CN102748544A - 一种铜铝连接管及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铜铝连接管及其生产方法,铜铝连接管包括铝管、铜铝焊接斜面与铜螺母,扩口位于铜铝焊接部,铜螺母套在靠近扩口部的铜铝焊接部外,铜螺母与铝管外壁之间设置垫片,其中扩口部管壁厚度为0.2mm-4mm,铝管管壁厚度为0.3mm-4.5mm,铜铝焊接面倾斜角度为40-50度,铝管外径为扩口部最大外径的0.4倍至0.6倍。生产方法包括焊接、切割、修正、组装与扩口五步工艺,本发明在铜铝焊接面进行扩口,并保持足够的强度。工艺简便易行,生产成本低廉,本发明的铜铝连接管比现有铜铝连接管还节省90%以上的铜材;而且生产工艺操作简单,有效节约产品生产成本10%-20%。

Description

一种铜铝连接管及生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种铜铝连接管及生产方法,具体的说是一种适用于有压液体输送管路中的铜铝连接管的结构及生产方法。
背景技术
[0002] 制冷行业中使用有压液体输送管路主要是保障冷媒循环顺畅。冷媒是空调等制冷装置中循环制冷的工作介质,冷媒在管路系统中的供应数量及循环质量是影响制冷效果最为重要的因素之一。由于冷媒的循环状态多样,存在液态、气态或者气液混合几种形式,因此,对于整体循环管路系统的密封及稳定性要求很高,即使是微量的泄露,都有可能降低制冷效果,严重影响工作效率,甚至最终导致制冷系统丧失功能。
[0003]目前,空调等制冷行业循环管路大量使用铜管,近几年铜价不断上扬,成本显著增力口,而且我国铜类资源极度短缺、铝资源相对丰富,因此,促进了铝材替代铜材相关技术的进步与发展,同时,拓宽了应用领域,扩展了市场范围。
[0004] 现阶段工程中常用的方法是,采用在铜管中间截断,焊接铝管替代原有铜管。此种方法的缺陷在于:铜管端一般需要做扩口处理以进行后续加工,但由于铜铝焊接面强度不够同时受扩口工艺限制,铜管端扩口部位与焊接面部分都要保持一段距离。因此用这种方法制成的铜铝连接管的两端必须保留较长的铜管才可保证安装工艺的要求,以铜材的压延特性能来弥补铝材性能方面的不足,不能最大限度地节省铜资源,节约原料成本,一定程度上阻碍了铜铝连接管在制冷行业的广泛应用。由于铜铝焊接面强度
因此,通过优化改进铜铝连接管的复合结构及生产方法,大量节省铜原料,显著降低制造成本,同时提高管材自身的质量与性能,保障所采用的有压液体输送管路安全性和稳定性,已经成为重要的技术研究课题。
发明内容
[0005] 针对现有技术存在的不足,本发明所要解决的技术问题是,提供一种铜铝连接管及生产方法,在铜铝焊接面进行扩口,并保持足够的强度。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是,一种铜铝连接管,包括铝管、铜铝焊接部与铜螺母,其扩口部位于铜铝焊接部,铜螺母套在靠近扩口部的铜铝焊接部外侦牝铜螺母与铝管外壁之间设置垫片,其中扩口部管壁厚度为0. 2mm-4mm,铝管管壁厚度为
0. 3mm-4. 5mm,铜铝焊接部的斜面倾斜角度为40-50度,铝管外径为扩口部最大外径的0. 4倍至0.6倍。
[0007] 上述的铜铝连接管,其垫片为硬质尼龙垫片或硬质橡胶垫片。
[0008] 上述的铜铝连接管,在铝管管壁设置抗弯螺纹槽与抗弯加强筋。
[0009] 上述的铜铝连接管,其铜铝连接管端部安装有防尘帽。
[0010] 上述的铜铝连接管的生产方法,包括如下步骤:
第一步:焊接:取原料铜管与铝管,将铜管端部缩头处理,缩头深度为3-40mm,然后与、招管焊接在一起;
第二步:切割:将焊接完成的铜管外露端径向切除形成待用铜铝管;
第三步:修正:对切割完成的待用铜铝管端口进行修正;
第四步:组装:取铜螺母,依次装入垫片、修正后的待用铜铝管;
第五步:扩口 :将待用铜铝管进行扩口处理,扩口深度L、扩口部的最大外径D1、铝管壁厚t、铝管外径D、扩口角度A之间的关系符合如下公式:
L = [(/):1 -2 xt xcosA.)-(ZJ — 2xt)]xdgA.
其中,扩口部管壁厚度为0. 2mm-4mm,铝管壁厚t为0. 3mm_4. 3mm,铜铝焊接面倾斜角度为40-50度,铝管外径D为扩口部最大外径Dl的0. 4倍至0. 6倍。、[0011] 在焊接面进行扩口,必然导致焊接面的强度下降,因此通常的做法都是在距离焊接面一段距离的铜管处进行扩口。但随着铜铝焊接工艺的发展,铜铝焊接面的强度不断增加。发明人经研究和反复试验,并参照专利无共晶组织的薄壁铜铝管焊接接头及其制备方法(CN200610153044. 3)与专利含犬齿形柱状晶结构的铜铝接头及其制备方法(CN200810111524. 2)中对铜铝焊接部分结构的研究,经反复试验发现在扩口深度确定时,扩口的最大外径、扩口角度符合本发明所述的关系时,扩口处焊接面的强度既可以达到后续工艺的要求,扩口直径也能满足后续安装的要求。
[0012] 本发明具有如下优点及有益效果:
I、在上述生产方法步骤2中切除的铜管可以重复上述步骤I到步骤5,继续使用,直到不能再次完成切割步骤。从而最大限度地利用了铜管,能够大量节省铜原料,显著降低制造成本,同时提高管材自身的质量与性能,保障所采用的有压液体输送管路安全性和稳定性。通过切割多余铜管继续使用的循环操作,显著节省原料铜材,比现有铜铝连接管还节省90%以上的铜材;而且生产工艺操作简单,有效节约产品生产成本1(T20%。
[0013] 2、在铜铝连接管端口部铝管与铜螺母之间设置垫片。使用垫片阻隔铜螺母与铝管表面直接接触,能够防止发生铜铝电化学腐蚀,杜绝开裂、开焊、泄漏现象的出现,便于现场安装、减少操作工序,而且进一步减低铜材使用量,提高铜铝连接管的适用范围。
[0014] 3、铜管通过嵌入式结构与铝管结合,既利用了铜材的主要理化性能,又发挥了铝材节约成本的优势,在充分保证使用要求和安装质量的同时达到有效节约成本的目的。
[0015] 4、铝管与铜管焊接面为斜面,可以使得焊接牢固、结合紧密;铜铝连接管端口部管壁厚度小于铝管管壁厚度,便于生产安装,达到使用要求的同时节省原材料。
[0016] 5、通过套接式焊接形成的铝管包覆的铜环壁厚远远大于铝管镀铜的铜层厚度,而且工艺简便易行,生产成本低廉,便于推广。
[0017] 为获得更好的技术效果,还可以采用以下技术方案:
I、使用的垫片为硬质尼龙垫片或硬质橡胶垫片。
[0018] 2、在铝管管壁设置抗弯螺纹槽与抗弯加强筋。铝管管壁抗弯螺纹槽与抗弯加强筋的设置使得铝管的强度与韧度增强,使得铜铝连接管管材在结构上更加合理,使用性能上更加稳定可靠。
[0019] 3、将成品铜铝连接管端部安装防尘帽,方便运输与存贮。
附图说明[0020] 图I是本发明的铜铝连接管半剖面结构示意图;
图2是本发明的铜铝连接管关键尺寸关系示意图。
[0021] 上述附图中的附图标记:
I-防尘帽;2_铜螺母;4-垫片;5_铜管;6-铝管;7-抗弯螺纹槽;8-抗弯加强筋;10-铜铝焊接斜面;扩口深度L、扩口部的最大外径D1、铝管壁厚t、铝管外径D、扩口角度A。
具体实施方式
[0022] 如图所示,本实施例的一种铜铝连接管,包括铝管6、铜铝焊接斜面10与铜螺母2,扩口部位于铜铝焊接部10上,铜螺母2套在靠近扩口部的铜铝焊接部10外侧,铜螺母2与铝管6外壁之间设置垫片4,其中,扩口部管壁厚度为0. 2mm-4mm,铝管壁厚度t为
0. 3mm-4. 5mm,铜铝焊接部10的斜面倾斜角度为40-50度,铝管外径D为扩口部最大外径Dl的0. 4倍至0. 6倍。垫片4为硬质尼龙垫片或硬质橡胶垫片,在铝管6管壁设置抗弯螺纹槽7与抗弯加强筋8,铜铝连接管端部安装有防尘帽I。
[0023] 本实施例的铜铝连接管的生产方法,包括如下步骤:
1、焊接:取原料铜管5与铝管6,将铜管5端部缩头处理,缩头深度为3-40mm,然后与铝管6焊接在一起;
2、切割:将焊接完成的铜管5外露端径向切除形成待用铜铝管;
3、修正:对切割完成的待用铜铝管端口进行修正;
4、组装:取铜螺母2,依次装入垫片4、修正后的待用铜铝管;
5、扩口 :将待用铜铝管进行扩口处理,扩口深度L、扩口部的最大外径Dl、铝管壁厚t、铝管外径D、扩口角度A之间的关系符合如下公式:
Figure CN102748544AD00051
其中,扩口部管壁厚度为0. 2mm-4mm,铝管壁厚t为0. 3mm_4. 3mm,铜铝焊接面倾斜角度为40-50度,铝管外径为扩口部最大外径的0. 4倍至0. 6倍。垫片4硬质尼龙垫片或硬质橡胶垫片。在铝管6管壁设置抗弯螺纹槽7与抗弯加强筋8。在扩口部安装有防尘帽I。
[0024] 余料再利用,将步骤2中切除的铜管重复上述步骤1-5,继续使用,直到不能再次完成切割步骤,即为用尽。
[0025] 背景技术中的现有常用方法,如果使用直径12mm、壁厚0. 75mm的铜管,同时两端保留铜管长度130mm,则每米铜管可制作16支铜铝连接管成品。如果采用本实施例,每米铜管可制作326支相同规格的铜铝连接管成品,节省铜材可达95%以上。
[0026] 以上所述,仅是对本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明做其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是,凡是未脱离本发明方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种铜铝连接管,包括铝管、铜铝焊接部与铜螺母,其特征在于:扩口部位于铜铝焊接部,铜螺母套在靠近扩口部的铜铝焊接部外侧,铜螺母与铝管外壁之间设置垫片,其中扩口部管壁厚度为0. 招管管壁厚度为0. 3mm_4. 5mm,铜招焊接部的斜面倾斜角度为40-50度,铝管外径为扩口部最大外径的0. 4倍至0. 6倍。
2.根据权利要求I所述的铜铝连接管,其特征在于:所述垫片为硬质尼龙垫片或硬质橡胶垫片。
3.根据权利要求I或2所述的铜铝连接管,其特征在于:在铝管管壁设置抗弯螺纹槽与抗弯加强筋。
4.根据权利要求I或2所述的铜铝连接管,其特征在于:铜铝连接管端部安装有防尘 帽。
5.根据权利要求I所述的铜铝连接管的生产方法,包括如下步骤: 第一步:焊接:取原料铜管与铝管,将铜管端部缩头处理,缩头深度为3-40mm,然后与招管焊接在一起; 第二步:切割:将焊接完成的铜管外露端径向切除形成待用铜铝管; 第三步:修正:对切割完成的待用铜铝管端口进行修正; 第四步:组装:取铜螺母,依次装入垫片、修正后的待用铜铝管; 第五步:扩口 :将待用铜铝管进行扩口处理,扩口深度L、扩口部的最大外径D1、铝管壁厚t、铝管外径D、扩口角度A之间的关系符合如下公式:L = [(Dl - 2XtXcnsA)-(D -■ 2xt)]xdgA. 其中,扩口部管壁厚度为0. 2mm-4mm,铝管壁厚t为0. 3mm_4. 5mm,铜铝焊接面倾斜角度为40-50度,铝管外径D为扩口部最大外径Dl的0. 4倍至0. 6倍。
6.根据权利要求5所述的铜铝连接管的生产方法,其特征在于:所述垫片为硬质尼龙垫片或硬质橡胶垫片。
7.根据权利要求5或6所述的铜铝连接管的生产方法,其特征在于:在铝管管壁设置抗弯螺纹槽与抗弯加强筋。
8.根据权利要求5或6所述的铜铝连接管的生产方法,其特征在于:在扩口部安装有防尘帽。
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