CN104057272A - 一种热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，选用铝合金带材作为原材料，依次经过包括以下几个步骤的处理：双侧开卷→中合成型→高频焊接→整形→剪切→包装，其中焊接电流是230～235A。采用本发明制得的小口径超薄壁高频焊接铝合金管，具有优秀的耐压性、抗腐蚀性，耐冷、耐热，首次针对我国快速发展的热泵热水器行业，可以应用于热泵冷凝器（蒸发器）上，可替代铜管满足热泵热水器高性能要求。

Description

一种热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法

技术领域

本发明涉及一种热交换器管的生产方法，具体地，涉及一种热泵用小口径热交换器超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法。

背景技术

随着居民对生活热水需求的不断增加，相应的制取生活热水的能耗也越来越多。继传统的电热水器、燃气热水器、太阳能热水器之后，热泵热水器器以其安全节能、使用方便、全天候运行等特点，迅速成为热水器市场的一颗耀眼的明星，受到了人们的关注。热泵的作用是从周围环境中吸取热量，通过工质把热量传递给被加热的对象，与空调一样，利用了逆卡诺原理。

热泵所吸取的热量来源于空气中所蕴含的低品位热能（空气能），是公认的取之不竭的廉价能源，空气能的转化是在热泵的作用下通过热交换器完成的。热泵热水器主要由压缩机、热交换器、轴流风扇、保温水箱、水泵、储液罐、过滤器、电子膨胀阀和电子自动控制器等组成。其中，热交换器包括冷凝器，蒸发器，主要由散热（集热）片和各种金属管构成，且金属管目前主要以铜管为主，消耗量极大，仅在珠江三角洲地区，用于热泵生产的各种铜管每年消耗量就达10000吨以上。我国铜矿资源非常紧张，受铜资源制约，铜价高涨，进而铜管的价格一直居高不下，以至于最后影响了这个行业的市场竞争力。铜散热管采用拉拨钎焊技术，强度低，钎焊质量不稳定、材料浪费严重且散热效果不好等缺点。同时，铜的价格高、回收过程中污染大，能耗大。研发具有耐冷，耐热，耐压，抗腐蚀新材料替代铜质管已成为这个行业的当务之急。

在热泵行业以铝代铜受阻的主要原因是普通铝管的导热性和防腐性能不佳，耐压性能达不到要求。为提高导热性降低铝管壁厚又引发铝管强度进而耐压性达不到要求。同时过小管径的铝管焊接技术也不过关。

热泵热水器在我国起步较晚，但经过十几年的发展，特别是商用热泵热水器发展迅速。据中国热泵产业联盟日前提供数据显示，2012年我国空气能热泵热水器市场销售额已接近50亿元，同比增长达45%，增幅已经连续多年超过40%。目前我国热水器市场规模已经达到800亿元，而热泵热水器所占的比例只有5%，其他发达国家地区，热泵热水器的占有率已经超过50%。根据2012年6月1日发布的《高效节能热泵热水器惠民工程推广实施细则》，表明我国热泵产业将迎来快速发展时机，与此相关的散热器用管需求也会快速扩大，随着我国铝高频焊管生产技术的不断成熟，已经铜铝价格比居高不下，耐压抗腐蚀覆层合金高频焊管的市场前景十分广阔。

因此，对生产热泵用耐压、抗腐蚀铝合金高频焊管的技术及生产工艺的研究具有重大的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种生产热泵用耐压、抗腐蚀铝合金小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是：

一种热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，选用铝合金带材作为原材料，依次经过包括以下几个步骤的处理：双侧开卷→中合成型→高频焊接→整形→剪切→包装，其中焊接电流是230～235A。

进一步地，在所述双侧开卷步骤和中合成型步骤之间还进行用于控制进料速度和开卷速度的缓冲步骤，所述高频焊接步骤和整形步骤之间还依次包括涡流探伤步骤和刮痕步骤；所述整形步骤和剪切步骤之间还包括清洗步骤；所述剪切步骤和包装步骤之间还包括试爆步骤。

进一步地，所述铝合金带材选用厚度为0.35mm或0.8mm的四层双面防腐结构铝合金材质，所述四层双面防腐结构铝合金材质包括第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是钎焊层，选用4045的铝合金；第二层是防腐层，选用7072的铝合金；第三层是芯层，选用3003的铝合金；第四层是防腐层,选用材质为7072铝合金。

进一步地，所述双侧开卷的步骤是将卷曲的铝合金带材通过开卷机分别从双侧施以作用力展开。

再进一步，所述中合成型步骤是将铝合金带材送入剪切对焊机组，通过剪切对焊机组将铝合金带材剪成相同大小的段材，然后将所述段材的尾部与首部通过超声波焊接，再经过圆管成型机组制成管筒。

更进一步，所述高频焊接步骤是将所述管筒经过高频焊接机组处理，焊接形成牢固连接的管材。

进一步地，所述涡流探伤步骤包括所述管材进入在线涡流探伤检测装置，将采集到的不合格信号传递给废料剔除装置，同时速度检测装置将采集到的速度信号传递给飞剪落料系统。

进一步地，所述刮痕步骤包括将所述管材冷却，剔除焊缝处的多余焊渣。

再进一步，所述整形步骤包括所述管材经过管形矫直机组得到水平方向和竖直方向上的整形，所述剪切步骤包括将管材通过飞剪剪切系统，并根据所需管长进行剪切落料后得到成品。

更进一步，所述试爆步骤包括对所述成品进行试爆检测，将检测结果不合格的成品剔除。

本发明的技术方案可以达到以下有益效果：

1、采用本发明生产方法，选用了四层双面防腐结构铝合金材质的铝合金带材原料，使得制备的小口径超薄壁高频焊接铝合金管具有比现有铝合金管更优秀的耐压性、抗腐蚀性，耐冷和耐热性能，且首次针对我国快速发展的热泵热水器行业，可以应用在热泵冷凝器（蒸发器）上。

2、采用本发明生产方法的小口径超薄壁高频焊接铝合金管生产线的运行速度可达100m/min，可焊接管径10～12mm、壁厚0.3～1.0mm的多层复合铝管，可替代铜管满足热泵热水器高性能要求。

3、本发明铝合金小口径焊管的生产方法降低了材料成本，提高了生成效率（相对拉拔挤压管），加快铝热交换器进入家电领域的步伐。

附图说明

图1是本发明实施例1的小口径焊管的生产方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明不受下述实施例的限定。

实施例1

如图1所示，本实施例的小口径焊管的生产方法流程如下：

（1）铝合金带材选用山东潍坊三源铝业有限公司生产的厚度为0.35mm的四层双面防腐结构铝合金材质，该四层双面防腐结构铝合金材质包括第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是钎焊层，选用4045的铝合金；第二层是防腐层，选用7072的铝合金；第三层是芯层，选用3003的铝合金；第四层是防腐层,选用材质为7072铝合金。

（2）双侧开卷步骤：将卷曲的铝合金带材通过开卷机分别从双侧施以作用力展开。

（3）缓冲步骤：用于控制进料速度和开卷速度。

（4）中合成型步骤：将铝合金带材送入剪切对焊机组，通过剪切对焊机组将铝合金带材剪成相同大小的段材，然后将所述段材的尾部与首部通过超声波焊接，再经过圆管成型机组制成管筒。

（5）高频焊接步骤：将所述管筒经过高频焊接机组处理，焊接形成牢固连接的管材，焊接电流是235A。

（6）涡流探伤步骤：所述管材进入在线涡流探伤检测装置，将采集到的不合格信号传递给废料剔除装置，同时速度检测装置将采集到的速度信号传递给飞剪落料系统。

（7）刮痕步骤：包括将所述管材冷却，剔除焊缝处的多余焊渣。

（8）整形步骤：将所述管材经过管形矫直机组得到水平方向和竖直方向上的整形。

（9）清洗步骤。

（10）剪切步骤：将清洗后的管材通过飞剪剪切系统，并根据所需管长进行剪切落料得到成品。

（11）试爆步骤：所述试爆步骤包括对所述成品进行试爆检测，将检测结果不合格的成品剔除。

（12）包装步骤：对合格的成品进行包装处理。

实施例2

本实施例的小口径焊管的生产方法流程如下：

（1）铝合金带材选用山东潍坊三源铝业有限公司生产的厚度为0.8mm的四层双面防腐结构铝合金材质，该四层双面防腐结构铝合金材质包括第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是钎焊层，选用4045的铝合金；第二层是防腐层，选用7072的铝合金；第三层是芯层，选用3003的铝合金；第四层是防腐层,选用材质为7072铝合金。

（2）双侧开卷步骤：将卷曲的铝合金带材通过开卷机分别从双侧施以作用力展开。

（3）中合成型步骤：将铝合金带材送入剪切对焊机组，通过剪切对焊机组将铝合金带材剪成相同大小的段材，然后将所述段材的尾部与首部通过超声波焊接，再经过圆管成型机组制成管筒。

（4）高频焊接步骤：将所述管筒经过高频焊接机组处理，焊接形成牢固连接的管材，焊接电流是230A。

（5）整形步骤：将所述管材经过管形矫直机组得到水平方向和竖直方向上的整形。

（6）剪切步骤：整形后的管材通过飞剪剪切系统，并根据所需管长进行剪切落料得到成品。

（7）包装步骤：对成品进行包装处理。

实施例3

本实施例的小口径焊管的生产方法流程如下：

（1）铝合金带材选用山东潍坊三源铝业有限公司生产的厚度为0.35mm的四层双面防腐结构铝合金材质，该四层双面防腐结构铝合金材质包括第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是钎焊层，选用4045的铝合金；第二层是防腐层，选用7072的铝合金；第三层是芯层，选用3003的铝合金；第四层是防腐层,选用材质为7072铝合金。

（2）双侧开卷步骤：将卷曲的铝合金带材通过开卷机分别从双侧施以作用力展开。

（3）中合成型步骤：将铝合金带材送入剪切对焊机组，通过剪切对焊机组将铝合金带材剪成相同大小的段材，然后将所述段材的尾部与首部通过超声波焊接，再经过圆管成型机组制成管筒。

（4）高频焊接步骤：将所述管筒经过高频焊接机组处理，焊接形成牢固连接的管材，焊接电流是233A。

（5）涡流探伤步骤：所述管材进入在线涡流探伤检测装置，将采集到的不合格信号传递给废料剔除装置，同时速度检测装置将采集到的速度信号传递给飞剪落料系统。

（6）刮痕步骤：包括将所述管材冷却，剔除焊缝处的多余焊渣。

（7）整形步骤：将所述管材经过管形矫直机组得到水平方向和竖直方向上的整形。

（8）剪切步骤：将整形后的管材通过飞剪剪切系统，并根据所需管长进行剪切落料得到成品。

（9）试爆步骤：所述试爆步骤包括对所述成品进行试爆检测，将检测结果不合格的成品剔除。

（10）包装步骤：对合格的成品进行包装处理。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，选用铝合金带材作为原材料，依次经过包括以下几个步骤的处理：双侧开卷→中合成型→高频焊接→整形→剪切→包装，其中焊接电流是230～235A。

2.根据权利要求1所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，在所述双侧开卷步骤和中合成型步骤之间还进行用于控制进料速度和开卷速度的缓冲步骤，所述高频焊接步骤和整形步骤之间还依次包括涡流探伤步骤和刮痕步骤；所述整形步骤和剪切步骤之间还包括清洗步骤；所述剪切步骤和包装步骤之间还包括试爆步骤。

3.根据权利要求1或2所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述铝合金带材选用厚度为0.35mm或0.8mm的四层双面防腐结构铝合金材质，所述四层双面防腐结构铝合金材质包括第一层、第二层、第三层和第四层，其中第一层是钎焊层，选用4045的铝合金；第二层是防腐层，选用7072的铝合金；第三层是芯层，选用3003的铝合金；第四层是防腐层,选用材质为7072铝合金。

4.根据权利要求2所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述双侧开卷的步骤是将卷曲的铝合金带材通过开卷机分别从双侧施以作用力展开。

5.根据权利要求2所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述中合成型步骤是将铝合金带材送入剪切对焊机组，通过剪切对焊机组将铝合金带材剪成相同大小的段材，然后将所述段材的尾部与首部通过超声波焊接，再经过圆管成型机组制成管筒。

6.根据权利要求5所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述高频焊接步骤是将所述管筒经过高频焊接机组处理，焊接形成牢固连接的管材。

7.根据权利要求6所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述涡流探伤步骤包括所述管材进入在线涡流探伤检测装置，将采集到的不合格信号传递给废料剔除装置，同时速度检测装置将采集到的速度信号传递给飞剪落料系统。

8.根据权利要求6所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述刮痕步骤包括将所述管材冷却，剔除焊缝处的多余焊渣。

9.根据权利要求8所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述整形步骤包括所述管材经过管形矫直机组得到水平方向和竖直方向上的整形，所述剪切步骤包括将管材通过飞剪剪切系统，并根据所需管长进行剪切落料后得到成品。

10.根据权利要求9所述的热泵用小口径超薄壁高频焊接铝合金管的生产方法，其特征在于，所述试爆步骤包括对所述成品进行试爆检测，将检测结果不合格的成品剔除。