空調換熱器作為家用空調中重要的核心部件，其脹接強度是檢驗空調換熱器質量的標準之一，本研究中換熱器脹接強度的判斷標準通過其脹接后所能承受的拉脫強度體現?？照{換熱器由換熱銅管和翅片脹接組成，目前空調企業所應用的脹接方式主要為機械脹接，但是對于小管徑換熱管機械脹接所具有一定缺陷，因此本課題以液壓脹接作為換熱管與翅片的脹接方式，該技術具有脹接質量高、工作量低以及環保等優點，并且對于小管徑換熱器的脹接較為友好，不易產生折管以及堵塞等問題。除此之外，本課題將脈動液壓技術應用于換熱管與翅片的液壓脹接之中，研究表明脈動液壓技術可以用較小的液壓力得到相同的脹形效果，并可以使管材脹形較為均勻，延緩管材破裂時間。因此本課題針對由小管徑換熱管與翅片組成的換熱器，進行液壓脹接與脈動液壓脹接后拉脫力的測量，從而針對液壓脹接空調換熱管與翅片的拉脫強度的影響因素進行研究。

在本課題的研究中，首先根據由小管徑與翅片組成的換熱器這一研究對象制備換熱試件，并根據試驗試件設計并開發出適用于小管徑換熱管與翅片液壓脹接試驗裝置。隨后利用該自行設計并開發的裝置進行非脈動液壓脹接試驗，經過初步研究得到小管徑換熱管和翅片的合理液壓力脹接范圍，并將脹接試件制備成拉脫試件為拉脫強度以及最佳液壓脹接力的研究做好準備。除此之外，根據多組液壓試件拉脫力的變化規律從而進行液壓脹接試件不同位置的拉脫強度的影響研究。接下來進行換熱管與翅片的脈動液壓脹接試驗，利用伺服沖壓機參數的調整從而設置脈動振幅和頻率。在不同的脈動振幅和頻率這兩種脈動參數的施加情緒況下進行脈動液壓脹接，并將脈動液壓脹接試件同樣制備成拉脫試驗的試件，從而進行脈動液壓參數對拉脫強度的影響研究。將換熱管與翅片液壓脹接試件勻速拉伸，進行換熱管與翅片的拉脫試驗，將拉脫力隨時間的變化曲線針對所需的研究內容進行歸類總結，從而揭示液壓脹接換熱管與翅片拉脫強度的影響規律。最終其研究結論如下：

（1）自行設計開發出的一種用于小管徑的U型換熱銅管與翅片液壓脹接的裝置，該裝置已獲得實用新型專利授權。在該裝置上進行換熱管與翅片脹接試驗，驗證了該裝置在滿足脹接的同時不受換熱銅管和翅片長度與數量的限制，適用性好，簡單靈活，并解決了小管徑換熱管與翅片機械脹接時發生銅管受力不均從而損壞翅片和折管等方面的技術性難題，裝置專利號為201920520872.9；

（2）利用自行設計并開發的裝置液壓脹接Φ5mm的小管徑換熱管與翅片，經過試驗研究得到本課題所研究的空調換熱管與翅片的合理液壓脹接力為16 MPa至18MPa，在該合理液壓脹接力范圍內，銅管與翅片的脹接效果良好，利用該裝置可順利完成對于小管徑的U型換熱銅管與翅片的脹接工作，試驗操作簡單方便，液壓油可循環使用，節約成本，能滿足空調換熱器脹接的基本要求；

（3）對于本課題所研究的Φ5mm的換熱管與翅片試件，在最大液壓脹接力P max為18MPa時，試件所能承受的最大拉脫力F max達到0.47kN，因此Φ5mm的換熱管與翅片所需的最佳液壓脹接力為18MPa；

（4）對于管材不同脹接位置拉脫強度的影響研究，將換熱管不同脹接位置的試件切割下來分為多份拉脫試件并進行拉脫試驗，經過試驗研究可得，非脈動液壓脹接試件的拉脫強度分布規律是試件中部相較于兩端所能承受的拉脫強度較高，即在液壓脹接試件的過程中，相較于試件的其他脹形區位置，試件中部脹形區位置的脹接強度較高；

（5）根據脈動液壓試驗中脈動振幅對拉脫強度的影響研究，可以得到當脈動振幅ΔP≤2.83MPa時，隨著振幅的增加，試件所能承受的拉脫強度也隨之增大，但是當脈動振幅ΔP＞2.83MPa時，試件所能承受的拉脫力卻有所下降。因此換熱管與翅片試件在脈動振幅ΔP為2.83MPa時，所能承受的最大拉脫力能夠達到最大為0.406kN；

（6）通過脈動液壓試驗中對脈動頻率對拉脫強度的影響研究，可以得到在脈動振幅不變的情況下，頻率越大，拉脫力的加載曲線上升越平緩，并且加載曲線的波動較小，即當脈動振幅一定時，頻率越大則管材與翅片脹接的更加均勻，換熱管與翅片脹接的可靠性也得到提高。

本課題針對液壓脹接空調換熱管與翅片拉脫強度的影響進行研究，通過研究不僅設計并開發出一種適用于小管徑的U型換熱銅管與翅片液壓脹接的裝置，還經過試驗研究確定了管材與翅片的合理液壓力脹接范圍、最佳液壓脹接力以及所能承受的最大拉脫力。除此之外，對液壓脹接換熱管與翅片拉脫強度的影響因素進行研究，揭示了非脈動液壓脹接力以及脈動振幅和頻率這兩種脈動參數對換熱器拉脫強度的影響規律，以及換熱管不同位置所能承受拉脫強度的影響規律。不過對于換熱管與翅片的脹接方式、液壓力參數以及拉脫強度的影響研究在理論和試驗方面還有所欠缺，對于換熱器脹接方式、液壓脹接參數等方面的研究還需要進一步完善，并存在一定發展的空間。

（1）液壓脹接裝置的設計與開發：經過試驗研究驗證發現能夠滿足小管徑和翅片的液壓脹接要求，但是由于換熱管管長較長能夠，直徑較小，在脹接過程中容易發生彎曲，目前通過減緩液壓力輸出速率可以消除管材彎曲的產生。因此，設計的裝置還需進一步的改進和調試，從而開發出能夠防止管材脹接過程中發生彎曲的裝置。

（2）拉脫試件的制備：目前利用手持切割機對液壓脹接試件和拉脫試件進行制備，應該從制備方式上進行改進，利用線切割等高精度制備方法，將因管材與翅片切割制備造成的誤差影響降到最低，從而提升液壓脹接和拉脫試驗的精度。

（3）脈動液壓試驗：設計并開發出能夠精確控制脈動參數改變的試驗設備，能夠精準實現各種脈動振幅和頻率的曲線輸出，為脈動液壓參數對拉脫強度的影響研究提供精準的脈動液壓脹接試件和良好的拉脫試驗前提。

（4）脹接試件不同位置的拉脫強度：對于換熱管不同位置試件的制取還需要更多的實驗樣本，需要對換熱管的脹接位置進行進一步的標定，并將拉脫試驗模具進行改進，從而能夠配合不同位置以及不同翅片數量的拉脫試件進行拉伸，對換熱管不同位置拉脫強度的影響進行進一步的精準研究。

（5）換熱管與翅片不同溫度下的拉脫強度：空調換熱器裝配于外機中并多數懸掛于室外工作，因此換熱器會在不同溫度的環境下運行，所以對換熱管與翅片不同溫度下拉脫強度的影響研究具有極大的意義?？梢岳矛F有自行設計并開發的液壓脹接裝置以及WDW-100GD型號的高低溫拉伸試驗機，充分應用拉伸試驗機的高溫爐和液氮罐模擬不同溫度下換熱器的工作環境，從而開展換熱管與翅片不同溫度下拉脫強度的影響研究。

（6）換熱管與翅片的脹接方式：對于換熱管與翅片考慮應用更簡便快捷的流體脹接方式，如氣壓脹接方式。目前國內氣壓脹接方式的發展瓶頸在于氣壓脹接時的密封方式，針對此方面，已經設計出一種適用于換熱管流體壓力脹接的密封與擴口一體化結構，該結構可在無須密封圈的情況下實現管端處的硬密封，并將換熱管的氣壓脹接與管端擴口兩道工序整合一體化，解決了目前流體脹接換熱管過程中換熱管容易產生彎曲、密封圈損耗高以及密封可靠性不佳等問題。該結構申請的發明專利已經受理，專利號為202010039787.8。下一步便是將該結構開發并應用到脹接時密封性能的驗證實驗中，并對換熱管與翅片的氣壓脹接時的密封性能進一步的研究。