CN213454142U - 一种空调系统分支管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种空调系统分支管，包括焊接连接的主管和若干支管，主管、支管为铁基材管，其至少外表面具有由铜铁扩散工艺、渗铬工艺、碳铬共渗工艺、渗钼工艺、碳钼共渗工艺、渗氮工艺或氮碳共渗工艺形成的表面处理层；所述的支管一端管口内焊接连接有铜内衬管，另一端为用于与主管进行焊接连接的焊接段。本实用新型采用铁为基材，价格较低，通过在支管一端管口内增设铜内衬管便于后续与其他铜材质管焊接连接，同时在支管和主管外壁通过表面处理工艺使其形成表面处理层，该表面处理层抗腐蚀且不惧高温，基本解决了现有技术中高温焊接使铜管发生断裂的风险，从而使产品可以采取一次性过炉焊即完成多个部件的焊接，生产效率大幅提高。

Description

一种空调系统分支管

技术领域

本实用新型涉及空调领域，特别是一种空调系统分支管。

背景技术

如图1所示，现有空调领域的分支管，包括连通的主管1’和若干支管2’。由于空调的配管为铜管，因此传统的支管2’需要采用铜材质制成，以便于与制冷系统的铜配管焊接连接，而主管1’为了抗腐蚀一般采用铜或不锈钢材质制成，材料成本较高。而且，若干根铜的支管2’需要通过手工火焰焊进行焊接，这是由于在高温下铜材质的晶粒度会长大，使铜管的强度及抗疲劳强度下降，从而造成铜材质的支管2’、主管1’在日后压缩机长期运转过程中因配管振动而导致发生疲劳断裂风险提高，因此，该种结构的产品制备时，支管2’、主管1’的焊接不能批量的进行整体过炉焊，只能逐一采用火焰焊。因此，采用该种结构和制作工艺效率低，成本高，工艺复杂。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种空调系统分支管，其生产效率大幅提高，成本下降，且大大降低了疲劳断裂风险。

本实用新型的目的是这样实现的：一种空调系统分支管，包括焊接连接的主管和若干支管，其特征在于：所述的主管、支管为铁基材管，其至少外表面具有由铜铁扩散工艺、渗铬工艺、碳铬共渗工艺、渗钼工艺、碳钼共渗工艺、渗氮工艺或氮碳共渗工艺形成的表面处理层；所述的支管一端管口内焊接连接有铜内衬管，另一端为用于与主管进行焊接连接的焊接段。

所述主管或支管具有表面处理层的区域的管壁从内而外依次为铁层、表面处理层，所述表面处理层至少包括一层互渗层或相互扩散层；或者，所述具有表面处理层的区域的管壁从内而外依次为表面处理层、铁层、表面处理层，所述表面处理层至少包括一层互渗层或相互扩散层。

所述的表面处理层的厚度不小于1μm。

所述的主管上开设有若干用于与支管焊接连接的安装孔，安装孔边缘上翻或下翻形成向上或向下凸起的焊接面。

所述的支管的焊接段上方设有第一定位部。

所述的支管焊接连接有铜内衬管的该端管口具有容纳铜内衬管的扩口段，或者，该端管口对应位于铜内衬管下缘的位置设有第二定位部。

所述的铜内衬管的外管口翻边覆盖支管的管口边缘，翻边厚度为0.1mm-5mm；或者，所述的铜内衬管的外管口不设置翻边，直接突出于支管的管口边缘0.1mm-5mm。

所述的铜内衬管外管口设有30°-120°翻边，翻边与铜内衬管内径管壁交接处设有倒角或不设置倒角；或者，所述的铜内衬管外管口不设置翻边，外管口边缘倒角或外管口扩口；或者，所述的铜内衬管外管口设置翻边或不设置翻边，外管口内壁为台阶孔，小台阶孔和大台阶孔从内而外依次排列；或者所述的铜内衬管外管口设置翻边或不设置翻边，外管口内为锥形孔，锥形孔的孔径从内而外从小到大。

所述的铜内衬管与支管在长度方向上至少重叠3mm构成焊接区域。

所述的铜内衬管与支管过盈配合，两者之间的焊接区域中至少其中一个表面进行拉丝处理。

本实用新型为针对现有结构和工艺的不足点，对空调系统分支管进行了改善，采用铁为基材，价格较低，通过在支管一端管口内增设铜内衬管便于后续与其他铜材质管焊接连接，同时在支管和主管外壁通过表面处理工艺使其形成表面处理层，该表面处理层抗腐蚀且不惧高温，基本解决了现有技术中高温焊接使铜管发生断裂的风险，从而使产品可以采取一次性过炉焊即完成多个部件的焊接，生产效率大幅提高。

附图说明

图1是现有技术中空调系统分支管的结构示意图；

图2、3分别是本实用新型实施例1的结构示意图、剖面图；

图4是本实用新型的实施例1的经过表面处理后的支管和主管局部剖面图；

图5是本实用新型的实施例1的铜内衬管的结构示意图；

图6-8图分别是实用新型的实施例1、2、3的支管上端的局部剖面图；

图9、10分别是实用新型的实施例2、4的经过表面处理后的支管和主管局部剖面图；

图11、12分别是实用新型的实施例4、5的支管与铜内衬管焊接连接的剖面图；

图13、14分别是实用新型的实施例5、7的铜内衬管剖面图；

图15、16是本实用新型实施例8的结构示意图、支管的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型是一种空调系统分支管，包括焊接连接的主管1和若干支管2，所述的主管1、支管2为铁基材管，其至少外表面具有由铜铁扩散工艺、渗铬工艺、碳铬共渗工艺、渗钼工艺、碳钼共渗工艺、渗氮工艺或氮碳共渗工艺形成的表面处理层3；所述的支管2一端管口内焊接连接有铜内衬管4，另一端为用于与主管1进行焊接连接的焊接段。

渗铬工艺、碳铬共渗工艺、渗钼工艺、碳钼共渗工艺、渗氮工艺、氮碳共渗工艺、铜铁扩散工艺或电镀工艺等均为已有工艺。例如渗铬是将铬元素渗入金属制件表面的化学表面热处理工艺，有填料埋渗法(又称固体法、粉末法)、气体法、熔盐法(又称液体法)、真空法、静电喷涂或涂敷热扩散法渗铬等。渗钼是将钼元素渗入金属制件表面的化学表面热处理工艺，有等离子渗等。渗氮是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺，常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮(辉光渗氮)等。渗碳是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，一般可采用气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳等。碳铬共渗、氮碳共渗、碳钼共渗是向钢件表面同时渗入碳与铬或氮或钼的化学表面热处理工艺。铜铁扩散工艺是先通过镀铜工艺在工件的表面形成铜镀层，然后通过高温(一般条件为温度为大于600℃(此温度为炉内产品表面实际温度)的高温炉中过炉1分钟以上)使铜镀层全部或部分与工件表面相互扩散的工艺，将镀层的范德华力的结合变为原子交互结合，大大提高了铜在铁表面的附着力，而且高温下铜再次结晶，除去了铜晶格在电镀时的应力，从而解决了铜层掉皮的问题，优化了抗腐蚀性。

优选的，所述主管1或支管2具有表面处理层3的区域的管壁从内而外依次为铁层、表面处理层3，所述表面处理层3至少包括一层互渗层或相互扩散层；或者，所述具有表面处理层3的区域的管壁从内而外依次为表面处理层3、铁层、表面处理层3，所述表面处理层3至少包括一层互渗层或相互扩散层。其中如果采用渗铬工艺、碳铬共渗工艺、渗钼工艺、碳钼共渗工艺或铜铁扩散工艺，则表面处理层除包括一层互渗层或相互扩散层外，还可包括在互渗层或相互扩散层表面形成的一层未与铁层互渗或相互扩散的铬层、碳铬层、钼层、碳钼层或铜层。

优选的，所述的表面处理层3的厚度不小于1μm。所述由渗铬工艺、碳铬共渗工艺、渗钼工艺、碳钼共渗工艺、渗氮工艺或氮碳共渗工艺在主管1或支管2表面形成的互渗层厚度不小于1μm，优选为1-100μm，更优选为3-30μm。所述由铜铁扩散工艺在主管1或支管2表面形成的相互扩散层厚度不小于0.5μm，优选为1-100μm，更优选为2-30μm。

主管1可以为直管形状，两端口均为开放或一端开放一端密封。主管1上开设有若干用于与支管2焊接连接的安装孔，优选的，安装孔边缘上翻或下翻形成向上或向下凸起的焊接面11，从而使增大焊接面积提高焊接强度。支管2与主管1的焊接接触位置为过盈配合。

所述的支管2的焊接段上方设有第一定位部21。第一定位部21可以为对称设置的向外突出的凸台，用于卡住主管1安装孔的外围从而定位，限定焊接段的长度。

为便于铜内衬管4的定位及设置焊料，所述的支管2焊接连接有铜内衬管4的该端管口具有容纳铜内衬管4的扩口段22或台阶孔24，或者，该端管口对应位于铜内衬管4下缘的位置设有第二定位部23，该第二定位部23可以为向内突起的刻槽。

为利于空调厂家进行后续与铜材质空调配管的火焰焊接连接，在与铜材质空调配管焊接的位置尽量不能有铁材质，因此优选所述的铜内衬管4的外管口翻边41覆盖支管2的管口边缘，翻边41厚度为0.1mm-5mm；或者，所述的铜内衬管4的外管口不设置翻边，直接突出于支管2的管口边缘0.1mm-5mm。

优选的，为利于进行后续与铜材质空调配管的装配，所述的铜内衬管4外管口设有30°-120°翻边41，角度与支管2的端口边缘的角度匹配能够覆盖端口边缘即可，翻边41与铜内衬管4内径管壁交接处设有倒角或不设置倒角；或者，所述的铜内衬管4外管口不设置翻边，外管口边缘倒角或外管口扩口；或者，所述的铜内衬管4外管口设置翻边或不设置翻边，外管口内壁为台阶孔，小台阶孔和大台阶孔从内而外依次排列；或者所述的铜内衬管外管口设置翻边或不设置翻边，外管口内为锥形孔，锥形孔的孔径从内而外从小到大。

所述的铜内衬管4与支管2在长度方向上至少重叠3mm构成焊接区域，以保证铜内衬管73与管本体71端口的焊接强度。

所述的铜内衬管4与支管2过盈配合，两者之间的焊接区域中至少其中一个表面进行拉丝处理，使铜内衬管外表面和/或管本体71端口内表面形成均匀分布的凹槽，在高温焊接时通过毛细作用让熔融的焊料均匀填充整个焊接区域。

铜内衬管4与支管2的焊接可以在前述表面处理工艺过程中或之前或之后均可，当表面处理工艺的温度范围在铜内衬管4的焊接温度(800-1082℃)范围内，就可以在该表面处理工艺过程同步完成焊接。焊接铜内衬管4，以便后续与铜材质配管焊接或者是与具有铜材质焊接部位的复合管材焊接。由于后续与铜材质空调配管焊接一般用磷铜焊料，焊接温度720℃以上，故铜内衬管4与支管2焊接优选采用焊料温度不低于800℃的焊料(例如锡青铜焊料)。优选的，所述铜内衬管4与支管2的焊接条件是温度为800-1082℃(此温度为炉内产品表面实际温度)的高温炉中过炉1分钟以上，优选3分钟以上。当焊接与表面处理同时进行时，温度一般采用焊接的温度条件，时间则采用两者中较长的处理的时间。

实施例1(渗铬)

如图2-6所示，本实施例中的空调系统分支管，包括焊接连接的主管1和若干支管2，所述的主管1、支管2为铁基材管，其外表面具有由渗铬工艺形成的表面处理层3；所述的支管2一端管口内焊接连接有铜内衬管4，另一端为用于与主管1进行焊接连接的焊接段。

如图4所示，主管1或支管2具有表面处理层3的区域的管壁从内而外依次为铁层、表面处理层3，所述表面处理层3为一层铬-铁互渗层31。互渗层31厚度不小于1μm。

主管1为直管形状，两端口均为开放状。主管1上开设有若干用于与支管2焊接连接的安装孔，安装孔边缘下翻形成向下凸起的焊接面11，从而使增大焊接面积提高焊接强度。

如图6所示，支管2焊接连接有铜内衬管4的该端管口具有容纳铜内衬管4的扩口段22。如图5所示，铜内衬管4的外管口设有约为90°的翻边41覆盖支管2的管口边缘，翻边41厚度为1mm。铜内衬管4与支管2在长度方向上至少重叠3mm构成焊接区域。铜内衬管4与支管2进行焊接时采用锡青铜焊料，焊接条件是温度为800-1082℃(此温度为炉内产品表面实际温度)的高温炉中过炉。铜内衬管4与支管2过盈配合，两者之间的焊接区域中其中铜内衬管4的表面进行拉丝处理，使铜内衬管4外表面形成均匀分布的凹槽42，在高温焊接时通过毛细作用让熔融的焊料均匀填充整个焊接区域。

生产时，将主管1、支管2和铜内衬管4组装好并同时填好焊料，整体置于高温炉内进行渗铬处理，在800-1082℃的高温下约5小时，渗铬以及各部件焊接连接同步完成，生产效率、产品质量大大提高。

实施例2(铜铁扩散)

如图7所示，本实施例中，管口对应位于铜内衬管4下缘的位置设有第二定位部23，该第二定位部23为通过冷加工形成的向内突起的刻槽。主管1和支管2通过铜铁扩散工艺形成表面处理层3。铜铁扩散工艺是先镀铜形成铜镀层，然后高温加热使铜与管件的表面相互扩散，因此，在本实施例中，可以在镀铜后将铜内衬管4与主管1、支管2进行组装并填入焊料，然后进入高温炉使铜铁相互扩散和焊接同时进行，条件是温度为800-1082℃(此温度为炉内产品表面实际温度)的高温炉中过炉3分钟以上。如图9所示，所述的表面处理层3为由内而外的一层铜-铁相互扩散层31及一层铜层32，相互扩散层31厚度不小于1μm。当然，也可以铜铁相互扩散完毕后再进行铜内衬管4与支管2的焊接。

其他同实施例1。

实施例3(渗钼)

本实施例中，表面处理工艺采用已有的双辉等离子渗钼工艺，形成的表面处理层3为由内而外的一层钼-铁互渗层和钼层，表面处理层3的厚度不小于1μm。所述的支管2焊接连接有铜内衬管4的该端端口内壁为台阶孔24，如图8所示。

其他同实施例1。

实施例4(氮碳共渗)

如图10所示，本实施例中，采用已有的气体氮碳共渗工艺，在主管1、支管2内外表面及管口边缘均形成表面处理层3。形成的表面处理层3为一层氮、碳-铁的互渗层，表面处理层3的厚度不小于1μm。

在在本实施例中，支管2焊接有铜内衬管3的该端端口为直管，没有设置扩口或台阶孔或第二定位部，如图11所示。

其他同实施例1。

实施例5(碳钼共渗)

本实施例中，采用已有的碳钼共渗工艺，形成的表面处理层3为一层碳、钼-铁的互渗层。

如图12所示，在本实施例中，铜内衬管4的外管口不设置翻边，直接突出于支管2的端口边缘1.5mm，且外管口设置扩口43。扩口43的区域从外管口边缘起往内大于0.5mm即可。

其他同实施例4。

实施例6(渗氮)

本实施例中，采用已有的渗氮工艺，形成的表面处理层3为一层氮-铁的互渗层。

如图13所示，铜内衬管4的外管口不设置翻边，而是在外管口的内边缘设置倒角44。

其他同实施例5。

实施例7(氮碳共渗)

在本实施例中，铜内衬管4外管口不设置翻边，直接突出于支管2的端口边缘1mm，外管口内壁为台阶孔45，小台阶孔和大台阶孔从内而外依次排，如图14所示。小台阶孔的深度大于等于0.5mm。

其他同实施例5。

实施例8(碳铬共渗)

本实施例中，采用已有的碳铬共渗工艺，形成的表面处理层3为一层碳、铬-铁的互渗层。

如图15、16所示，主管1上开设有若干用于与支管2焊接连接的安装孔，安装孔边缘上翻形成向上凸起的焊接面11。支管2管口对应位于铜内衬管4下缘的位置设有第二定位部23，该第二定位部23为通过冷加工形成的向内突起的刻槽。支管2在焊接段上方设有第一定位部21。第一定位部21为对称设置的向外突出的凸台。

其他同实施例1。

实施例9(渗铬)

本实施例中，采用已有的渗铬工艺对主管1、支管2进行渗铬处理，使主管1、支管2的外表面或内、外表面均形成表面处理层3。形成的表面处理层3为一层铬-铁的互渗层，表面处理层3的厚度不小于1μm。

然后将铜内衬管4与已经经过渗铬处理好的支管2、主管1组立好，需要焊接的位置填好焊料，整体进行过炉焊，在800-1082℃(此温度为炉内产品表面实际温度)的高温炉中过炉10分钟以上，一次性完成焊接。

其他同实施例1。

Claims (10)

1.一种空调系统分支管，包括焊接连接的主管和若干支管，其特征在于：所述的主管、支管为铁基材管，其至少外表面具有由铜铁扩散工艺、渗铬工艺、碳铬共渗工艺、渗钼工艺、碳钼共渗工艺、渗氮工艺或氮碳共渗工艺形成的表面处理层；所述的支管一端管口内焊接连接有铜内衬管，另一端为用于与主管进行焊接连接的焊接段。

2.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述主管或支管具有表面处理层的区域的管壁从内而外依次为铁层、表面处理层，所述表面处理层至少包括一层互渗层或相互扩散层；或者，所述具有表面处理层的区域的管壁从内而外依次为表面处理层、铁层、表面处理层，所述表面处理层至少包括一层互渗层或相互扩散层。

3.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的表面处理层的厚度不小于1μm。

4.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的主管上开设有若干用于与支管焊接连接的安装孔，安装孔边缘上翻或下翻形成向上或向下凸起的焊接面。

5.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的支管的焊接段上方设有第一定位部。

6.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的支管焊接连接有铜内衬管的该端管口具有容纳铜内衬管的扩口段，或者，该端管口对应位于铜内衬管下缘的位置设有第二定位部。

7.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的铜内衬管的外管口翻边覆盖支管的管口边缘，翻边厚度为0.1mm-5mm；或者，所述的铜内衬管的外管口不设置翻边，直接突出于支管的管口边缘0.1mm-5mm。

8.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的铜内衬管外管口设有30°-120°翻边，翻边与铜内衬管内径管壁交接处设有倒角或不设置倒角；或者，所述的铜内衬管外管口不设置翻边，外管口边缘倒角或外管口扩口；或者，所述的铜内衬管外管口设置翻边或不设置翻边，外管口内壁为台阶孔，小台阶孔和大台阶孔从内而外依次排列；或者所述的铜内衬管外管口设置翻边或不设置翻边，外管口内为锥形孔，锥形孔的孔径从内而外从小到大。

9.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的铜内衬管与支管在长度方向上至少重叠3mm构成焊接区域。

10.根据权利要求1所述的空调系统分支管，其特征在于：所述的铜内衬管与支管过盈配合，两者之间的焊接区域中至少其中一个表面进行拉丝处理。

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