CN101319741B - 插接式铜铝管焊接接头及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种插接式铜铝管焊接接头及其制备方法，铜铝管焊接接头的特征在于铜管的焊接接头部位有锥形焊接面，焊接接头处的铝管外壁有波浪纹。焊接时，在固定电极的焊接部位设有镶嵌块，镶嵌块中开有凹槽，凹槽上刻有波浪纹，该带波浪纹的凹槽的公称直径与铝管外径相同。焊接时熔化的铝液可以填充到镶嵌块凹槽的波浪形纹路中，不使铝管变形，提高产品的质量和强度。采用这种方法焊接，可以夹紧铝管，使其不易脱落，同时可以保证铜铝管接头焊接部位的外径与铝管相同。

Description

插接式铜铝管焊接接头及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种插接式铜铝管焊接接头，尤其是薄壁插接式铜铝管焊接接头。

本发明涉及一种插接式铜铝管焊接接头的焊接方法，该方法可以明显改善电阻焊焊接电极在焊接过程中对焊接接头外径的伤害，形成结构新颖、质量优异的内压插接式铜铝管焊接接头，具有显著的特点。

背景技术

制冷剂是在制冷装置中进行制冷循环的工作物质，用制冷剂做为载冷介质的循环管路系统中，制冷效果与制冷剂的数量有关，制冷剂在系统中循环使用，任何微量的渗漏，都将导致系统内部制冷剂散失，而影响产品的制冷效果，最终将会使制冷产品丧失制冷性能。所以保证管路系统的致密性，尤其是铜铝管焊接接头的致密性是非常必要的。

插接式铜铝管电阻焊接方面的相关专利技术，包括专利1：制冷系统用铜铝组合管路及其制备方法，专利申请号200510042495.5，对管路接头的铜铝管部件结构的设计、铜铝管焊接原理、铜铝管焊接接头的外观形状进行了详细阐述；专利2：一种制冷系统用铜铝组合管路，专利号200510043347.5，对焊接接头内部直径与铝管内部直径相同的插接式铜铝管的制作方法进行了详细的阐述。

在实际生产中发现，按上述两种发明在对铜铝管接头进行插接式电阻焊时，电阻焊机的两个电极分别夹持铜管和铝管，夹持铜管的电极带动铜管插入待焊铝管中。为使焊接接头的外径与铝管外径相同，电极中夹持铝管的凹槽直径需要与铝管外径相同，但这样就无法夹紧铝管，铝管容易脱落。实践中，为确保电极能够夹持住铝管，通常都是将电极中夹持铝管的凹槽最小直径设计的比铝管外径小一点，因此导致焊接后该部分的外径小于待焊铝管，尤其是在薄壁铜铝管焊接时，过小的夹持铝管的凹槽直径设计会使焊接后的接头内径成为椭圆，质量标准降低，问题更加突出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种插接式铜铝管焊接接头。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种生产所述铜铝管焊接接头的制备方法。

对于本发明的插接式铜铝管焊接接头来说，上述问题是这样解决的：铜管的焊接接头部位有锥形焊接面，焊接接头处的外壁有波浪纹。

本发明改进了插接式铜铝管焊接接头的焊接方法，上述问题是这样解决的：选取管外径相同的铜管和铝管进行初加工，即将铜管管端的焊接部位加工成外径稍小于铝管内径的锥形焊接面，再将铜管和铝管分别固定在活动电极和固定电极上。固定电极的焊接部位设有镶嵌块，镶嵌块用高耐热性以及低传热效率的材料制作，镶嵌块中开有凹槽，凹槽的焊接部位上刻有波浪形纹路，该带波浪形纹路的凹槽的公称直径与铝管外径相同。控制压力焊接机使铜管移动插入铝管中，在插接过程中利用硬质铜管的锥形焊接面将软质铝管内壁上的氧化层磨削掉，同时对电极通电，在电阻热的作用下，铝管迅速熔化，熔化的铝液填到镶嵌块凹槽的波浪纹中，因而可以保持接头处的铝管外径不收缩，直至铜管的锥形焊接面完全进入铝管后断开焊接电源，形成一个外壁带有波浪纹的铜铝管焊接接头。

本发明有以下有益效果：

1、镶嵌块上的凹槽上有波浪形纹路，其公称直径与铝管相同，最小直径比铝管略小。由于模具上增加波浪形纹路，并且最小直径比铝管外径略小，因此可以夹紧铝管，使其不易脱落，同时可以保证铜铝管接头焊接部位的外径与铝管相同；

2、焊接时熔化的铝液可以填充到镶嵌块凹槽的波浪形纹路中，不使铝管变形，提高产品的质量和强度。

上述铜管的焊接锥形面可以加工成折线状，折线处的直径应大于铝管内径，这样可以减少在焊接薄壁铜、铝管时插入铜管时的阻力，有利于防止铜管变形失稳，提高焊接熔合面积和质量。

镶嵌块可以使用高硬度钛合金制作，提高焊接熔合面积和质量。

在焊接时预先在铜管内插入一个焊接芯棒，可以生产出无共晶组织的铜铝焊接接头。在焊接过程中固定电极、镶嵌块从外部限制铝液的溢出，形成外部压力；铜管内的焊接芯棒抵抗铜管变形，从内部向铜铝焊缝施加压力，形成内部压力，在多向高压作用下，高温后形成的铜铝共晶组织从焊缝区域中完全挤出，铜管锥形焊接面与铝管内壁之间形成直接的化学键连接，焊缝中无共晶组织，从而可以大大的提高薄壁铜铝管焊接时的焊接质量。本说明书所提及的共晶组织是指高温下铜铝金属化合物与铝形成的共晶合金。

附图说明

图1插接式铜铝管焊接接头焊接示意图

图2镶嵌块凹槽局部放大示意图

图3带有折线状锥形面的铜管

图中标记说明：

焊接芯棒1，铜管2，移动电极3，镶嵌块4，固定电极5，锥形焊接面6，波浪形纹路7，折线状焊接面10，铝管12，铜管缩口外径d，镶嵌块凹槽的最小直径D1，镶嵌块凹槽的公称直径D2，镶嵌块凹槽的最大直径D3。

具体实施方式

具体实施例1：

参照图1，本发明的实施方式如下：选取管外径相同的铜管2和铝管12进行初加工，即将铜管管端的焊接部位加工成焊接锥形面6。在铜管2的内部预先放入一根焊接芯棒1，并使焊接芯棒1的外型与铜管2的锥形焊接面相吻合，铜管2置于内压式电阻压力焊接机将的移动电极3中间；铝管12端口不需加工，保持壁厚和直径原状，铝管置于内压式电阻压力焊接机将的固定电极5上，在镶嵌块4的凹槽上预先铣加工出波浪纹路7。如图3所示，凹槽的公称直径D2与铝管外径相同，凹槽的最小直径D1略小于铝管外径，最大直径D3略大于铝管外径。

通过内压式电阻压力焊接机将移动电极3及其电极上的铜管2移动插入铝管12中。在插接过程中使硬质铜管2焊接锥形面3将软质的铝管12内壁上的氧化层磨削掉，同时对移动电极3、固定电极5通电，在电阻热的作用下，铝管12迅速熔化，熔化的铝液填到固定电极5的波浪形纹路7中，由于焊接芯棒1的作用保持铝管12的外径不收缩，直至铜管2的锥形焊接面完全进入到铝管12后断开焊接电源，即完成铜铝接头的制备。

具体实施例2：

参照图3，上述铜管2的焊接锥形面6也可为折线状焊接面10，折线处的直径d应略大于铝管12内径，可以减少在焊接薄壁铜、铝管时插入铜管时的阻力，有利于防止铜管变形失稳，而且形成了两段熔合焊缝，而且提高焊接熔合面积和质量。

由上述方法制备的插接式铜铝管焊接接头，其特征是焊接接头铝管表面有波浪形凹凸纹路，简称波浪纹。

本发明参照附图和实施例进行说明，但保护范围不限于此，在本发明技术范围内具有普通技术人员可以经过简单的变换，而获得本发明同样的技术效果，同样在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.插接式铜铝管焊接接头，由铜管、铝管构成，其特征在于铜管的焊接接头部位有锥形焊接面，焊接接头处的铝管外壁有波浪纹。

2.如权利要求1所述的插接式铜铝管焊接接头，其特征在于所述锥形焊接面为折线状。

3.如权利要求1或2所述的插接式铜铝管焊接接头，其特征在于所述铜管锥形焊接面与铝管内壁之间形成直接的化学键连接，接头焊缝具有无铜铝共晶组织的特征。

4.如权利要求1所述的插接式铜铝管焊接接头的制备方法，其特征在于取管外径相同的铜管和铝管各一根，将铜管管端的焊接部位加工成锥形焊接面，再将铜管和铝管分别固定在活动电极和固定电极中间，固定电极的焊接部位设有镶嵌块，镶嵌块用高耐热性以及低传热效率的材料制作，镶嵌块中开有凹槽，凹槽上刻有波浪纹，该带波浪纹的凹槽的公称直径与铝管外径相同，控制压力焊接机使铜管移动插入铝管中时，同时对电极通电，在电阻热的作用下，铝管迅速熔化，铝液填到镶嵌块凹槽波浪形纹路中，直至铜管的锥形焊接面完全进入铝管。

5.如权利要求4所述的插接式铜铝管焊接接头的制备方法，其特征在于焊接前在铜管的内部预先放入一根焊接芯棒，焊接芯棒的外形与铜管的锥形焊接面相吻合。

6.如权利要求4或5所述的插接式铜铝管焊接接头的制备方法，其特征在于所述的镶嵌块由高硬度钛合金制作。

7.如权利要求4或5所述的插接式铜铝管焊接接头的制备方法，其特征在于所述锥形焊接面为折线状焊接面。

8.如权利要求6所述的插接式铜铝管焊接接头的制备方法，其特征在于所述锥形焊接面为折线状焊接面。

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