CN106563931B - 一种集流管的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集流管的生产方法，采用芯层管和钎焊层外套或内插入的方式组成复合管，并通过前期热处理使得两种材料在接近熔融状态下去除表面氧化层，在稍低温度下，结合高压拉伸挤压和高温热处理工艺使芯层和钎焊层紧密结合，从而实现芯层无缝目的，从根本上避免了由于高频焊接造成的焊接缝泄露，提高集流管的机械性能和抗腐蚀能力。

Description

一种集流管的生产方法
技术领域
本发明属于铝制管材生产技术领域，尤其涉及小管径集流管的生产加工方法。
背景技术
由于良好导热性能，铜一直作为热交换器结构材料。随着材料技术进步，热交换器中铝代铜技术已日渐成熟。与铜相比，铝储量丰富，价格是铜价的1/4，密度是铜的1/3，同样的铝结构比铜结构节省成本50％以上，因此在集流管中有广泛应用。
目前传统的集流管生产工艺均是采用铝复合铝带(芯层材料和钎焊材料使用热轧技术将两层材料紧密结合)，并通过卷管机将带材卷成管材，然后使用焊接机进行感应焊接而成。这种生产方式得到的集流管的管壁会留有焊接缝，焊接缝的存在会造成机械性能和抗腐蚀能力的下降。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供了一种集流管的生产方法，从根本上避免了由于高频焊接造成的焊接缝泄露，提高集流管的机械性能和抗腐蚀能力。
技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种集流管的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：首先通过挤压机将铝锭挤压成芯层铝管，同时将铝合金的钎焊层带材卷制成管状，并将相对的边缘焊接形成钎焊管；
S2：加热芯层铝管和钎焊管使其温度到达熔点以下20～50℃范围内(接近熔融状态)，然后通过金属刷或机械刮削的方式去除表面氧化层；
S2：待芯层铝管和钎焊管冷却后，将钎焊管套在芯层铝管的外壁，或插入芯层铝管内壁，从而制成复合管坯；
S3：通过在线连续退火工艺对复合管坯进行加热的同时，利用金属刷或机械刮削的方式去除管坯表面氧化物，与此同时通过模具进行复合加压使芯层铝管和钎焊管紧密结合；
S4：与此同时通过冷拔技术对复合管坯进行拉拔排除层间的空气，并使复合管坯的外径和壁厚达到目标尺寸；
其中，所述芯层铝管的铝材牌号为1系、3系、5系、6系或7系，所述钎焊管的铝材牌号为3系、4系或7系，且芯层铝管与钎焊管的铝材牌号不同。
作为优选，步骤S3中在线连续退火工艺的走管速度为15～160米/分钟，复合管坯的被加热温度为150～550℃。
作为优选，步骤S4中通过至少两次拉拔使复合管坯的尺寸达到目标尺寸。
作为优选，步骤S1中钎焊管的焊接方式为高频感应焊接、激光焊或氩弧焊。
作为优选，所述钎焊管的壁厚为0.015～0.5mm，外径为3～70mm。
作为优选，步骤S3中在线连续退火工艺的走管速度为45～60米/分钟，复合管坯的被加热温度为350～400℃。
有益效果：与现有技术相比，本发明采用芯层管和钎焊层外套或内插入的方式组成复合管。通过前期热处理使得两种材料在接近熔融状态下去除表面氧化层，在稍低温度下，结合高压拉伸挤压和高温热处理工艺使芯层和钎焊层紧密结合，从而实现芯层无缝目的。
附图说明
图1为本发明所述集流管的结构示意图。
其中，钎焊管1、芯层铝管2、焊缝3。
具体实施方式
下面以具体实施例，进一步阐明本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明所述集流管主要由芯层铝管和钎焊管套装组合，并通过拉拔处理而成，其中芯层铝管采用2014或6061牌号的铝锭加工，钎焊管一般采用3,4或7系铝合金，优选3系中3003和7系中的7005和7075。现在以40mm外径的集流管为例具体介绍其生产方法如下：首先通过挤压机将铝锭热挤压成直径为120mm的芯层铝管，与此同时将铝合金的钎焊层带材卷制成内径为120mm左右的管状，并将相对的边缘焊接形成钎焊管；接着，加热芯层铝管和钎焊管使其温度到达熔点以下20～50℃范围内(此时接近熔融状态)，然后通过金属刷和机械刮削的方式去除表面氧化层；然后待芯层铝管和钎焊管冷却后，将钎焊管套在芯层铝管的外壁上制成复合管坯；继续利用在线连续退火设备加热复合管坯，在线退火的走管速度控制在15～160米/分钟，加热的温度为150～550℃，在加热退火线上还设置金属刷对加热变软后的复合管坯去除结合面的氧化层，接着进入模具内经过模具的复合挤压使芯层铝管和钎焊铝管紧密结合，此时的管外径大约在110mm，然后通过冷拔机在稍低的温度下(约)进行至少两次冷拔将复合管坯拉拔成40mm的外径，壁厚为0.25mm的集流管。进行加热退火过程时需要根据铝合金牌号的不同，加热温度速度会有较大的不同。
步骤S3中在线连续退火工艺的走管速度优选50米/分钟左右，复合管坯的被加热温度为350～400℃。传统市购的铝复合铝带成本很高，本发明直接采用铝锭和铝制带材进行套管焊接后挤压成型，原料成本大大节省且避免了管壁焊缝造成的机械性能和抗腐蚀性能的下降。

Claims (4)

1.一种集流管的生产方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：首先通过挤压机将铝锭挤压成芯层铝管，同时将铝合金的钎焊层带材卷制成管状，并将相对的边缘焊接形成钎焊管；
S2：加热芯层铝管和钎焊管使其温度到达熔点以下20～50℃范围内，然后通过金属刷或机械刮削的方式去除表面氧化层；
S2：待芯层铝管和钎焊管冷却后，将钎焊管套在芯层铝管的外壁，或插入芯层铝管内壁，从而制成复合管坯；
S3：通过在线连续退火工艺对复合管坯进行加热的同时，利用金属刷或机械刮削的方式去除管坯表面氧化物，与此同时通过模具进行复合加压使芯层铝管和钎焊管紧密结合；
S4：与此同时通过冷拔技术对复合管坯进行拉拔排除层间的空气，并使复合管坯的外径和壁厚达到目标尺寸；
其中，所述芯层铝管的铝材牌号为1系、3系、5系、6系或7系，所述钎焊管的铝材牌号为3系、4系或7系，且芯层铝管与钎焊管的铝材牌号不同；
步骤S3中在线连续退火工艺的走管速度为15～160米/分钟，复合管坯的被加热温度为150～550℃；
所述钎焊管的壁厚为0.015～0.5mm，外径为3～70mm。
2.根据权利要求1所述集流管的生产方法，其特征在于：步骤S4中通过至少两次拉拔使复合管坯的尺寸达到目标尺寸。
3.根据权利要求1所述集流管的生产方法，其特征在于：步骤S1中钎焊管的焊接方式为高频感应焊接、激光焊或氩弧焊。
4.根据权利要求2所述集流管的生产方法，其特征在于：步骤S3中在线连续退火工艺的走管速度为45～60米/分钟，复合管坯的被加热温度为350～400℃。
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