CN105397427B - 一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法 - Google Patents

一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，包括如下步骤：（1）原料选择；（2）管材成形；（3）挤压成型；（4）高频焊接成型；（5）冷却处理；（6）管坯整形，包装入库。本发明一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，生产效率高，管材成型率高达98%以上，所制备的管材焊缝强度与母材相当，从而提高了管材的整体强度；另外，管材的内层为防腐层，外层为耐热涂层，全面提高了由该管材制备的散热器的使用寿命，极大促进了铝质散热器的发展。

Description

一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法
技术领域
本发明涉及高频焊管制备技术领域，特别是涉及一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法。
背景技术
铝合金焊接管因比铜管更便宜，重量更低，因此已取代铜管制作汽车换热器，以促进汽车轻量化的生产。
作为汽车换热器的铝合金管需具有优异的防腐性能，现有技术通过3层复合技术制备了耐热、耐腐蚀的管坯材料。但现有散热器材料大都采用咬合钎焊或挤压拉制的方式生产成管材，这种管材的强度低、管形差，由其制成的散热器散热性能差，不能满足使用要求。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，能够有效解决现有铝合金管焊接成型存在的上述问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，包括如下步骤：
（1）原料选择：选取热轧工艺复合而成的多层复合铝合金作为焊管材料；
（2）管材成形：利用卷管成型机通过连续冷弯技术将多层复合铝合金卷曲成管筒状；
（3）挤压成型：利用挤压机将步骤（2）中的管筒进一步挤压使开口合缝，并留出焊接余量；
（4）高频焊接成型：利用固态高频焊接电源在一定的焊接条件下将步骤（3）中挤压后的管料的焊接余量在接缝处迅速发热并融化，融化后的焊缝相互粘结合完成焊接，成为焊接管体；
（5）冷却处理：将步骤（4）中焊接后的管体下线，置于管体快速冷却装置中对焊缝进行强制冷却；
（6）管坯整形，包装入库。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述多层复合铝合金的结构为：作为芯材的Al-Mn合金、包覆在芯材两个表面的Al-Zn防腐合金以及包覆在其中一个Al-Zn合金表面的Al-Si-Ni合金；其中，Al-Si-Ni合金层作为卷管包覆的外表面层。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述焊接余量为4～6mm。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述高频焊接条件为：焊接速度85～95m/min，挤压力450～500N，电流10～12A，电压8000～10000V，频率500～600kHz。
在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，所述强制冷却的方法为：对焊缝两侧5cm外的管体进行水冷降温，使焊缝以50～80℃/min的速率降温至400～450℃，然后空气冷却室温。
本发明的有益效果是：本发明一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，生产效率高，管材成型率高达98%以上，所制备的管材焊缝强度与母材相当，从而提高了管材的整体强度；另外，管材的内层为防腐层，外层为耐热涂层，全面提高了由该管材制备的散热器的使用寿命，极大促进了铝质散热器的发展。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括：
实施例1
一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，包括如下步骤：
（1）原料选择：选取热轧工艺复合而成的多层复合铝合金作为焊管材料；该多层复合铝合金的结构为：作为芯材的Al-Mn合金、包覆在芯材两个表面的Al-Zn防腐合金以及包覆在其中一个Al-Zn合金表面的Al-Si-Ni合金；且Al-Mn合金、Al-Zn防腐合金和Al-Si-Ni合金层的厚度比为3：2：1；
（2）管材成形：利用卷管成型机通过连续冷弯技术以Al-Ni合金层作为外表面层、以Al-Zn防腐合金作为内表面将多层复合铝合金卷曲成管筒状；
（3）挤压成型：利用挤压机将步骤（2）中的管筒进一步挤压使开口合缝，并留出4～6mm的焊接余量；
（4）高频焊接成型：利用固态高频焊接电源将步骤（3）中挤压后的管料的焊接余量在接缝处迅速发热并融化，融化后的焊缝相互粘结合完成焊接，成为焊接管体；所述高频焊接条件为：焊接速度85m/min，挤压力450N，电流10A，电压8000V，频率500kHz；
（5）冷却处理：将步骤（4）中焊接后的管体下线，置于管体快速冷却装置中对焊缝进行强制冷却，具体冷却方法为：对焊缝两侧5cm外的管体进行水冷降温，使焊缝以50℃/min的速率降温至400～450℃，然后空气冷却室温；
（6）管坯整形，包装入库。
实施例2
一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，包括如下步骤：
（1）原料选择：选取热轧工艺复合而成的多层复合铝合金作为焊管材料；该多层复合铝合金的结构为：作为芯材的Al-Mn合金、包覆在芯材两个表面的Al-Zn防腐合金以及包覆在其中一个Al-Zn合金表面的Al-Si-Ni合金；且Al-Mn合金、Al-Zn防腐合金和Al-Si-Ni合金层的厚度比为3：2：1；
（2）管材成形：利用卷管成型机通过连续冷弯技术以Al-Ni合金层作为外表面层、以Al-Zn防腐合金作为内表面将多层复合铝合金卷曲成管筒状；
（3）挤压成型：利用挤压机将步骤（2）中的管筒进一步挤压使开口合缝，并留出4～6mm的焊接余量；
（4）高频焊接成型：利用固态高频焊接电源将步骤（3）中挤压后的管料的焊接余量在接缝处迅速发热并融化，融化后的焊缝相互粘结合完成焊接，成为焊接管体；所述高频焊接条件为：焊接速度95m/min，挤压力500N，电流12A，电压10000V，频率600kHz；
（5）冷却处理：将步骤（4）中焊接后的管体下线，置于管体快速冷却装置中对焊缝进行强制冷却，具体冷却方法为：对焊缝两侧5cm外的管体进行水冷降温，使焊缝以50℃/min的速率降温至400～450℃，然后空气冷却室温；
（6）管坯整形，包装入库。
上述方法制成的管材，其内层为防腐层，其外层为耐热涂层，全面提高了由该管材制备的散热器的使用寿命，极大促进了铝质散热器的发展。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种防腐性铝合金高频焊管的生产方法，其特征在于，包括如下步骤 ：
（1）原料选择 ：选取热轧工艺复合而成的多层复合铝合金作为焊管材料；所述多层复合铝合金的结构为 ：作为芯材的 Al-Mn 合金、包覆在芯材两个表面的Al-Zn 防腐合金以及包覆在其中一个 Al-Zn 合金表面的 Al-Si-Ni 合金 ；其中，Al-Si-Ni 合金层作为卷管包覆的外表面层
（2）管材成形 ：利用卷管成型机通过连续冷弯技术将多层复合铝合金卷曲成管筒状 ；
（3）挤压成型 ：利用挤压机将步骤（2）中的管筒进一步挤压使开口合缝，并留出焊接余量 ；
（4）高频焊接成型 ：利用固态高频焊接电源在一定的焊接条件下将步骤（3）中挤压后的管料的焊接余量在接缝处迅速发热并融化，融化后的焊缝相互粘结合完成焊接，成为焊接管体 ；
（5）冷却处理 ：将步骤（4）中焊接后的管体下线，置于管体快速冷却装置中对焊缝进行强制冷却 ；
（6）管坯整形，包装入库。
2.根据权利要求 1 所述的防腐性铝合金高频焊管的生产方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述焊接余量为 4 ～ 6mm。
3.根据权利要求 1 所述的防腐性铝合金高频焊管的生产方法，其特征在于，所述步骤（4）中，所述高频焊接条件为 ：焊接速度 85 ～ 95m/min，挤压力 450 ～ 500N，电流 10～ 12A，电压 8000 ～ 10000V，频率 500 ～ 600kHz。
4.根据权利要求 1 所述的防腐性铝合金高频焊管的生产方法，其特征在于，所述步骤（5）中，所述强制冷却的方法为 ：对焊缝两侧 5cm 外的管体进行水冷降温，使焊缝以 50～80℃ /min 的速率降温至 400 ～ 450℃，然后空气冷却室温。
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