CN101314169B - 一种铝合金毛细管的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种铝合金毛细管的生产工艺，依次包含如下步骤：(1)准备铝合金材质的管坯，向该管坯内注入内润滑油；(2)将所述的管坯进行拉伸，所述的拉伸速度为70～80米每分钟，在该拉伸过程中向所述管坯的外表面不间断地喷淋外润滑油；(3)重复4到6次所述的步骤(1)和步骤(2)。采用铝合金制作毛细管节约了相对较贵重铜资源，大幅度降低了生产成本。由于铝的比重(2.70)仅为铜的比重(8.93)的1/3左右，因此能大幅度减轻毛细管的重量。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金毛细管的生产工艺。
背景技术
毛细管的管径很小，内径仅有0.5～0.3毫米，外径也仅有2.5～3.0毫米，因此加工难度非常大。毛细管通常采用铜材料来制造，因为铜的加工性能和使用性能均十分优异。但铜质毛细管的生产成本高，高质量的金属铜为相对较贵重的资源。
为了节省成本，在某些场合能够使用铝或铝合金代替铜用于制造毛细管，这样能大幅度降低毛细管的使用成本，节约了相对较贵重的铜资源。并且由于铝的比重(2.70)仅为铜的比重(8.93)的1/3左右，因此能大幅度减轻毛细管的重量。
但采用铝的加工性能和使用性能均不如铜，其强度与使用寿命有限。并且由于纯铝的耐腐蚀性较差，无法应用在有腐蚀的地方。采用通常的用于制造纯铜毛细管的工艺方法，无法生产出具备实用性的铝或铝合金质毛细管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产方法，通过该方法可以生产出成本低、质量好的铝合金毛细管。
一种铝合金毛细管的生产工艺，依次包含如下步骤：
(1)准备铝合金材质的管坯，向该管坯内注入内润滑油；
(2)将所述的管坯进行拉伸，所述的拉伸速度为70～80米每分钟，在该拉伸过程中向所述管坯的外表面不间断地喷淋外润滑油；
(3)重复4到6次所述的步骤(1)和步骤(2)。
所述的铝合金的化学成分如下(质量百分比)：Cu：0.05～0.20；Mg：0.045～0.055；Mn：1.0～1.6；Fe：0.65～0.75；Si：0.55～0.65；Zn：0.05～0.15，其余为铝。所属的步骤(4)采用φ500圆盘拉伸机完成。所述的步骤(3)为重复4次所述的步骤(1)和步骤(2)。
采用本发明所述的铝合金毛细管的生产工艺，能生产出具有如下优点的铝合金毛细管：
1、基本不消耗铜资源，节约了相对较贵重铜资源，大幅度降低了生产成本。并且由于铝的比重(2.70)仅为铜的比重(8.93)的1/3左右，因此能大幅度减轻毛细管的重量。
2、采用本方法生产的铝合金毛细管，其各项性能指标均能达到和纯铜相近的水平。如：毛细管内外径的允许变差分别控制在±0.02和±0.03毫米的范围内；内孔表面光洁度与铜毛细管一样可达到镜面状，因此流量稳定。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行说明：
选用牌号为3003的铝合金制造如下尺寸的毛细管：高2.7×1.1×900，其中：“高”代表国家标准中的高级毛细管，2.7代表毛细管外径为2.7±0.03毫米，1.1代表毛细管内径为1.1±0.02毫米，900代表毛细管长度为900±3.5mm毫米。上述公差均为国标允许的偏差范围。管坯的直径为8毫米，壁厚1.15毫米。
拉制该毛细管须经过四个道次，每个道次包含如下步骤：
(1)向管坯内注入Batoyle Freedom Group公司制造的牌号为Master Draw598的内润滑油；
(2)在管坯内放入与外模相配合的游动芯头。
(3)对管坯的进行制头，使之能被固定在圆盘拉伸机上进行拉伸。
(4)采用500圆盘拉伸机进行管坯的拉伸，拉伸速度为120米每分钟。在该拉伸过程中，向管坯的外表面不间断的喷淋外润滑油，起到润滑和降温的作用，防止管坯在拉伸过程中温度过高。外润滑油为Batoyle Freedom Group公司制造的牌号为Master Draw 5128的外润滑油。
(5)将拉伸后的管坯去头，从圆盘拉伸机上取下。
上述4个道次中的前两个道次为空拉，空拉时无需放入游动芯头。
在完成每个道次后，管坯的内外径尺寸如下表所示：
表1：
| 道次 | 外径mm | 内径mm |
| 1 | φ6.30±0.05 | φ3.92±0.05 |
| 2 | φ5.10±0.05 | φ3.06±0.05 |
| 3 | φ3.70±0.03 | φ1.88±0.03 |
| 4 | φ2.70±0.03 | φ1.10±0.02 |
拉伸完毕后，对毛细管进行清洗、切割，将成品包装入库。
在拉伸时，管材的内外润滑非常重要。本实施例中所选用的润滑油不仅能实现良好的润滑，从而减少摩擦系数、提高拉拔的稳定性，还能完全溶解于清洗液中，退火后不留残炭。
拉伸时，变形的速率将随着拉拔速度的增加而提高，材料的变形抗力也会随之升高，所需的拉拔力增大。因为铝及铝合金的强度不如铜，所以铝合金管材的拉拔速度应当小于铜管的拉伸速度，选择在70～80米/分比较合适。
拉伸工序结束后毛细管的内外必须进行清洗。清洗过程选用INEOS ChlorLimited公司生产的清洗剂：‘METHOKLONE’GR。该清洁剂不仅能有效洗去润滑油，并且完全环保。
铝合金毛细管能够进一步进行各种深加工，加工成直管、盘管等各种毛细管零件。本实施例生产的是定尺直管900mm长，采用校直切断机校直切断。采用倒角吹风机把毛细管两端的毛刺去掉、吹干净。每支毛细管都采用万能测试台测定流量。
下表为10支根据本实施例生产的毛细管在万能测试台上测出的流量值。测试时的入口压力为0.08Mpa。
表2：
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 流量L/min | 4.21 | 4.25 | 4.23 | 4.28 | 4.25 | 4.27 | 4.22 | 4.21 | 4.28 | 4.26 |
从表2可以看出，根据本实施例生产的毛细管的流量值是相当稳定的，流量以及内径的允许偏差均达到国家标准，并且内表面达到镜面光洁度的国家标准。经过深加工的毛细管工件流量值几乎没有变化，且各深加工部位不存在裂纹和开裂，这些均说明了铝合金毛细管与铜毛细管一样能够进行深加工。
铝合金毛细管的深加工零件解决了空调和冰箱在制造中铜铝焊接的难题，只需要铝铝焊接就能达到良好效果，进一步降低了制造成本。
如上所述，我们完全按照本发明的宗旨进行了说明，但本发明并非局限于上述实施例和实施方法。相关技术领域的从业者可在本发明的技术思想许可的范围内进行不同的变化及实施。
Claims (4)
1.一种铝合金毛细管的生产工艺，其特征在于：依次包含如下步骤：
(1)准备铝合金材质的管坯，向该管坯内注入内润滑油；
(2)将所述的管坯进行拉伸，所述的拉伸速度为70～80米每分钟，在该拉伸过程中向所述管坯的外表面不间断地喷淋外润滑油；
(3)重复4到6次所述的步骤(1)和步骤(2)。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金毛细管的生产工艺，其特征在于：所述的铝合金的化学成分如下(质量百分比)：
Cu：0.05～0.20；Mg：0.045～0.055；Mn：1.0～1.6；Fe：0.65～0.75；Si：0.55～0.65；Zn：0.05～0.15，
其余为铝。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金毛细管的生产工艺，其特征在于：所述的步骤(2)采用φ500圆盘拉伸机完成。
4.根据权利要求1所述的一种铝合金毛细管的生产工艺，其特征在于：所述的步骤(3)为重复4次所述的步骤(1)和步骤(2)。
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