CN106584043B - 一种包覆式集流管的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种包覆式集流管的生产方法,采用芯层无缝管(以下简称芯层管)与钎焊层(以下简称钎焊带材)同步输送到包覆机,由包覆机把钎焊带材包覆在芯层管外侧,使用高级焊接技术焊合钎焊带材。通过前期热处理和物理方式,同时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

一种包覆式集流管的生产方法
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包覆式集流管的生产方法,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:一种包覆式集流管的生产方法,包括以下步骤:
S1:首先通过卧式挤压机将铝锭挤压成芯层铝管;
S2:然后将芯层铝管送入包覆机中,与此同时将钎焊带材同步的送入,所述芯层铝管和钎焊带材的连续送料速度为15~150米/分钟;
S3:接着通过在线连续退火工艺对芯层铝管和钎焊带材进行加热使其温度达到熔点以下20~50℃范围内,然后通过金属刷或机械刮削的方式在线去除芯层铝管和钎焊带材表面的氧化层;
S4:在包覆机的作用下将钎焊带材包覆在芯层铝管的外表面;
S5:然后在惰性气体的保护下,通过高频感应焊、激光焊或氩弧焊的方式将钎焊带材相对的边缘连续焊合得到复合管坯;
S6:复合管坯继续进入模具中,在模具的连续加压作用下排除芯层铝管和钎焊带材之间的空气,使两者紧密结合得到复合管;
S7:经过加压紧密结合的复合管坯再经过至少两次的冷拔,使复合管的尺寸达到目标值;
步骤S4中钎焊带材与芯层铝管之间的缝隙小于或等于0.1mm;
步骤S3~S6中,芯层铝管和钎焊带材的温度为400~480℃。
作为优选,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S7中,所述复合管坯的温度为380~420℃。
有益效果:与现有技术相比,本发明采用芯层铝管与钎焊带材同步输送到包覆机,由包覆机把钎焊带材包覆在芯层管外侧,使用焊接技术焊合钎焊带材,并通过前期热处理和物理方式,同时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。
说明书附图
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,然后将芯层铝管和钎焊带材同步连续送入包覆机中,控制送料速度在15~150m/min(通常优选在50m/min左右),通过在线连续退火工艺对芯层铝管和钎焊带材进行加热,使芯层铝材的温度达到350~400℃(接近熔融状态),钎焊带材温度达到350~400℃(接近熔融状态),在送料过程的同时通过金属刷或机械刮削的方式去除芯层铝管和钎焊带材表面的氧化层。芯层铝管和钎焊带材送入到包覆工位时,包覆机将钎焊带材包覆在芯层铝管的外表面,此时必须控制两者间的间隙小于0.1mm;接着送入焊接工位,在氮气的保护下,通过高频感应焊将钎焊带材相对的边缘连续焊合形成符合管坯;在400℃左右下,复合管坯通过模具并在模具的挤压作用下赶除芯层铝管和钎焊带材之间的空隙使两者更加紧密结合,然后再进行2~3次拉拔使复合管的外径达到40mm。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。
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包覆焊接后挤压成型,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 (3)

1.一种包覆式集流管的生产方法,其特征在于包括以下步骤:
S1:首先通过卧式挤压机将铝锭挤压成芯层铝管;
S2:然后将芯层铝管送入包覆机中,与此同时将钎焊带材同步的送入,所述芯层铝管和钎焊带材的连续送料速度为15~150米/分钟;
S3:接着通过在线连续退火工艺对芯层铝管和钎焊带材进行加热使其温度达到熔点以下20~50℃范围内,然后通过金属刷或机械刮削的方式在线去除芯层铝管和钎焊带材表面的氧化层;
S4:在包覆机的作用下将钎焊带材包覆在芯层铝管的外表面;
S5:然后在惰性气体的保护下,通过高频感应焊、激光焊或氩弧焊的方式将钎焊带材相对的边缘连续焊合得到复合管坯;
S6:复合管坯继续进入模具中,在模具的连续加压作用下排除芯层铝管和钎焊管之间的空气,使两者紧密结合得到复合管;
S7:经过加压紧密结合的复合管坯再经过至少两次的冷拔,使复合管的尺寸达到目标值;
步骤S4中钎焊带材与芯层铝管之间的缝隙小于或等于0.1mm;
步骤S3~S6中,芯层铝管和钎焊带材的温度为400~480℃。
2.根据权利要求1所述包覆式集流管的生产方法,其特征在于: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。
3.根据权利要求1所述包覆式集流管的生产方法,其特征在于:步骤S7中,所述复合管坯的温度为380~420℃。
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