CN1377746A - 整体成型双羽翅铜热管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于有色金属铜热管加工技术领域,涉及一种整体成型双羽翅铜热管及其制造方法。整体成型双羽翅铜热管包括铜管、羽翅,羽翅分布在铜管两侧,其铜管与羽翅为一整体结构;整体成型双羽翅铜热管的制造方法,包括选料→熔炼→毛坯制造→轧制→拉制→退火→轧制→拉制→轧制成型工艺步骤;本发明热管结构简单,重量轻,热阻小,热效率高,分子结构紧密,强度高,使用寿命长,本发明工艺步骤工艺简便,工效高,制造成本低,填补了国内不能整体成型制造双羽翅全铜热管异型材料的空白,可作为规格系列化全铜热管异型管材出售,广泛用于太阳能吸、散热板、散热器、冷凝器等配套使用,以及其它需采用铜热管作为换热器使用的产品安装使用。

Description

整体成型双羽翅铜热管及其制造方法

技术领域

本发明属于有色金属铜热管加工技术领域，涉及一种整体成型双羽翅铜热管及其制造方法。

背景技术

热管是太阳能吸、散热板及散热器、冷凝器的关键部件，通常采用铜带与铜管焊接而成，参阅图1所示，构成热管1及两侧的羽翅2，利用羽翅2增加日照吸热面积。这种分体焊接的铜材热管制作工艺复杂，成本高，强度低，羽翅与热管不能完全密合接触，使热传导过程中的热阻系数增大，影响传热效率。

中国专利CN2366791Y公开了一种太阳能热水器专用热管，其吸热板与热管为铝材整体成型，热管的两侧有吸热板，吸热板的横截面呈翼翅状，其曲折边有2-4个，这种铝材热管结构复杂，曲折边加工易裂痕，且铝材热管热效率、强度、使用寿命都远远不及铜材热管，为解决这一问题，近年来普遍使用铜管铝翅翼热管，其制造工艺复杂，一般采用铜铝复合、铜铝气涨、液涨机械结合、铜铝导热胶粘合及铜铝高频焊合等，存在着铜铝材质不一致，热阻大，铜焊条、高频焊和涨压设备价格昂贵，焊接工效低，涨压操作费工费时，易造成热管损坏等不足。而且使用这些制造铜铝热管的方法以及传统制造铜管的方法是不能制造出整体成型带羽翅的全铜热管的。目前采用整体成型制造带羽翅的全铜热管异型材料在国内还是空白。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中的问题而提供一种结构简单，热阻小，热效率高，整体成型的双羽翅铜热管。

本发明的另一目的在于解决上述现有技术中的问题而提供一种工艺简便，工效高，制造成本低，整体成型制造双羽翅全铜热管的制造方法。

本发明采用的技术方案：一种整体成型双羽翅铜热管，包括铜管、羽翅，羽翅分布在铜管两侧，其铜管与羽翅为一整体结构。两羽翅的横截面呈一字状。铜管1外径D为Φ6-60mm，壁厚δ为0.5-2mm；羽翅2宽度B为30-200mm，厚度H为0.25-2mm。包括选料→熔炼→毛坯制造→轧制→拉制→退火→轧制→拉制→轧制成型工艺步骤。熔炼温度为1200-1300℃；退火温度为450-600℃。毛坯制造工艺步骤包括铸锭→加温→挤压毛坯工序。加温工序中，加温温度为850-950℃。在于毛坯制造工艺步骤也可为铸模直接拉铸成双羽翅铜热管毛坯。

本发明相比现有技术具有如下积极有益的效果：

1.羽翅与热管整体成型，不存在结合面，应用于太阳能热管可使现有热传导型热管改变为热辐射型热管，经在19℃室内进行试验，将单体、焊接羽翅、整体双羽翅三种铜热管插入100℃一升的沸水中，三种热管冷凝段放热所用时间分别为6秒、3秒、1.8秒，证明整体成型的双羽翅铜热管的热传导效率提高了20-30％；同时可节约焊接材料、高频焊、涨压设备、工时利用率，降低制造成本；

2.重量轻，如热管外径D为Φ8，热管壁厚δ为0.75mm，羽翅宽度B为60mm，羽翅厚度H为0.5mm的双羽翅全铜热管，其重量仅为0.45kg；

3.整体成型的双羽翅铜热管结构造型简单，强度高，热阻系数小，传热、吸热效率高，可作为规格系列化全铜热管异型管材出售，广泛用于太阳能吸、散热板、散热器、冷凝器等配套使用，以及其它需采用铜热管作为换热器使用的产品安装使用；

4.整体成型双羽翅铜热管的制造方法工艺简便，工效高，制造成本低，其羽翅面积可制造成热管面积的三倍，经本发明工艺步骤后的双羽翅全铜热管分子结构更紧密，强度更高，使用寿命更长；

5.填补了国内不能整体成型制造双羽翅全铜热管异型材料的空白，使全铜热管异型管材及有色金属铜热管加工技术具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

图1为现有技术焊接双羽翅铜热管结构示意图；

图2为本发明整体成型双羽翅铜热管结构示意图；

图3为本发明整体成型双羽翅铜热管的制造工艺流程图之一；

图4为本发明整体成型双羽翅铜热管的制造工艺流程图之二。

具体实施方式

参阅图2所示，一种整体成型双羽翅铜热管，主要是由热管1、羽翅2构成的，其热管1与羽翅2为一整体结构，两羽翅2分布在热管1两侧，其横截面呈一字状，热管1外径D为Φ6-60mm，热管1壁厚δ为0.5-2mm，羽翅2宽度B为30-200mm，羽翅2厚度H为0.25-2mm。由于热管1与羽翅2为一整体结构，热阻很小，应用于太阳能热管可使热传导型改变成热辐射型，热效率高。

参阅图3、图4所示，一种实现整体成型制造双羽翅全铜热管的制造方法，可使用现有生产铜管、铜带、铜排的设备，采用如下两种工艺步骤：

制造工艺流程一

如图3所示，其工艺步骤包括选料→熔炼→铸锭→加温→挤压毛坯→轧制→拉制→退火→轧制→拉制→轧制成型，其中

选料：选用市售电解铜，优质，无杂质；

熔炼：将上述电解铜置于现有熔炼设备中溶化成铜水，熔炼温度为1200-1300℃；

铸锭：将上述铜水经水冷模浇铸成铜锭；

加温：将上述铜锭进行加温处理，使之软化，加温温度为850-950℃，如采用喷油加温设备，加温时间为10分钟左右；

挤压毛坯：将上述加温后的铜锭通过现有挤压机热挤出双羽翅铜热管毛坯；

轧制：将上述双羽翅铜热管毛坯通过现有轧板机及模具轧制羽翅2，使双羽翅毛坯的羽翅2厚度H薄化；

拉制：将上述毛坯通过现有拉管机及模具拉制热管1，使双羽翅铜热管毛坏的热管1拉长变细；

退火：将上述双羽翅铜热管置于现有退火设备，如真空退火炉中进行退火处理，使之软化，退火温度为450-600℃，一般是升温2小时，保温1小时；

轧制：将上述退火处理后的双羽翅铜热管毛坯再次通过轧板机及模具轧制羽翅2，使双羽翅毛坯的羽翅2厚度H进一步薄化；

拉制：将上述毛坯通过现有拉管机及模具拉制出所需热管1外径D为Φ6-60mm，热管1壁厚δ为0.5-2mm规格的双羽翅铜热管；

轧制成型：将上述退火处理后的双羽翅铜热管通过现有轧板机及模具轧制出羽翅2宽度B为30-200mm，羽翅2厚度H为0.25-2mm规格的双羽翅铜热管，轧制成型为成品。

制造工艺流程二

如图4所示，其工艺步骤包括选料→熔炼→拉铸毛坯→轧制→拉制→退火→轧制→拉制→轧制成型，其中实施例1中的铸锭→加温→挤压毛坯三道工序可由本工艺流程铸造毛坯一道工序替代，即将熔炼后的铜水经现有结晶器铸模直接拉铸成双羽翅铜热管毛坯，其余工艺步骤同实施例1所述，在此不多赘述。

Claims (8)

1.一种整体成型双羽翅铜热管，包括铜管、羽翅，羽翅分布在铜管两侧，其特征在于铜管(1)与羽翅(2)为一整体结构。

2.根据权利要求1所述的整体成型双羽翅铜热管，其特征在于两羽翅(2)的横截面呈一字状。

3.根据权利要求1或2所述的整体成型双羽翅铜热管，其特征在于铜管1外径D为Φ6-60mm，壁厚δ为0.5-2mm；羽翅2宽度B为30-200mm，厚度H为0.25-2mm。

4.一种整体成型双羽翅铜热管的制造方法，其特征在于包括选料→熔炼→毛坯制造→轧制→拉制→退火→轧制→拉制→轧制成型工艺步骤。

5.根据权利要求4所述的整体成型双羽翅铜热管的制造方法，其特征在于熔炼温度为1200-1300℃；退火温度为450-600℃。

6.根据权利要求4所述的整体成型双羽翅铜热管的制造方法，其特征在于毛坯制造工艺步骤包括铸锭→加温→挤压毛坯工序。

7.根据权利要求4或5或6所述的整体成型双羽翅铜热管的制造方法，其特征在于加温工序中，加温温度为850-950℃。

8.根据权利要求4所述的整体成型双羽翅铜热管的制造方法，其特征在于毛坯制造工艺步骤也可为铸模直接拉铸成双羽翅铜热管毛坯。

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