CN1008208B - 全覆盖镀层的复合钢管 - Google Patents

Abstract

一种外径小、管道细长的全覆盖镀层的复合钢管，它是以无缝钢管或焊接管为管胚，在其内外壁表面施镀铜、镍、铬、锌、锡铅等常用金属保护镀层。此镀层的特点是能将钢管内外壁表面全部覆盖(包括焊接管的焊缝)。因此其保护性能优于邦迪管和镀铜冷减径管。本发明全部采用国产原材料和设备，可进行大规模流水线生产，它主要用于冷藏或空调设备的换热器管道及车辆，机械设备的油、气管道、本发明并提出生产这种钢管的工艺方法。

Description

本发明涉及一种外径小，管道细长的无缝钢管或焊接管，在管道内，外壁施镀金属保护镀层，它主要用于冷藏或空调设备的换热器管道及运输车辆，机械设备的油、气管道。

冷藏或空调设备换热器的管道较长，一般为几米至几十米，甚至上百米，这种管道的口径特别小，其外径是3至16mm。已有技术用于这种管道内壁施镀镀层的方法有两种：一种是常规的电镀方法，由于管道口径较小，电极不能放入管道里，因此很难将管子内壁镀上镀层，另一种是化学镀，用这种方法在细长管道内施镀金属保护镀层，存在以下问题：

1.管子浸于化学镀液中施镀时，管子内腔镀液金属离子的消耗得不到连续补充，只能镀获极薄的镀层，起不到保护管子的效果。

2.管子内腔施镀过程中不断析出的氢气，滞留于内腔上方，阻挡金属离子镀层的沉积，形成针孔状的镀层带。

3.施镀过程中不断析氢，导致pH值频繁变化，而静态浸于镀液中的管内腔pH值不能及时调正，将严重影响镀液性能（甚至停止沉积）。

因此我国近几年来的换热器管道普遍采用进口管，例如澳大利亚的邦迪管和日本的镀铜冷减径管。这两种管子都是将薄带钢两面镀上铜，然后通过焊管机的轧辊组轧成管形，所不同的是邦迪管轧成双圈管形，如

形，利用很薄的铜镀层作钎焊的焊料，成形的管子通过一保护气氛的加热炉通道，钎焊成管，此管的焊缝为环形，在原带钢边缘与管圆弧的搭接处，内壁和外壁不可避免地各显现出一条直沟槽，此处的铜镀层是不完整的，以至降低了沟槽处的保护能力，而锈蚀往往是从这里开始。日本的镀铜冷减径管，是将带钢轧成单圈的管形，如○形。带钢两边缘直缝用方波电阻焊焊成对接焊缝，在焊缝宽为0.5至0.8mm范围内，其上没有铜镀层，此处抗蚀性能很差，较易出现锈斑。这两种管子都共同存在一个问题，卷焊管子的最小外径一般为φ8至φ10mm，管子的外径小于φ8时卷焊工艺上存在很大困难，对于小φ8的成品管，例如外径为φ6、φ5、φ4.75的成品管，必须在卷焊成形后，用φ8或φ10的管再经冷减径的工序制成，在冷减径工序中，内外壁镀层均受到延伸变形。虽然铜镀层的延伸变形能力较强，不致于形成裂纹或剥落，但其保护能力必然会有所降低。

目前国内也有用紫铜管替代这两种进口管，但它的成本昂贵，而硬度也较差，稍有外力撞击就会变形。

鉴于上述已有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种外径小、管道细长，镀层能将管道的内、外壁表面全部覆盖（包括焊接管的焊缝）的复合钢管，它的防护性能优于邦迪管和日本镀铜冷减径管，并提出制造这种钢管的工艺。

为达到上述目的，本发明的特点是以国产碳素钢冷拔（轧）焊接管或无缝钢管为管胚，采用化学镀镍或化学镀铜镀液，用镀液泵使镀液在管内产生紊流流动循环，将管道内壁表面全部均匀镀上镍磷合金或铜镀层。外壁表面也可用上述镀液得到相同的镀层，为了降低成本或得到其它常用的金属镀层，外壁可采用常规电镀分别按需要得到铜、镍、铬、锌或锡铅等镀层。

结合附图说明本发明的实施方案。

图1-是全覆盖镀层的复合钢管纵向剖视图。

将以焊接管或无缝钢管为管胚1的钢管置入镀槽A内，钢管的进液端和出液端均用软胶管连接，镀液泵的进液管放入另一镀槽B内，其出液管与钢管进液端的软管连接，钢管出液端的软管也放入B槽内，该槽镀液采用含醋酸钠的常规酸性化学镀镍溶液或碱性镀铜溶液。起动镀液泵，B槽内的镀液经泵流入钢管内腔，使镀液在管道内腔不断循环流动，将管道内壁表面均匀地镀上5至8um镍磷合金镀层或铜镀层2。为了保证管道内壁表面能均匀地镀满5至8um厚度的镀层，在管道进液端安装 手动阀和分流管，使管道出液端镀液的压力最好保持在0.3至0.5kg/cm²范围内。8槽内镀液的温度保持在90℃左右。对于镍磷合金镀层，其含磷量一般为8至12%。外壁所需的镀液是装在A槽内，外壁镀层3可利用常规的电镀方法得到。

本发明用化学镀镍或镀铜方法在管道内壁施镀镍磷合金镀层或铜镀层时，用镀液泵使镀液在管道内产生紊流流动循环，使镀液中的镍或铜离子得到不断补充，避免镀液中主盐金属离子产生的浓度差异。在施镀过程中析出的氢气通过镀液的流动循环不断排出，从而保证了氢气泡不能在狭小管子内壁上方滞后。镀层能将内壁表面均匀地覆盖，而外壁表面可采用常规电镀镀上。因此其防护性能比邦迪管和日本镀铜冷减径管强，经广西标准局家电产品检测中心站作对比性检验，按《GB2423.17-81》ka盐雾试验方法证明，在同一试验箱内同时进行抗蚀性能测试，上述两种进口管已严重锈蚀时，本发明仍未发现锈点和锈蚀。另外本发明的成本低于紫铜管。

下面说明本发明的两个实施例。

直管挂镀法：一般用于长10米以下的直管。用10号优质碳素钢冷拔焊接管作管胚，外径φ5mm，管壁厚0.7mm，管长8m，施镀内、外壁镀层的具体步骤如下：

1.去油。

2.酸洗。

3.外壁常规电镀/内壁化学镀镍或铜。

施镀时将等长度的直管，每组50至60根，夹持在专用挂具上，放入镀槽A内。每根直管两头均用软胶管连接到各自的分液器上，不允许渗漏。镀液泵的出液管与管子进液端分液器连接，管子出液端分液器连接在出液总管上，镀液经出液总管排入B槽内，而镀液泵的进液管也置于B槽内，在镀液泵的出液管与进液端分液器之间装有手动阀，以利调节出液端镀液的压力。本发明出液端镀液的压力为0.3kg/cm²。施镀时起动镀液泵，镀液经泵流入进液端分液器，将镀液均匀分配至挂具上每根直管内，各直管内的镀液经出液端分液器汇集至出液总管，排入与镀液泵进液管所在的槽B内，形成了化学镀液的闭路循环。在镀液泵与进液端分液器之间装有镀液过滤器，起到连续过滤镀液的作用，由于内壁所需的镀液只在直管内流动，直管内外的镀液互不干扰，因此可同时或先后在直管内外壁表面上施镀相同或不同的镀层。当外壁和内壁的镀层相同时，施镀内、外壁可在同一镀槽内完成，该槽镀液采用含醋酸钠的常规酸性化学镀镍溶液或含甲醛和酒石酸钾钠的碱性化学镀铜溶液。

4.后处理

去油、酸洗、水洗、后处理等工序，也必须用镀液泵促使各种液体在直管内流动，以达到不同的目的。

按上述工艺过程的顺序，将不同用途的槽依次序排列组合，工件在这些槽内顺序通过，工件组在各槽之间，用电控吊车起落移动，这样就组成一条直线吊车式挂镀流水生产线，它的工效较高。

盘管牵引镀法：一般用200m以下的盘管。用10号优质碳素钢冷拔无缝管作管胚，外径φ6mm，壁厚0.7mm，管长为200的盘管，施镀内、外壁的工艺过程与实施例一相同，只是内壁与外壁的施镀应分别进行。内壁仍采用镀液泵使镀液循环进行化学镀镍或铜，可通过分液器一次镀数根或十余根盘管。外壁采用牵引镀法，即通过一条金属管材牵引电镀生产线的方法（类似金属电镀生产线）进行电镀或化学镀，可同时施镀数根盘管。施镀时内外壁不得互相沾污。

为避免管道内壁进液端与出液端镀层厚度差异，施镀时用一半时间正向镀，另一半时间反向镀。反向镀时使镀液的流向改变，使原进液端变为出液端，原出液端成为进液端。

本发明镀液的配方及工艺参数均采用常规配方及已知通用的工艺参数。

Claims (2)

1、一种以无缝钢管或焊接管为管胚的全覆盖镀层的复合钢管，包括直管和盘管，其外径为3至16mm，管壁厚0.5至5.5mm，直管长度一般为2至10m，盘管长度在200m以下，钢管外壁是常用的镀层，其特征在于管的内壁表面全部覆盖的是用化学镀施镀的镍磷合金镀层或铜镀层。

2、一种制造全覆盖镀层的复合钢管工艺方法，用化学镀镍或镀铜镀液，其特征在于施镀时采用镀液泵使镀液在钢管管腔内作紊流流动循环。

Images