CN1074162A - 多重壁管的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管的制造方法，包括分别对一金 属带的一侧镀敷上可焊接的第一种金属之第一层，并 对此金属带有另一侧镀敷上与此第一种金属不同的 第二种金属之第二层，而在镀敷上前述两层之后，将 此带卷合成具有至少两重臂的管子。

Description

本发明涉及一种制造多重壁管的方法，此方法包括：分别于一金属带的一侧或另一侧敷加上第一或第二层可焊接的金属，而在敷加上这些料层之后，对此种带进行滚卷以形成至少具有两重壁的管子。

专利申请GB2241185号中已公开过这类方法。在此种已知方法中，是于一金属带上敷以一铜层作为一第一与第二层。然后将此带卷成多重壁管。根据这一先有的方法，此种带是通过完整的两圈滚卷而形成一种双重壁管的。事实上，这样的管具备着两重壁意味着，管的两重壁之间还有一层铜。在将带滚卷之后使由此形成的管加热，借以焊合相互接触的两重壁面。

应用铜或其它可焊接金属层至一金属带的一侧或另侧具有能改进所形成之管的技术质量的优点，特别是在抗侵蚀性方面，通过应用上一层镍，它适于进行焊合或能保护此管免受其内循环液体的侵蚀。

给上述带镀敷上金属层确实是有其优点的，但业已发现，它同时也带来了种种问题。例如在把这类管子用作交通工具的制动液管道时，管内的铜层固能对带侵蚀性的制动液具有良好的稳定性，但管外部的铜层却不能为显著暴露于恶劣气候下的这种管子提供充分的抗侵蚀本领。这时的管子必须另添覆层例如锌层进行保护。但由于这时的金属带已然镀有铜层，电化学耦合性能就不会理想，就抗侵蚀性而论便限制了整体产品的质量。

另一个显著的问题是镀敷到管子内表面上的铜会溶解。某些用于燃料添加剂中的醇类，特别是在无铅的汽油中，会侵蚀或溶解铜，最终将堵塞内燃机的喷射器。

本发明之目的便是为了克服上述缺陷。

为此目的，本发明之方法的特征在于：分别镀敷上第一与第二种金属作为前述的第一与第二层，而此第二层金属与第一层金属不同。选择两层不同的金属就能为成品管子镀敷上最适当的金属层，同时能保护着管子的内部与外部。由于此第一种与第二种金属两者可以焊合，因而焊合本身不受镀敷上两种不同料层的干扰。通过选定第二层金属使之不同于第一层所用的金属，只需选定好带的转动方向，就能把同一种带用于两种不同的管子。这种较大的灵活性还允许把此类管子更为合适地用于其最终目的，而不需采用其它的带。

这样，通过镀敷上两种不同的金属层，就能解决管子外部的侵蚀问题和管内为流过其间之液体的侵蚀问题，而且不会妨碍管子的焊接质量。

本发明之方法的第一个最佳实施例的特征在于：镀敷以铜或相应地以镍来作为第一种或相应的第二种金属。镍具有良好的抗侵蚀性，并对于醇类或其它燃料添加剂具有充分的稳定性，而铜则完全适于焊接目的。这样便能使可焊接与抗侵蚀的优越性质得到统一。

根据本发明之方法的另一最佳实施例，镀敷以镍或相应地以锡作为第一或相应地第二种金属层，或者镀敷以锡或相应地以铜作为第一或相应地第二种金属层。锡具有良好的抗氧化性能。

本发明之方法的第二个最佳实施例的特征在于：在将上述带滚卷之后，于所形成之管的外表面镀敷上由一种合金形成的第三层。由此能提高管子的防护性能。

本发明之方法的第三个最佳实施例的特征在于：上述各层是在高的电流密度下进行镀敷的。此种高的电流密度能使拟镀敷的金属层快速沉积，由此能显著减少用作不同层中的金属相互干扰的可能性。

下面借助以举例方式给出并由附图阐明之实施例来较详细地描述本发明。

图1为业已镀敷上两层金属之金属带的剖面图;

图2为应用本发明之方法制得之管的剖面图;而

图3为能将两层金属镀敷到一金属带上之装置例。

在以上附图中，相同的参考数号指相同或类似部件。

为了制出多重壁管，采用了一种金属带，例如厚0.355mm的钢带。图1是业已镀敷有两层金属之金属带1的剖面图。在本发明的方法中，先镀敷第一种可焊接金属的第一层2到此带1的第一侧上。然后在此带1的另一侧镀敷上第二种可焊接金属的第二层3，此第二种金属与第一种不同。

这里镀敷的第一种金属例如是一层3μ厚的铜，而以一层3μ厚的镍用作为第二种金属。它们相组合的优点是，镍具有良好的抗侵蚀性而铜则颇适宜于焊接目的。由于铜和镍的熔化温度分别为1080℃与1452℃，此两种金属的熔接是在1200与1300℃之间的一个温度下进行，因而能对配置有上述两层之带经滚卷后而形成之管进行焊接。

此外，业已注意到，铜与镍是一种良好的选择，因为在约550℃时，会发生一种金属对另一种的扩散。

事实上，为了制得一种多重壁管例如横剖面如图2所示之双重壁管，可将有关的带滚卷二或多次，而得以形成两重或多重壁。在滚卷过程中，显然应注意确保相接续的壁端互相触合。一旦已将带滚卷好，便可开始焊接作业。

本发明中采用一种具有两个不同镀敷层之带所进行的卷合作业将得到这样的结果：在两个相续层之间，第一金属层会与第二金属层触合。因而至为重要的是选择两种可以焊接的金属，且它们之间的焊接温度差不要过大。太大的温度差事实上会在焊接过程中带来问题。例如必须避免组合上的第一种或相应的第二种金属具有的熔化温度约为200℃或相应地约为1000℃。但业已得知，二者的熔化温度愈高，可接受的温度差也愈大。

通过应用本发明之方法所制得的管4之内层2的金属与外层的金属不同。此外，该管子的内外部还都设置有保护层，但要是只在管子的一侧有镀敷层就不属这种情形。

内层不同于外层的管子的优点是可使最终的成品管具有更大的使用价值。以内中存在有汽油管道以及润滑油或制动液管道之交通工具为例。为了提高辛烷值，在有关的燃料特别是在无铅汽油中，包含有若干种添加剂。会侵蚀铜的醇类即被用作为这类添加剂。侵蚀下的铜末会堵塞喷射器。至于汽油管道，则必须采用内表面配备有能理想地抵抗醇类或其它添加剂之镍层管。管子的外层这时必须例如由能充分抗侵蚀之铜层形成，这是考虑到燃料管道不必设置在过度暴露的场所。在这种管子形成之后再镀以一层锌铝合金，能进一步提高抗侵蚀性能。

作为制动液这样一类侵蚀物质的问题则完全不同。抗制动液的最佳内层材料是铜。但是制动液管道极其显著地暴露于恶劣气候条件下，故需有良好的外部抗侵蚀保护。镍能理想地满足这些要求。事实上，对于较后的沉积物例如锌-镍合金，或锌，或锌铝合金来说，就粘附性与抗侵蚀性而论，镍是极佳的底层料。

包括有两种不同层的带这样就能形成在同一种带的基础上形成两种不同的管子。事实上足以允许此种带依某一方向或另一方向滚卷。

除了选用镍、铜作为镀敷到此种带上的第一与第二层材料外，同样还可有其它选择，例如选择镍、锡以及锡、铜。

在将带卷合上时，还可于所卷成之管的外壁镀敷上第三层金属。显然，此第三层金属必须是与相对侧的这一层与所镀敷的金属不同。此第三层材料最合采用下述之类合金：例如镀敷到镍层上时采用铜镍合金、锌镍合金;镀敷到铜层上时采用铜镍合金。镀敷上第三层的优点在于借此提高抗侵蚀性能。不言自明，在此第三层上还可以另外镀敷上其它料层。作为第三层，在此同样可以采用铝层或锌铝合金层以及铅锡合金或锌镍合金层。

上述的第三层最好镀敷到镍层之上，因为镍能为镀敷其它层构成良好的底层料。此第三层的厚度一般显著地大于第一与第二层。例如，根据所要求的保护程度以及镀敷中所采用的工艺，此第三层的厚度例如可为12μ或25μ，甚至为100μ。此第三层是在将带卷合后镀敷到拟加以保护的外管壁之上。要是在将带卷合起之前来镀敷此第三层，则它的厚度有可能在带卷合后的焊接中导致相当多的问题。例如此第三层可能开始熔化，随之而引起第一与第二层熔化。

前述的第一或第二层为使第三层附着构成了一种良好的底层。业已发现，当把第三层锌镀敷到镍层上时，为了获取很高的保护性能，完全可以将7至8μ的锌层镀敷到镍层之上。这样取得的防护程度相当于在铜基底料上镀敷以15μ厚的单层锌。从而能在不减弱管子的抗侵蚀性能条件下显著减少耗用材料和大大提高制造设备的生产率。

图3以举例方式示明了能将两层不同金属镀敷于一金属带上之装置的实施例。图3只不过为一示意图，仅仅示明了为理解此种装置之功能所必须的那些部件。金属带1被引入到第一槽5中，此槽内安装着第一与第二阳极，它们分设在金属带1的一侧与另一侧。槽5盛有周知的一种电解液，用来淀积第一层金属例如是铜。在带1与第一阳极8之间设有一例如由塑料之类不导电材料制成的屏9。此屏9用作阳极8的掩模，因而能防止有金属层沉积到带1的这一侧上。在槽5中只对阳极6供有电流。

带1在通过第一槽5后，已镀敷上第一层的带即进入到第二槽7。在槽7中，屏9遮掩着第一阳极6以防有金属层镀敷到此带的这一侧。此第二槽同样盛有一种周知的电解液，例如用来淀积镍的。在槽7中，未对阳极6供应电流。

通过将阳极6与8分设在此带的各侧，同时采用不同的槽，就能在各侧镀敷上不同的层。

根据可将两种不同金属层应用到一带上之装置的另一设实例，各个槽5、7只含单个阳极，从而不必要去掩蔽两个阳极之一。

在阳极与带之间最好采用例如250A/dm²的高电流密度。这样高的电流密度有利于使金属快速沉积，从而可免在所处理之表面相对侧产生污染或电淀积效应。通过的时间越短，金属到达带之另一侧而与其上已镀敷之金属层混杂的危险也越小。

应用例如在10A/dm²这样低的电流密度下进行工作的一种装置，自然也可将两种不同的金属层镀敷到带上。

Claims (8)

1、制造一种多重壁管的方法，它包括分别将第一或第二层可焊接金属，分别镀敷到一金属带的一侧或其另一侧之上，经镀敷完所述的金属侧后，滚卷起这一带以形成一具有至少两重壁的管子，此方法的特征在于：这里所镀敷上的第一与第二层分别使用了第一种金属，而此第二种金属则与第一种金属不同。

2、如权利要求1所述的制造方法，特征在于：铜或者相应地镍被用作为第一或相应地第二种金属。

3、如权利要求2所述的制造方法，特征在于：镍或者相应地锡被用作为第一或相应地第二种金属。

4、如权利要求2所述的制造方法，特征在于：锡或者相应地铜被用作为第一或相应地第二种金属。

5、如权利要求2所述的制造方法，特征在于：在卷合起前述带之后，对由此带所卷成之管的外表面镀敷上一由合金形成的第三层。

6、如权利要求5所述的制造方法，特征在于：作为此第三层所镀敷的为铜镍合金。

7、如权利要求5所述的制造方法，特征在于：作为此第三层所镀敷的为锌镍合金。

8、如权利要求1至7中所述的制造方法，特征在于：前述的金属层是采用高电流密度镀敷成的。

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