制冷空調管件的焊接與質量控制

黃佳欽，屠永峰

（阿里巴巴（中國）有限公司，浙江杭州 310056）

0 引言

制冷空調設備的制造、安裝、維修，常常需要對其中管件進行焊接，而焊接質量會直接影響到空調的質量效果，所以在焊接中無論是焊料的選擇，還是焊接方式的確定，都需要結合實際情況決定。下面將結合實際工作經驗，對制冷空調管件的焊接與質量控制工作進行深入探討。

1 制冷空調管件的焊接方式

1.1 制冷劑管與壓縮機導管的焊接

將制冷劑管和壓縮機導管進行焊接過程中，操作人員需要確保制冷劑管插入壓縮機導管的深度在10 mm 以上，否則會在焊接加熱過程中出現制冷劑管不斷外移的情況，進而會因為焊劑堵塞導管口而出現排水不暢的問題[1]。

1.2 相同管徑管件的焊接

空調制冷系統中一般選用的是紫銅管，所以一定要采取套管焊接的方式予以連接。在焊接過程中，首先要對焊管進行擴張處理，使其形成杯形或者喇叭口形，然后將另外一根通關插入[2]。在插入時同樣要確保插入深度達到一定的標準，否則接口處的密封性與焊接強度無法保證。在焊接過程中極易發生焊劑滲入管道的情況，這也會阻塞管口。此外，焊接過程中還要格外關注內外管的間隙，保證達到焊接工藝標準，倘若間隙太小則不利于焊劑流進包容面，致使其止步于接口表面，這種情況嚴重影響管件接口處的強度，一旦受外力影響發生彎曲，極易破裂而影響制冷效果；倘若間隙太大則會造成焊劑無法填滿縫隙，不但會浪費太多材料，更深會嚴重影響焊接質量，縮短制冷空調的使用壽命[3]。

1.3 毛細管的焊接

為確保制冷空調系統的穩定運行，一定要定期檢修其中的干燥過濾器，在修理時還要格外重視對毛細管的焊接工作。在將焊接管件與干燥過濾器和其他管件進行連接時，因為管徑差別非常大且毛細管熱容量極小，所以在焊接操作中極易發生超熱情況，導致毛細管的金相晶粒逐漸增大，致使焊接結構發生斷裂故障幾率加大。以毛細管與干燥過濾器的焊接為例，在焊接過程中要嚴格把控毛細管插入深度、一般在5～15 mm，而且插入端面和過濾網端面的距離需保持為5 mm、配合0.06～0.15 mm 的間隙[4]。此外，氣焊火焰要盡可能遠離毛細管，確保其能夠和干燥過濾器一同焊接溫度。

2 制冷空調管件焊接的質量控制措施

2.1 優選焊接材料

制冷空調管件大部分為銅質管材，所以焊接時一般會選用銅磷、銀銅、銅鋅等焊料。在開展焊接作業之前需要根據管件材質特性去合理優選焊料，才能保證焊接作業質量。

（1）同類型材料的焊接。銅與銅之間的焊接可選用銅磷焊料或者含銀量較低的銅磷焊料，這類焊料不僅性價比高，而且熔液良好，無需焊料；鋼與鋼的焊接則一般選用黃銅條焊接，添加適量焊劑，在焊接過程中通過加熱至既定溫度將其插放于焊劑當中，待焊劑熔化之后附著在焊料上，需要注意的是，焊接后一定要將焊口周邊殘留的焊劑清理干凈，避免出現腐蝕情況[5]。

（2）不同材料的焊接。如果是銅與鋼或者銅與鋁進行焊接，一般選擇銀銅焊料且添加適量焊劑，焊接過后將焊口周邊殘留焊機用水清理干凈，避免后續腐蝕。焊劑使用過程中盡量先用酒精進行稀釋，將其均勻涂抹在焊口表層，焊接時酒精會揮發而形成一層薄膜，能保證焊料不容易流失；如果是銅與鐵的焊接，一般選用銅磷或黃銅條焊料，但同樣需要硼砂、硼酸等焊劑輔助。

無論是哪種類型的焊條，在焊接前一定要先檢查焊條的狀態，如焊條表面有無油漬、污垢，是否出現氧化變色、腐蝕等情況，保證材料勻稱而無任何雜質[6]。

2.2 優選焊接接頭方式

在焊接制冷空調管件的過程中，選擇哪種焊接工藝主要需要參考管徑因素：管徑相同的銅管，可以選擇插入式的接頭方式，之后再展開插入焊接作業；管徑不同的銅管，則應選擇搭接式接頭方式，具體焊接過程可參考上述分析的毛細管與干燥過濾器的焊接方法。具體操作時應注意，如果是將毛細管與紫銅管展開焊接作業，則重點是把控插入紫銅管的深度（插入太淺會導致流入焊料堵塞毛細管的端部），插入深度一般在27 mm 左右，最深不易超過30 mm；而外管挾扁長度需要把控在17 mm 左右、不能太長，以確保與毛細管緊密結合[7]。

2.3 合理調整焊槍火焰

對制冷空調管件展開焊接作業時，所用的焊槍一般能產生3 類火焰，分別是中性焰、氧化焰和碳化焰，它們在顏色、形狀方面均有明顯差異，在焊接時操作人員一定要密切關注不同類型火焰在焊接中的適用范圍：中性焰溫度為3000～3500 ℃，一般用于紫銅管材的焊接作業；氧化焰溫度稍高于中性焰，主要適用于黃銅管件焊接；碳化焰溫度一般在2700 ℃左右，適用于空調管件的烘烤，如果直接用碳化焰開展焊接作業，則會導致碳粒進入到待焊接金屬中，嚴重影響焊料的流動。

需要強調的是，在對制冷空調管件焊接時，要合理選擇火焰類型、科學調節火焰，而這一操作需要以空調管件材料特性為依據。控制焊槍噴射火焰本質上是對氧氣與可燃氣體的調節，目前應用最為廣泛的焊接氣體為“氧氣+乙炔”和“氧氣+丙烷”。其中，“氧氣+乙炔”方案中的氧氣壓力控制在0.2～0.5 MPa、乙炔壓力在0.05 MPa 左右，“氧氣+丙烷”方案中的氧氣壓力控制在0.4～0.7 MPa、丙烷壓力在0.04～0.07 MPa。在打開焊槍氧氣閥與可燃氣體氣閥將其點燃之后，便可按照上述參數對氧氣與可燃氣體的比例進行調控，從而有效調節火焊。

以中性焰的調節為例，從大變小：中性焰（大）→減少氧氣→呈現羽狀焰→減少乙炔→調節成中性焰（小）；從小變大：中性焰（小）→增加乙炔→羽狀火焰變大→增加氧氣→調節成中性焰（大）[8]。

3 制冷空調管件焊接過程中的注意事項

為了保證制冷空調管件的焊接質量與相關標準相符，保障空調后續制冷效果，在焊接操作中需要注意如下6 個方面的問題。

（1）操作人員在對制冷空調管件進行焊接過后一定不能漏掉清理工作，保證管件內管以及外表金屬表層的清潔，避免管件上殘留水、灰塵等污垢，因為這些污垢的存在會影響焊料流動性能，進而導致焊接質量下降而影響空調的正常運轉。

（2）操作人員應做好焊件材料的檢查工作，結合焊件材料合理優選焊條與焊劑，確定最佳配對。當然，焊接工作除了會受焊劑、焊料類型的影響以外，溫度也是需要重點考慮的因素。操作人員要保證焊條溫度比焊劑溫度高出50 ℃，以達到最佳的焊接效果。

（3）特殊情況下制冷空調管件的焊接還會采取套管焊接或將細管插入粗管的方式，但必須要保證焊接操作的準確性，所以要求操作人員保持耐心與細心，確保插入焊管的長度符合標準。焊接過程中還需要做好合理把控工作，防止間隙太大或太小。由此可見，合理確定插入深度和管際之間的間隙極為關鍵。

（4）在焊接制冷空調管件時，操作人員應盡力控制好毛細管的插入深度，插入過深會接觸到過濾網、導致制冷劑流量降低，會對制冷效果形成負面影響；而插入深度不夠，又極易導致焊料掉落在毛細管內、出現阻塞現象。

（5）焊接作業過程中需要確保焊接關鍵的堅硬度，盡可能在平穩位置作業。如果作業環境達不到最佳要求，則應采取平焊方法進行焊接。如果采取立焊方法，則擴管后的管件要盡量保持小，以防止焊接過程中因為熔化而造成焊接堵塞管道的問題。

（6）焊接作業開始前需要先對焊件進行加熱，預先加熱的過程中要確保焊嘴與焊件的夾角足夠大，隨后控制焊槍、確保火焰在焊件表面勻速來回移動，保證焊接受熱均勻。需要強調的是，必須要確保雙銅管均得到加熱且兩者溫度同樣高。

4 結束語

制冷空調管件的焊接質量會直接影響空調的運行效果，所以需要從焊接材料、焊接方式等方面，結合制冷空調管件材料實際情況進行合理選擇，并且對于焊接過程中影響質量的方面嚴加控制，切實提高焊接質量，保障制冷空調系統的穩定運行。所以，技術人員應不斷提高自身焊接能力、了解各種管件特性，根據實際情況去合理選用焊接材料和工藝，降低制冷空調管件后續運行中發生故障的概率，提高空調運行的穩定性與可靠性。