合金等材料。

焊接其它材料时，会使焊缝金属培碳，变的硬而脆。

图2-4中性焰温度分布图

2.3氧化焰：

氧气和乙炔的混合比大于1：

2时燃烧所形成的火焰称为氧化焰。

随着氧气调节阀开启程度的增大，内焰将消失，焰芯和外焰缩短，焰芯变尖并呈淡紫色，火焰挺直，燃烧时发出急剧的“嘶、嘶”声。

由于氧气较多，燃烧比中性焰剧烈，温度比中性焰高，可达3100-3300℃。

氧化焰有过量的氧，因此有氧化性，一般不宜采用。

轻微氧化的氧化焰适用于气焊黄铜和镀锌铁皮等，因为此时可使熔池表面覆盖一层氧化锌薄膜，防止了锌的蒸发，

3、焊料

制冷系统对密封性要求很高，而系统的密封性主要靠高质量焊接来保证。

合理地选用焊料是保证焊接质量的重要环节。

焊接管路的常用焊料类型有Ag-Cu-P类、Ag-Cu类、Ag-Cu-Zn类、Cu-P类和Cu-Zn类等。

铜管与铜管焊接可选用磷铜焊料或低含银量的磷铜焊料，这种焊料价格比便宜，具有良好的漫游、填缝和润湿性能，而且不需要用焊药（也称自性焊料）。

铜管与铜管或钢管的焊接，可选用银铜焊料和适当的焊药，焊后必须将焊口附近的残留焊药用热水或水蒸气刷洗干净，以防产生腐蚀。

使用焊药时不宜用水稀释，最好用酒精稀释，调成糊状，涂于焊口表面，焊接时酒精迅速蒸发而形成平滑薄膜不易流失，同时也可避免水分侵入制冷系统的危险出现。

三、洛克环实训原理

1引言

过去，在铝蒸发器与铜管或邦迪管连接时，先采用氩弧焊或电阻焊焊接铜铝接头，再将铜铝接头与铜管或邦迪管用明火焊接完成。

此工艺的缺点是：

带有两个焊点，泄漏风险高；

不美观，焊接质量受操作者的水平控制；

如在冷冻室里焊接，则更难操作，焊接质量很难保证。

而采用洛克环压接，则操作简单，外形清洁美观，两个焊接点变为一个焊接点可靠性得到保证，成本降低，即原先两个焊点及铜铝头的成本由一个环来完成，曾有国内冰箱厂作过测算，一台冰箱采用洛克环工艺后综合成本可降低20元人民币。

2原材料

2.1管路

根据系统要求设计的管路材料和尺寸一旦确定，其对应的洛克环接头规格及相应技术参数也同时确定。

管路尺寸需进行控制的包括管路外径和壁厚，管路公差范围根据具体情况确定。

管子连接段不可弯曲，不可有油污。

2.2洛克环

洛克环（见图一）是德国福尔康lokring公司的专利产品，洛克环技术是利用冷挤压塑性变形原理，达到铝与铝之间、铝与铜、铜与铜、铜与钢、铜与钛之间的紧密连接，专门用于连接小直径的有色金属管材，设计最大名义压力Pn=7Mpa，检测最大压力Pp=4Pn=28Mpa，适用于-50～+150℃。

对于洛克环单环管接头，应对材料较软的管路扩口，比如铝一铜，铝管应扩口（见图二）。

在图二中D1=外套管原始外径，D2=内插管原始外径，D3=外套管扩口后内径，其中D3=D2+0.2△=外套管壁厚，L=外套管扩口部位直线段轴向长度，其中L>

=相应洛克环轴向长度+3。

洛克环工艺是在制冷家电生产中的焊接工艺的替代工艺。

大批量生产可采用液压钳来进行洛克环压接，并需配备一台液压站。

小批量生产或产品试制，可用手动钳来压接。

维修用复合洛克环，尤其适用于不同材料不同管径的相连，采用手动压接。

专用R600a加液后的气动封口钳，也可用于其它冷媒加液后的封口，与一只洛克环堵头配合来用，在小批量生产中完全可以取代超声波焊接机。

图1洛克环图2扩口情形

操作时,将内管插入外管的扩口部分（一般需将外管扩口；

有些情况下可能无须扩口或需要对某一端的管子进行缩口处理），然后将洛克环接头按正确的方向套在内管上,切记在压接前必须在相应部位滴加专用密封液（见右图）,使其流入管子表面上的轴向沟槽,待其固化后即可确保整个结构的密封可靠性。

完成连接后的洛克环结构可以承受的工作压力为5MPa，并且可以承受一定的拉拔、弯曲等外力的作用。

2.3密封液

专用密封液的作用非常重要。

由于各种金属圆形管材基本上是挤出成型的，此过程以及后续的运输，加工过程中难免会在其内外表面生成沿轴线方向的划痕。

当划痕比较深时，洛克环接头的径向压缩就无法保证堵住所有的制冷剂泄漏通道。

专用密封液实际上是一种填充剂，它可以通过毛细现象进入到内插管和外套管之间的缝隙中，并流入上述的轴向划伤沟槽中间固化，从而彻底封住所有泄漏通道。

另外，专用密封液还兼具清洁管道表面的作用。

注意密封液存放时间，不要使用过期的密封液，有效期见瓶身黄色标签，存放环境温度5～25℃。

密封液的固化时间随所接触的金属材料及现场环境温度有所变化，具体来说只要一头是铜管，则固化时间在20～25℃约为2～4分钟。

若两头均为铝管，则固化时间在20～25℃时为15分钟左右。

若环境温度低于10℃以下，则固化时间较长，若有必要，可对压接完成的洛克环接头用1600W电吹风加热以加速固化。

3设备

图3手动钳图4液压站

手动钳（见图三）是为和洛克环配套生产的一种手动工具，通过它可完成压接各种规格的连接环和对小直径铝管进行扩孔处理，由其连接适用于采用连接环技术的冰箱、冷柜、空调器的售后维修，现已成为冰箱制冷行业的必备工具。

液压站（见图四）出厂时压力等参数均已调整到位，一般不需再调动，若经过长时间使用后需调整压力，可按指导书进行，焊接压力泵的压力一般调整在15～18Mpa之间，班组每两个小时用压力表校验一次压力。

4操作

在洛克环焊接工位的操作工须有1年以上的工作经验。

把蒸发器管堵拔掉，将洛克环串到冷藏蒸发器出气端，再将冷藏蒸发器进气端插到冷冻蒸发器出气端内约2～3cm，压接前在内外管之间滴一滴密封液，在管路接合缝隙处滴加1～2滴密封液，但对毛细管接点只可加1滴，且毛细管插入深度为12～18mm（见图五），滴加密封液后必须在20秒内完成压接，以免其固化影响密封效果。

扩口到洛克环口的距离要达到3～6mm。

用洛克环枪将洛克环夹紧，洛克环离管口约0.5～1mm。

洛克环接头放置方向不可颠倒，内插管必须插到底。

用塑料板垫在管口下面，防止密封液滴到内胆上，将压接钳固定卡口卡到冷冻蒸发器连接管上，将压接钳活动卡口卡到洛克环位置。

压接钳须端平，与待压接管路垂直且管路到位，否则易卡钳、夹斜。

按下按钮，压接钳钳口自动离开后，再松开按钮，然后轻轻取下压接钳。

检查接头处是否压接到位，目视洛克环尾部越过外管端部1～3mm。

检查有无密封液滴到内胆或蒸发器上，若有，应立即用湿毛巾将密封液擦拭干净。

每50台，用力拔管路，观测有无脱离的现象。

铜和铜、内铜管外铝管连接的，环温高于20℃，到抽空线的固化时间大于10分钟。

环温15～20℃，固化时间应大于15分钟。

铝管和铝管连接，环温高于20℃，到抽空线的固化时间大于15分钟，环温15～20℃，固化时间大于25分钟。

整管工位和洛克环焊接工位不能距离太近，必须保证在l5分钟内密封处无相关操作。

蒸发器整形时注意不要直接抓住洛克环接点两头管子大力弯曲，若需弯曲时应用一手拇指内侧顶住接点开口端外10mm左右处进行。

清理夹紧钳口中的金属碎屑，可用钢丝或铜丝刷进行，每班一次，注意刷的时候钳头朝下以免碎屑掉入管路中。

清理附着在钳口等处的密封液，可用干布抹拭，以免固化后影响操作。

按要求在指定部位加润滑油或酯。

5案例

海信（南京）电器有限公司在2006年5月28日晚187H、207H、188U、208U、228U等型号冰箱上线后，洛克环小环有39台泄漏，泄漏率达11％，是正常值2％的5.5倍。

配套厂家为标识毛细管钎入冷冻蒸发器的30mm长度，用油性笔标识后再套热缩管，且厂家操作人员带手套操作粘染的油污，残留在毛细管管口（见图六），导致密封液与毛细管表面的油污不相溶。

在不拔掉毛细管管塞前提下，用1500目砂纸打磨毛细管管口，涂密封液后再夹环。

经过打磨后，小环当日只泄漏了8台，泄漏率由打磨前的11％降为3.7%。

5月29日夜班使用毛细管管口用酒精清洗后的冷藏蒸发器，洛克环小环只泄漏了11台，泄漏率降为2.48%。

目前，使用厂家清洗过毛细管管口后的冷藏蒸发器，洛克环小环泄漏率基本维持在0.8%。

青岛海尔冰箱中二事业部，2004年6月份现场检出洛克环漏2台，7—10月份均没有出现洛克环漏的现场反馈，完成了0台／月的现场目标，采取了延长整管工位和洛克环焊接工位距离，焊接后保证15分钟内无人碰管路。

现场焊接后扩口距洛克环口的距离将操作指导书中标准改为3-6mm，并对操作工进行培训的措施。

图五钎毛细管

图六套环处被污染

6注意事项

（1）若密封液滴到内胆上则需用吸附性好的东西予以擦净，否则该处内胆经冷冻后容易开裂。

（2）铜管和铝管不能互碰，可用加减震块的方法避免，然后将管路整理到位。

7结语

洛克环作为德国福尔康lokring公司的专利技术，首先在航空工业得到了应用，由于洛克环有着取代明火焊接及提高生产效率、降低生产成本等方面优势，逐渐在制冷行业得到了推广应用。

本文虽然从材料、设备、操作等多方面对洛克环作了详细的讲解，以求规范洛克环连接工艺，但这种工艺存在着的焊漏率，依然困扰着广大用户。