1.2 电冰箱和空调器制冷管路的加工与焊接方法
1.2.1 切管的操作方法
在对制冷管路进行焊接时,首先需要对焊接的管路进行切割,以确保铜管的尺寸符合焊接要求。
如果使用一般的工具对管路进行切割,很容易造成切口不整齐,致使管路焊接不良。使用一般的工具切割铜管还很容易产生金属屑,而电冰箱和空调器的制冷系统(毛细管等)要求十分严格,切割铜管所产生的金属屑足以造成制冷系统堵塞。因此,在切割管路时要使用切管器,切管器的结构如图1-24所示,它是用来切割铜管或铝管的专用工具。
管路的切割方法如下。
(1)将需要切割的铜管放置于切管器的滚轮与切片之间,如图1-25所示。
图1-24 切管器的结构
(2)缓慢转动切管器末端的进刀旋钮,直到刀口碰到管壁,并确保刀口垂直地压在铜管上,如图1-26所示。
图1-25 将铜管放在滚轮与刀片之间
图1-26 使刀口垂直地压在铜管管壁上
(3)如图1-27所示,用左手捏住铜管以防脱滑(也可用扩管器夹板夹住铜管),然后用右手转动切管器,使其绕铜管顺时针方向旋转。当切管器的刀片每绕铜管旋转一周时,就需要旋转切管器末端的进刀旋钮,使其进刀1/4圈。
图1-27 顺时针旋转切管器
(4)一边旋转一边进刀,直到将铜管切断。值得注意的是,在切割铜管的过程中,要始终注意滚轮与刀片应垂直压向管子,绝不能侧向扭动。同时要防止进刀过快、过深,以免崩裂刀刃。图1-28所示为铜管切断后的效果。使用切管器切割管路的优点是切口平整光滑,不会留下金属屑。
图1-28 切好的管子
(5)铜管切好后,在铜管的管口上会有一些毛刺,此时需要使用切管器上的刮管刀将铜管管口上的毛刺去除,如图1-29所示。
图1-29 使用刮管刀去除管口上的毛刺
1.2.2 扩管的操作方法
在进行管路焊接时,如果需要焊接的两根铜管的管径相同,就需要使用扩管组件对其中一根铜管进行扩管操作。
图1-30所示为扩管组件,其中包括扩管器夹板、顶压器和不同规格的顶压支头。
图1-30 扩管组件
扩管组件中扩管器夹板的主要作用就是夹紧要进行扩口的铜管。从图1-30中可以看到扩管器夹板上有很多大小不一的孔,这些孔对应不同管径的铜管。将待扩铜管放入相应孔中夹紧,然后根据扩口需要选用相应的顶压支头即可。
通常,扩管操作主要有扩杯形口和扩喇叭口两种。
扩杯形口的操作方法如下。
(1)拧开扩管器夹板一端的紧固螺帽,如图1-31所示。
图1-31 拧开扩管器夹板一端的紧固螺帽
(2)选择扩管器夹板中适合将要进行扩口操作的铜管直径的孔口,如图1-32所示。
(3)将要进行扩口操作的铜管放入扩管器夹板的相应孔口中,铜管的管口朝向扩管器夹板孔口的喇叭口面,如图1-33所示。
图1-32 扩管器夹板的孔口
图1-33 铜管的管口朝向扩管器夹板孔口的喇叭口面
(4)拧紧紧固螺帽,将扩管器夹板夹紧。在夹紧扩管器夹板时要注意管口露出的长度,即铜管预留出来的长度,将铜管预留出约1cm的长度即可,如图1-34所示。注意,铜管的直径不同,在扩口操作时铜管预留出的长度是不同的,一般直径较小的铜管预留出的长度较短,直径较大的铜管预留出的长度较长。
图1-34 铜管在扩管器夹板中的预留长度
(5)铜管被扩管器夹板夹紧后,将顶压器的锥形支头垂直压在管口上,使顶压器的弓形脚卡住扩管器夹板,具体操作如图1-35所示。
(6)确认顶压器的弓形脚卡住扩管器夹板后,按照顺时针方向缓慢旋转顶压螺杆,顶压器的支头便会将铜管的管口胀大。继续旋转顶压螺杆,直至顶压器的支头将铜管的管口扩成杯形,如图1-36所示。
图1-35 用顶压器的弓形脚卡住扩管器夹板
图1-36 旋转顶压螺杆
(7)铜管口扩好后,松开顶压器的顶压螺杆,取下顶压器,如图1-37所示。
图1-37 取下顶压器
(8)松开扩管器夹板的紧固螺帽,取出扩好口的铜管,如图1-38所示。
图1-38 松开紧固螺帽取出铜管
(9)图1-39所示为扩好的杯形口的效果。
扩喇叭口的操作方法与扩杯形口的操作方法基本相同,具体步骤如下。
(1)将需要进行扩口操作的铜管放入扩管器夹板的相应孔口中并夹紧扩管器夹板,使铜管的管口朝向扩管器夹板孔口的喇叭口面一侧,铜管露出的长度比扩管器夹板孔口的孔径长1~2Mm,具体效果如图1-40所示。
图1-39 杯形口的最终效果
图1-40 扩喇叭口的夹紧效果
(2)将扩杯形口的支头拧下,选用扩喇叭口的支头,并且支头的大小要适合于将要进行扩口操作的铜管的直径,如图1-41所示。
图1-41 选用扩喇叭口的顶压支头
(3)用顶压器的弓形脚卡住扩管器夹板,旋转顶压螺杆,完成扩口操作。图1-42所示为扩喇叭口的最终效果。
图1-42 扩喇叭口的最终效果
1.2.3 管路的焊接方法
为了确保安全,在使用气焊设备时要注意以下事项。
(1)氧气连接管和燃气连接管要足够长,至少不能短于2M。
(2)连接管的多余部分要甩在身后,不能盘绕在身体周围。
(3)要确保连接软管良好,没有泄漏,否则容易引起火灾。
(4)要保证氧气管和氧气瓶上面没有油渍,因为氧气遇到油渍时很容易引起事故。
(5)确保焊接环境的安全,在周围不能有易燃、易爆的物品。
(6)不能在制冷剂有泄漏的情况下进行焊接。因为制冷剂遇到明火会产生有毒气体,对人体有害。
(7)氧气瓶与燃气瓶要放置在通风干燥处,不要放置在阳光下或靠近热源、火源处。
(8)当焊接完成关闭焊枪时,应先关闭燃气控制旋钮,再关闭氧气控制旋钮,以免产生“啪”的声响。
(9)在使用气焊设备进行焊接操作时,不能将火焰对准氧气瓶或燃气瓶,同时易燃物品应远离火焰,以免发生意外。
(10)在进行焊接操作时,如发现火焰变成双道时,应及时关闭火焰,使用细钢丝清理焊枪嘴或对其进行更换。
具体焊接操作如下。
(1)打开氧气瓶的总阀门,调整氧气瓶的输出控制阀门,使氧气瓶的输出压力表指示在2公斤左右,如图1-43所示。
图1-43 打开氧气瓶的总阀门并调整氧气瓶的输出控制阀门
(2)将燃气瓶的总阀门打开,如图1-44所示。当两种气体都进入焊枪时,就可以进行点火操作。
图1-44 打开燃气瓶的总阀门
(3)在进行明火点燃的操作时,要先打开焊枪的燃气控制旋钮,将打火机置于焊枪嘴左下端约3cm处进行明火点燃,如图1-45所示。值得注意的是,明火点燃后要求火焰不能离开焊枪嘴。
图1-45 明火点燃
图1-46所示为火焰离开了焊枪嘴,造成这种情况的原因一般为燃气控制旋钮开得过大。如果此时打开氧气控制旋钮,明火将被吹灭。
图1-46 火焰离开了焊枪嘴
图1-47所示为燃气压力过小时的火焰情况。如果此时打开氧气控制旋钮,由于氧气的压力过大,将会造成回火的现象,如图1-48所示。出现回火现象的同时会听到“啪”的声响。
图1-47 燃气压力过小的火焰情况
图1-48 回火现象
火焰离开了焊枪嘴或者出现回火都是不正常的现象,在使用气焊设备进行焊接时要注意避免以上两种情况的发生。
点燃明火后,相应地调节燃气控制旋钮和氧气控制旋钮,使火焰达到正常。正常的火焰如图1-49所示,火焰没有离开焊枪嘴,也没有出现回火的现象。
图1-49 正常的火焰
当火焰处于正常状态时,适当调节燃气和氧气控制旋钮,使火焰达到图1-50所示状态。通过观察可以发现,火焰有明亮的焰心,其内焰为亮蓝色,外焰为天蓝色。此种火焰称为中性焰,中性焰适用于电冰箱中各种管路的焊接。
在使用中性焰对管路进行焊接时,火焰的长度(整体)一般为20~30cm,如图1-51所示。当使用气焊设备对毛细管进行焊接时,一般要求将火焰调小一些,其长度一般为10~15cm。
图1-50 中性焰
图1-51 中性焰的长度
火焰的长度代表着火焰的加热量,火焰的长度过长(即强火焊接)时,一般会造成铜管的氧化,影响焊接的强度;火焰的长度较短(即弱火焊接)时,焊接的时间会过长,也会造成铜管的氧化,同样不利于管路的焊接。
当火焰为中性焰时,如果继续开大氧气控制旋钮,即增大氧气的输出量,则会发现火焰逐渐变成蓝色,如图1-52所示,此种火焰称为过氧焰。过氧焰是由于氧气多于燃气所致,它的温度极高,适用于厚型材料的焊接。如果使用过氧焰焊接薄型材料,会使焊接的材料产生气孔或氧化物。
当火焰为过氧焰时,将氧气控制旋钮关小,使氧气的输出量减小。当氧气的输出量减小到一定的程度时,火焰将变成碳化焰,如图1-53所示。碳化焰的产生是由于燃气多于氧气所致,其温度要低于中性焰和过氧焰,碳化焰不适合于进行焊接。
图1-52 过氧焰
图1-53 碳化焰
在使用气焊设备对电冰箱的管路进行焊接时,气焊设备的火焰一定要调整到中性焰,才能进行焊接。在关闭气焊设备的焊枪时,要先关闭燃气控制旋钮,再关闭氧气控制旋钮。
对于不同材质铜管的焊接,何时放入焊条为焊接的最佳时机是不同的。对磷铜材质的铜管进行焊接时,放置焊条的最佳温度为600℃;对于黄铜材质的铜管,放置焊条的最佳温度为1300℃。如果焊接温度过高,容易造成焊接部位的氧化或将铜管焊漏,使焊接的难度增加;如果焊接温度不足,焊条将不能完全熔化,这样将使得焊接的部位出现焊渣或疙瘩,该部位容易出现泄漏情况且外表也不美观。
焊接铜管处何时达到要求的温度,可通过其外表显现的颜色判断,焊接处的温度与其呈现的颜色对照见表1-1所列。
表1-1 焊接处的温度与其呈现的颜色对照表
由于制冷系统的管路大部分都为铜管,因此铜管之间的焊接通常采用银焊,焊条可采用银焊条或银合金焊条,焊接的实际操作过程如下。
(1)铜管的焊接绝对不允许采用对接的方式,在焊接前必须对将要进行焊接操作的两根铜管中的一根进行扩口操作,将该铜管的一端扩成杯形。
(2)一根铜管扩好后,把两根将要进行焊接操作的铜管进行对插,如图1-54所示。将两根铜管插接好后即可对其进行焊接操作。
图1-54 插接将要焊接的两根铜管
两根铜管插接的长度和间隙可参照表1-2所列。
表1-2 管路焊接时插接长度和间隙(mm)
(3)依次开启氧气瓶的总阀门和燃气瓶的总阀门,然后开启焊枪上的燃气控制旋钮,使用打火机进行明火点燃。再对焊枪上的氧气控制旋钮和燃气控制旋钮进行调整,最终使火焰达到焊接操作要求的中性焰。将火焰对准焊口均匀加热,当铜管被加热到如图1-55所示的暗红色时,即可进行焊接。
图1-55 被焊接的铜管被加热到呈现暗红色
(4)把焊条放到焊口处,利用中性焰的高温将其熔化,要求焊条熔化后均匀地包围两铜管待焊接处及附近0.8cm以上时即可将焊条取下。然后再对铜管焊接处进行均匀加热少许即可完成焊接操作,如图1-56所示。
图1-56 熔化焊条后对焊口均匀加热少许
(5)图1-57所示为焊接完成的效果,要求焊接好的铜管焊口平整光滑,且无小孔或焊渣。
图1-57 焊接完成的效果
注意,在进行焊接操作时,首先要确保对焊口处进行均匀加热,绝对不要使焊枪的火焰对准铜管的某一部位进行长时间的加热,否则会使铜管烧坏。在焊接操作过程中一定要注意焊接的方法和技巧。另外,在焊接操作之前如果铜管有锈蚀现象,需要使用砂布对焊接部位附近1~2cm的范围进行打磨,直至焊接部位呈现铜本色,这样有助于使两根铜管很好地焊接到一起。
毛细管与其他铜管的焊接属于特殊铜管的焊接。由于毛细管是直径很小(仅为4Mm)的铜管,因此,对其加热的温度不能过高。在对毛细管与其他管道进行焊接时,不能使用长度在20~30cm之间的中性焰,要将中性焰的长度调整在10~15cm之间,且不能直接对毛细管进行加热,只能对与其进行连接的粗铜管的管口进行加热。
1.2.4 检修表阀的安装连接方法
检修表阀是制冷设备检修过程中不可缺少的部件之一,它主要用来检测系统内的压力值及真空度。图1-58所示为三通检修表阀,它主要由压力表和三通阀组成。
在压力表的盘面上标有两种刻度线,通常内圈的黑色刻度表示压力值,外圈的红色刻度表示真空度,如图1-59所示。
图1-58 三通检修表阀
图1-59 压力表盘面上的刻度线
三通阀有3个接口,中间的接口1接压力表,主要用来检测系统内的压力;右侧的接口2用来连接压缩机的工艺管;下面的接口3接制冷剂钢瓶,也可以接真空泵和氮气瓶,此接口所连接的对象不同时所实现的功能也就不同;红色的旋钮为三通阀的控制阀门,如图1-60所示。
顺时针旋转三通检修表阀的控制阀门时,可使三通检修表阀的阀孔缩小,即接口3的阀孔关小。将三通检修表阀的控制阀门顺时针旋转到底时,接口3所连接的真空泵或氮气瓶等设备将被切断。逆时针旋转控制阀门时,接口3的阀孔被扩大,其连接的设备与制冷系统导通。制冷系统与三通检修表阀的压力表始终是导通的,与控制阀门的开关程度无关。通过三通检修表阀控制阀门的配合,可以实现对制冷系统的抽真空、充注制冷剂及测试系统压力等操作。
图1-60 三通检修表阀的各接口
注意,如果三通检修表阀的管口连接错误,会导致三通检修表阀不起作用,具体表现为:打开检修表阀的控制阀门时会出现跑气的现象;关闭三通检修表阀的控制阀门时,三通检修表阀的压力表不能显示制冷系统内的压力值。因此,在三通检修表阀的安装过程中,要注意三通检修表阀各管口连接的正确性。
三通检修表阀的输出接口应与压缩机的工艺管相连,可先将一段铜管(约20cm)的一端扩成喇叭口,图1-61所示为扩好喇叭口的铜管与三通检修表阀。再将扩好喇叭口的铜管配上相应的纳子,如图1-62所示。利用喇叭口铜管上的纳子可与三通检修表阀相连接,如图1-63所示。再将铜管的另一端(扩成杯形)焊接到压缩机的工艺管上。
图1-61 扩好喇叭口的铜管与三通检修表阀
图1-62 将扩好喇叭口的铜管配上纳子
图1-63 扩好喇叭口的铜管与三通检修表阀相连接
在实际操作过程中,一般的顺序是先将铜管焊接到压缩机的工艺管上,再将铜管与三通检修表阀相连接。
连接到压缩机上的铜管与压缩机工艺管的焊接操作如下。
(1)此焊接过程要在制冷系统内没有压力的条件下进行,因此,在进行焊接之前要放掉制冷系统内的所有制冷剂。
(2)在进行焊接之前,要使用铁板或钢板将被焊接部位的周围挡起来,如图1-64所示,以免在焊接操作过程中焊枪将其他部位烧坏。
图1-64 使用铁板挡住被焊接部位的周围
(3)由于压缩机的工艺管口在通常情况下是封死的,因此在安装检修表阀之前,要将封死的工艺管口打开。打开的方法是使用切管器将工艺管的封死部位切掉或使用气焊工具将工艺管口的连接部位焊开。
(4)将配好纳子的铜管的一端(杯形口)与压缩机的工艺管口紧密相连,如图1-65所示。
图1-65 将铜管与压缩机的工艺管口相连
(5)使用气焊设备对铜管与工艺管进行焊接操作时,使用的火焰为中性焰,如图1-66所示。
(6)将焊枪对准铜管与压缩机工艺管的连接处进行均匀加热,如图1-67所示。
图1-66 焊接操作时使用的是中性焰
图1-67 对焊接部位均匀加热
(7)当两根管的连接处被烧制成暗红色时,将焊条放入焊接口处将其熔化,如图1-68所示。
(8)图1-69所示为焊接完成时焊接口处的最终效果,焊接口的焊接要求平整光滑。
图1-68 放入焊条到焊接口
图1-69 焊接的最终效果
(9)焊接完成后,使用湿布对焊接部位进行冷却,如图1-70所示。
(10)待铜管冷却后,还要使用小镜子检查一下焊接处的背面,如图1-71所示,观察焊口是否有泄漏之处及焊接是否完好。
图1-70 对焊接部位进行冷却处理
图1-71 检查焊接部位
当确保铜管的焊口没有泄漏时,就可对三通检修表阀与焊接到工艺管上的铜管进行连接,它们的连接是通过铜管上的纳子实现的,如图1-72所示。
图1-72 将三通检修表阀与焊接到工艺管上的铜管进行连接
使用扳手将纳子拧紧,如图1-73所示。至此,就完成了检修表阀与压缩机工艺管的连接。图1-74所示为三通检修表阀与压缩机工艺管连接的最终效果。
图1-73 拧紧纳子
图1-74 三通检修表阀与压缩机工艺管连接的最终效果
将三通检修表阀与压缩机的工艺管连接好后,就可对制冷系统进行检漏、抽真空及充注制冷剂等操作。