CN111375853A - 铜/不锈钢复合金属方管及其制造方法 - Google Patents

铜/不锈钢复合金属方管及其制造方法 Download PDF

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沈志刚
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Abstract

本发明公开了一种铜/不锈钢复合金属方管及其制造方法，铜及其合金材料热导率高，但是机械性能较差，不锈钢材料机械性能优异，但是热导率低，将不锈钢凹形型材材料(1)与铜及其合金板材料(2)通过特殊的钎焊工艺焊接成一边是铜及其合金材料，其余三边是不锈钢材料的密闭复合金属方管，钎焊材料是铜合金薄片，这种复合金属方管兼具很好的机械性能和导热性能。

Description

铜/不锈钢复合金属方管及其制造方法
技术领域：
本发明属于复合材料技术领域，是一种将铜板和不锈钢凹形型材通过特殊的工艺焊接制造而成的一种铜/不锈钢复合金属方管，涉及这种铜/不锈钢复合金属方管及其制造方法。
背景技术：
纯铜是一种导电和导热能力优异的金属材料，但是纯铜的机械性能较差，抗拉强度低，刚性差容易变形；不锈钢材料是一种耐腐蚀、机械强度优秀的金属材料，在各种钢结构中得到广泛应用，但是不锈钢材料的导电性能和导热性能均很差，将两种材料通过特殊的焊接工艺结合成一个整体，所制造的复合金属方管，成本低廉，不仅具有优良的机械性能，而且导热性能优异，在特殊场合具有很好的应用效果。
发明内容：
本发明在真空、氮气或氩气等保护性气氛下，在超过800摄氏度的温度下，将放置在不锈钢凹形型材和铜板材之间的钎焊焊接材料熔化并湿润不锈钢材料和铜材料，在真空或氮气等保护性气氛下冷却，钎焊焊接材料冷却将不锈钢凹形型材和铜板材紧密的焊接在一起形成气密性优良的复合金属方形管道。不锈钢材料可以是奥氏体型、铁素体型、耐热钢和奥氏体-铁素体型双相不锈钢等所有类型的不锈钢材料，铜材料可以是纯铜、黄铜、青铜、白铜和钨铜等所有类型的铜及其合金。
如同本发明中的附图图1和附图图2所示，不锈钢凹形型材是三边封闭一边开口的结构，将铜板放置在不锈钢凹形型材的开口边，铜板和不锈钢凹形型材接触的部分通过钎焊材料实现两种材料的高强度气密性焊接，制造成三边是不锈钢材料，一边是铜材料的封闭复合金属方管，金属方管内通入高温热油即可成为机械性能和加热性能优异的复合金属加热方管。
钎焊材料可以是国标牌号H70和H75的黄铜或国标牌号QSn6.5-0.1和QSn6.5-0.4的锡磷青铜或其他铜合金。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
附图图1是本发明中一种铜/不锈钢复合金属方管的横截面剖面示意图，附图图1中的图标说明如下：1.不锈钢凹形型材材料，2.铜及其合金板材材料。
附图图2是本发明中另一种铜/不锈钢复合金属方管的横截面剖面示意图，附图图2中的图标说明如下：1.不锈钢凹形型材材料，2.铜及其合金板材材料。
具体实施方式：
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因而以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
下面通过实施例对本发明做出详细的说明：
实施例1：
将厚度为0.05毫米或0.1毫米的国标QSn6.5-0.4锡磷青铜片切割成宽度为7毫米长度2米的钎焊材料薄片。
将厚度为8毫米的无氧铜板切割成宽度50毫米长度2米的长板。
将国标牌号06Cr18Ni9的不锈钢材料制成横截面如图图1所示3边封闭一边开口的不锈钢凹形型材，型材外部宽50毫米，高度43毫米，壁厚5毫米，长度2米。
将钎焊材料、铜板和不锈钢凹形型材通过酒精熔液超声清洗去除表面油污。
将铜板放置在不锈钢凹形型材开口边，铜板和不锈钢凹形型材接触面之间放置钎焊材料薄片，然后将三者整体放入氮气保护的电炉中，电炉升温到950摄氏度，保温30分钟，然后随炉冷却，制造成长度2米，横截面50毫米×50毫米的铜/不锈钢复合金属方管。
实施例2：
将厚度为0.05毫米或0.1毫米的国标H70黄铜片切割成宽度为7毫米长度2米的钎焊材料薄片。
将厚度为8毫米的无氧铜板切割成宽度50毫米长度2米的长板。
将国标牌号0Cr25Ni20的不锈钢材料制成横截面如图图2所示3边封闭一边开口的不锈钢凹形型材，型材外部宽50毫米，高度43毫米，壁厚5毫米，长度2米。
将钎焊材料、铜板和不锈钢凹形型材通过酒精熔液超声清洗去除表面油污。
将铜板放置在不锈钢凹形型材开口边，铜板和不锈钢凹形型材接触面之间放置钎焊材料薄片，然后将三者整体放入氮气保护的电炉中，电炉升温到950摄氏度，保温30分钟，然后随炉冷却，制造成长度2米，横截面50毫米×50毫米的铜/不锈钢复合金属方管。

Claims (7)

1.一种铜/不锈钢复合金属方管及其制造方法，包括不锈钢凹形型材材料(1)和铜及其合金板材材料(2)。将铜及其合金板材材料(2)放置在不锈钢凹形型材材料(1)开口处，铜板材料与不锈钢材料接触面之间放置铜及其合金薄片钎焊材料，在真空、氮气或氩气的保护下加热到高温，熔化钎焊材料湿润铜板材料和不锈钢材料，然后冷却到室温即可制造成铜/不锈钢复合金属方管。
2.根据权利要求1所述的铜/不锈钢复合金属方管，其特征在于不锈钢凹形型材材料(1)和铜及其合金板材材料(2)通过特殊的钎焊工艺将二者紧密焊接形成内部具有封闭结构的复合金属方管。
3.根据权利要求1所述的铜/不锈钢复合金属方管，其特征在于铜及其合金板材材料(2)中的铜及其合金材料可以是纯铜，也可以是其他任何的铜合金材料。
4.根据权利要求1所述的铜/不锈钢复合金属方管，其特征在于不锈钢凹形型材材料(1)中不锈钢材料可以是奥氏体型、铁素体型、耐热钢和奥氏体-铁素体型双相不锈钢等所有类型的不锈钢材料。
5.根据权利要求1所述的铜/不锈钢复合金属方管其制造方法，其特征在于铜/不锈钢复合金属方管的制造过程是将钎焊材料薄片放置在不锈钢凹形型材材料(1)和铜及其合金板材材料(2)接触面之间实现焊接。
6.根据权利要求1所述的铜/不锈钢复合金属方管其制造方法，其特征在于铜/不锈钢复合金属方管的制造过程是在真空、氮气或氩气等保护性气氛下高温熔化钎焊材料实现两种异种材料的气密焊接。
7.根据权利要求1所述的铜/不锈钢复合金属方管其制造方法，其特征在于钎焊材料是铜及其任何合金材料。
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