FI120359B - Method and apparatus for treating an inner surface of a copper or copper alloy tube - Google Patents

Method and apparatus for treating an inner surface of a copper or copper alloy tube Download PDF

Info

Publication number
FI120359B
FI120359B FI20022216A FI20022216A FI120359B FI 120359 B FI120359 B FI 120359B FI 20022216 A FI20022216 A FI 20022216A FI 20022216 A FI20022216 A FI 20022216A FI 120359 B FI120359 B FI 120359B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
tubes
copper
temperature reactor
gas
oxygen
Prior art date
Application number
FI20022216A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20022216A0 (en
FI20022216A (en
Inventor
Aleksi Salminen
Original Assignee
Cupori Group Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cupori Group Oy filed Critical Cupori Group Oy
Priority to FI20022216A priority Critical patent/FI120359B/en
Publication of FI20022216A0 publication Critical patent/FI20022216A0/en
Priority to AU2003283454A priority patent/AU2003283454A1/en
Priority to EP03775422A priority patent/EP1573082A1/en
Priority to PCT/FI2003/000897 priority patent/WO2004055230A1/en
Priority to EA200500551A priority patent/EA011199B1/en
Priority to TW092135357A priority patent/TW200416303A/en
Publication of FI20022216A publication Critical patent/FI20022216A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI120359B publication Critical patent/FI120359B/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/08—Tin or alloys based thereon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/34—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the shape of the material to be treated
    • C23C2/36—Elongated material
    • C23C2/38—Wires; Tubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
    • C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
    • C23C8/10—Oxidising

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

MENETELMÄ JA LAITTEISTO KUPARI- TAI KUPARISEOSPUTKEN SISÄPINNAN KÄSITTELEMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR PROCESSING THE INSIDE OF COPPER OR COPPER TUBES

Keksinnön kohteena on itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osissa määritelty 5 menetelmä ja laitteisto kupari- tai kupariseosputkien pinnoittamiseksi.The invention relates to a method and apparatus for coating copper or copper alloy tubes as defined in the preamble of the independent claims.

Tietyt puhtaaseen veteen epätavallisissa olosuhteissa liuenneet komponentit, kuten eri suolojen ionit aiheuttavat kuparisissa vesijohtoputkistoissa kuparin liukenemista. Kuparin liukenemista putkesta esimerkiksi talousveteen on voitu 10 tehokkaasti rajoittaa ja estää pinnoittamalla kupariputken sisäpinta esimerkiksi tinalla, joka suojaa kuparia katodisesti. Tinan myrkyttömyys, hyvä korroosionkesto ja ulkonäkö ovat ominaisuuksia, joiden vuoksi sitä on laajasti käytetty metallien suojapinnoitteena. Pinnoituksen onnistumisen edellytyksenä on huolellisesti suoritettu pinnoitettavan pinnan esikäsittely. Esikäsittelyn tarkoituksena on poistaa 15 putkeen sen aikaisempien valmistusvaiheiden kuluessa muodostuneet voiteluaine-ja hiilikalvot.Certain components dissolved in pure water under unusual conditions, such as ions of various salts, cause copper to dissolve in copper plumbing. The dissolution of copper from the tube, for example in household water, has been effectively limited and prevented by coating the inside surface of the copper tube with, for example, tin, which protects the copper cathodically. Tin's non-toxic, good corrosion resistance and appearance are properties that have led to its extensive use as a protective coating on metals. A precondition for successful coating is a thorough pre-treatment of the surface to be coated. The purpose of the pretreatment is to remove the lubricant and carbon films formed in the 15 tubes during its previous manufacturing steps.

Esikäsittelyissä käytetään tunnetusti happoja tai muita voimakkaita liuoteta monine huuhteluvaiheineen ennen pinnoitusta. Tunnettuja liuosesikäsittelyprosesseja ovat 20 alkaiinen puhdistus, hapan puhdistus, pinnan aktivointi sekä esipinnoitus. Suorille puolikoville putkille esikäsittely on suoritettu mekaanisella puhdistusmenetelmällä, kuten hiekkapuhaltamalla.Pretreatments are known to use acids or other strong solvents with multiple rinsing steps prior to coating. Known solution pretreatment processes include alkaline cleaning, acid cleaning, surface activation, and pre-coating. For straight semi-hard tubes, the pre-treatment is performed by a mechanical cleaning process such as sand blasting.

Fl patenttihakemuksesta 20001467 tunnetaan menetelmä kupari- tai 25 kupariseosputken pinnoittamiseksi sisäpuolelta suojaavalla kalvolla, erityisesti tinakalvolla. Menetelmälle on tunnusomaista se, että ennen pinnoituskäsittelyä putken sisäpinta esikäsitellään mekaanisesti.From patent application 20001467 there is known a method for coating a copper or copper alloy tube with an inner protective film, in particular a tin film. The process is characterized in that the inner surface of the tube is pre-treated mechanically before the coating treatment.

Patentista US 4,393,566 tunnetaan menetelmä ja laitteisto öljymäisten ja 30 hiilipitoisten aineiden poistamiseksi kupariputken sisäpinnalta. Erityisesti keksinnön 2 mukainen menetelmä kohdistuu vetämisessä käytettävien vetoöljyjen poistoon prosessoimalla putkia hehkutusuunissa.US 4,393,566 discloses a method and apparatus for removing oily and carbonaceous substances from the inner surface of a copper tube. In particular, the process according to the invention 2 is directed to the removal of traction oils for drawing by processing the tubes in the annealing furnace.

Usein tinapinnoituksen epäonnistuessa syyt johtuvat puutteellisesta esikäsittelystä. 5 Tunnetuissa kupariputkien tai kupariseosputkien tinapinnoituksen yhteydessä käytetyissä esikäsittelyissä on haittana ollut voimakkaiden kemikaalien käyttö sekä niiden vaatimat huuhtelut. Kemikaalien käyttö aiheuttaa sekä työturvallisuuteen että ympäristön suojeluun liittyviä ongelmia. Tunnetuilla esikäsittelytavoilla edellytyksenä pinnoituksen onnistumiselle on välitön aktiivisen pinnan pinnoitus 10 väittäen pinnan uudelleen kontaminoituminen.Often, the reasons for the failure of the tin plating are due to inadequate pretreatment. 5 The known pre-treatment of copper or copper alloy tin plating has had the disadvantage of using strong chemicals and of the required flushing. The use of chemicals causes both safety and environmental problems. In the known pretreatment modes, a prerequisite for the success of the coating is the immediate coating of the active surface 10, claiming that the surface is re-contaminated.

Erään tunnetun tavan mukaan kupariputket kiiltohehkutetaan normaalituotannossa. Tällöin vakuumikäsittelyin sekä kaasuvirtauksin poistetaan happipitoinen ilma putkesta ja tilalle syötetään hapeton kaasu, ettei sisäpinta hapettuisi. Sen jälkeen 15 putket hehkutetaan ja voiteluaineet alkavat höyrystyä ja höyrystyneet osaset poistuvat putkista voimakkaan suojakaasuvirtaukssn ansiosta. Voiteluaineesta jää kuitenkin hyvin ohut ja tiivis hiilikalvo putken sisäpintaan, johon tinaus ei suoraan ilman esikäsittelyä onnistu.According to one known method, copper tubes are gloss annealed in normal production. In this case, vacuum treatments and gas streams remove the oxygen-containing air from the tube and supply an oxygen-free gas to prevent the inner surface from oxidizing. Thereafter, the tubes 15 are annealed and lubricants begin to evaporate and the evaporated particles are removed from the tubes due to the strong flow of shielding gas. However, the lubricant leaves a very thin and dense carbon film on the inner surface of the tube, which cannot be tinned directly without pre-treatment.

20 Tämän keksinnön tarkoitus on tuoda esiin uudenlainen ratkaisu kupari* tai kupariseosputkien sisäpuolisessa pinnoituksessa käytettävän esikäsittelyn suorittamiseksi.It is an object of the present invention to provide a novel solution for carrying out a pre-treatment for the coating of copper * or copper alloy tubes.

Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä itsenäisten patenttivaatimusten 25 tunnusmerkkiosissa on esitetty. Keksinnön eräille muille soveilutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä muissa patenttivaatimuksissa on esitetty.The invention is characterized by what is stated in the characterizing parts of the independent claims 25. Other embodiments of the invention are characterized by what is stated in the other claims.

Keksinnön mukaan liuosmaiset esikäsittelymeneteimät voidaan korvata esikäsittelemällä kupariputkea normaalin tuotannon yhteydessä niin, että putken 30 sisäpintaan muodostuu hapettumakerros. Erityisesti keksintö kohdistuu menetelmään kupari- tai kupariseosputkien pinnoittamiseksi sisäpuolelta 3 suojaavalla kalvolla, erityisesti tinakalvolla, jonka menetelmän mukaan ennen pinnoitusta putkille suoritetaan esikäsittely, jolloin esikäsittelyssä putkia käsitellään ainakin yhdessä lämpötilareaktorissa niin, että putkien sisäpintaan muodostuu hapettumakerros. Keksinnön mukaan putkien sisäpinnoille puhalletaan 5 prosessikaasua putkien sisäpinnoilla olevien hiilipitoisten aineiden polttamiseksi ja kuparin hapettamiseksi. Tällöin voiteluaineet poltetaan hapen läsnä ollessa, jolloin ne palavat hiilidioksidiksi tai muiksi vastaaviksi yhdisteiksi. Samalla putken sisäpinta hapettuu, mikä on edullinen alusta tinapinnoitukselle. Edullisesti keksinnön mukaan putken sisäpintaan kohdistetaan niin paljon happea, että sitä 10 riittää sekä hiilipitoisten voiteluaineiden polttoon että kuparin hapettamiseen. Keksinnön erään sovellusmuodon mukaan prosessikaasu puhalletaan putkien sisäpinnoille ennen lämpötilareaktoria. Keksinnön erään toisen sovellusmuodon mukaan prosessikaasu puhalletaan putkien sisäpinnoille lämpötilareaktorissa. Keksinnön mukaan putket eristetään putkien ulkopuolisesta atmosfääristä ennen 15 putkien viemistä lämpötilareaktoriin. Erään sovellusmuodon mukaan putket eristetään ulkopuolisesta atmosfääristä hitsaamalla putket kiinni kummastakin päästä. Näin ollen saadaan putken ulkopinta pidettyä kirkkaana eikä lämpötilareaktorin hapeton suojakaasu pääse syrjäyttämään happipitoista ilmaa putkessa.According to the invention, the solution-like pretreatment procedures can be replaced by pretreating the copper tube with normal production so that an oxidation layer is formed on the inner surface of the tube 30. More particularly, the invention relates to a process for coating copper or copper alloy tubes on the inside 3 with a protective film, in particular a tin film, which comprises pretreating the tubes before coating, whereby the tubes are treated in at least one temperature reactor to form an oxidation layer on the inner surface. According to the invention, 5 process gases are blown on the inner surfaces of the tubes to burn carbonaceous substances on the inner surfaces of the tubes and to oxidize the copper. The lubricants are then burned in the presence of oxygen, whereupon they are burned to carbon dioxide or the like. At the same time, the inner surface of the tube is oxidized, which is an advantageous substrate for tin plating. Preferably, according to the invention, sufficient oxygen is applied to the inner surface of the tube to suffice for both the combustion of carbonaceous lubricants and the oxidation of copper. According to one embodiment of the invention, the process gas is blown onto the inner surfaces of the tubes before the temperature reactor. According to another embodiment of the invention, the process gas is blown onto the inner surfaces of the tubes in the temperature reactor. According to the invention, the tubes are isolated from the outside atmosphere before being introduced into the temperature reactor. According to one embodiment, the pipes are isolated from the outside atmosphere by welding the pipes to each end. Thus, the outer surface of the tube is kept clear and the oxygen-free shielding gas of the temperature reactor cannot displace the oxygen-containing air in the tube.

2020

Erään keksinnön sovellusmuodon mukaan putkien sisäpinnoille puhallettu prosessikaasu sisältää 21 % happea ja loput reagoimatonta kaasua. Erään keksinnön sovellusmuodon mukaan prosessikaasu sisältää yli 21 % happea ja loput reagoimatonta kaasua. Erään keksinnön sovellusmuodon mukaan 25 prosessikaasu sisältää alle 21 % happea ja loput reagoimatonta kaasua.According to one embodiment of the invention, the process gas blown on the inner surfaces of the tubes contains 21% oxygen and the rest unreacted gas. According to one embodiment of the invention, the process gas contains more than 21% oxygen and the rest is unreacted gas. According to one embodiment of the invention, the process gas contains less than 21% oxygen and the rest unreacted gas.

Keksinnön mukaan lämpötilareaktorissa putkia lämmitetään 100-1000 celsiusasteessa, edullisesti 500-800 celsiusasteessa. Keksinnön mukaan putkia lämmitetään lämpötilareaktorissa edullisesti 0-50 minuuttia. Toimittaessa edellä mainituissa olosuhteissa saadaan aikaan voiteluaineiden poistuminen kupariputken 30 sisäpinnalta ja kuparipinnan edullinen hapettuminen. Erään sovellusmuodon mukaan putket asetetaan lämpötilareaktoriin olennaisesti kokonaan. Erään toisen 4 soveilusmuodon mukaan putket asetetaan lämpötilareaktoriin niin, että osa niistä on lämpötilareaktorin ulkopuolella. Esikäsittelyssä muodostuva hapettumakerros koostuu ainakin yhdestä kuparin hapen kanssa reagoineesta yhdisteestä, kuten yhdenarvoisen kuparin (Cu*) kuparioksiduulista (CU2O) ja/tai kahdenarvoisen 5 kuparin (Cu2*) kuparioksidista (CuO). Tällöin saavutetaan tinapinnoitukselle edullinen alusta kupari-ionin irtoavuuden kannalta. Keksinnön mukaan hapettumakerroksen päälle muodostetaan tinakerros. Erään keksinnön soveilusmuodon mukaan putket pinnoitetaan tinakalvolla välittömästi esikäsittelyn jälkeen. On myös mahdollista, että putket varastoidaan ja pinnoitetaan tinakalvolla 10 erillisessä prosessissa. Erään keksinnön soveilusmuodon mukaan putkia jäähdytetään ennen tinausta. Erään keksinnön soveilusmuodon mukaan putkien sisäpinnat puhdistetaan ennen tinausta. Puhdistuksessa poistetaan mahdolliset yiihapettamisessa syntyneet hapettumahilseet ja muut kiintoaineet ennen tinausta. Erään keksinnön soveilusmuodon mukaan putket puhdistetaan painetoimisesti 15 puhdistuskaasulla. Erään keksinnön toisen soveilusmuodon mukaan putket puhdistetaan painetoimisesti puhdistusnesteellä.According to the invention, in a temperature reactor, the tubes are heated at 100-1000 ° C, preferably at 500-800 ° C. According to the invention, the tubes are preferably heated in a temperature reactor for 0-50 minutes. When operating under the above conditions, lubricants are removed from the inner surface of the copper tube 30 and advantageously oxidized to the copper surface. According to one embodiment, the tubes are introduced into the temperature reactor substantially completely. According to another embodiment 4, the tubes are placed in a temperature reactor with some of them outside the temperature reactor. The oxidation layer formed in the pretreatment consists of at least one compound reacting with copper oxygen, such as monovalent copper (Cu *) copper oxide (CU2O) and / or divalent copper (Cu2 *) copper oxide (CuO). This provides a favorable substrate for tin plating in terms of copper ion release. According to the invention, a tin layer is formed on the oxidation layer. According to an embodiment of the invention, the tubes are coated with a tin film immediately after pretreatment. It is also possible for the tubes to be stored and coated with tin film 10 in a separate process. According to an embodiment of the invention, the tubes are cooled prior to tin plating. According to an embodiment of the invention, the inner surfaces of the tubes are cleaned prior to tin plating. The purification removes any oxidation chips and other solids from over-oxidation prior to tin plating. According to an embodiment of the invention, the pipes are pressure-cleaned with a cleaning gas. According to another embodiment of the invention, the tubes are pressure cleaned with a cleaning fluid.

Putkille on myös mahdollista suorittaa oikaisu- ja muokkauskäsittelyjä ennen tai jälkeen tinauksen. Eräs vaihtoehto on käyttää lämpötilareaktorina induktiouunia. 20 Keksintö kohdistuu myös laitteistoon kupari- tai kupariseosputkien pinnoittamiseksi sisäpuolelta suojaavalla kalvolla, erityisesti tinakalvolla, jolloin ennen pinnatusta putkille suoritetaan esikäsittely, jolloin esikäsittelyssä käytettävään laitteistoon kuuluu välineet prosessikaasun tuomiseksi putkien sisäpinnoille ja ainakin yksi lämpötilareaktori putkien lämmittämiseksi niin, että putkien sisäpintaan muodostuu 25 hapettumakerros. Edullisesti käyttämällä keksinnön mukaista menetelmää ja laitteistoa kupari- tai kupariseosputken esikäsittelyssä, vältetään haitallisia tunnettuja monivaiheisia liuoskäsitteiyjä ja nopeutetaan itse esikäsittelyprosessia. Etuna keksinnön mukaiselle esikäsittelyprosessille on myös se, että putken ulkomuoto tai muut ominaisuudet, kuten kovuus tai pehmeys eivät asetu esteeksi 30 esikäsittelyn suorittamiselle.It is also possible for the pipes to undergo straightening and shaping before or after tinning. An alternative is to use an induction furnace as a temperature reactor. The invention also relates to apparatus for coating copper or copper alloy tubes with an inner protective film, in particular tin film, wherein the tubes are pre-treated prior to coating, the means for introducing process gas on the inner surfaces of the tubes and at least one temperature reactor for heating the tubes. Preferably, the use of the method and apparatus of the invention for pretreating a copper or copper alloy tube avoids the detrimental known multistage solution treatments and accelerates the pretreatment process itself. It is also an advantage of the pretreatment process according to the invention that the appearance of the tube or other properties such as hardness or softness do not preclude the pretreatment.

55

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalta oheisiin kuviin. Kuva 1 Keksinnön mukainen menetelmä periaatekaaviona Kuva 2 Keksinnön eräs toinen sovellusmuotoIn the following, the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 1 Schematic diagram of the invention Figure 2 Another embodiment of the invention

Kutrissa 1 ja 2 on esitetty periaatekaaviona keksinnön mukaista menetelmää 5 kovien kupariputkien, joko suorien putkien 1 tai putkikelojen 8 esikäsittelemiseksi putkien sisäpuolista tinausta varten. Kuvan 1 mukaisessa esimerkissä suorat putket 1 ovat esikäsittelyyn mennessään pituudeltaan muokkausvaran yli nimellismitan. Usein putkien sisäpinnoilla on epäpuhtauksia kuten vetoöijyä. Kupariputkien sisäpinnoille puhalletaan esimerkin mukaisesti prosessikaasua 2, 10 joka sisältää happea annoksena 21% ja loput reagoimatonta kaasua. Prosessikaasu on tarkoitettu putken sisäpinnalla olevien hiilipitoisten aineiden polttamiseksi ja kuparin hapettamiseksi. Tämän jälkeen putkien päät suljetaan hitsauksessa 3, jolloin putkissa oleva prosessikaasu ei pääse poistumaan eikä putkien sisäpinta joudu kosketuksiin putkien ulkopuolisen atmosfäärin kanssa. 15 Hitsaamalla suljetut putket siirretään käsiteltäväksi lämpötilareaktoriin 4, jossa putkia lämmitetään edullisesti 600 asteen lämpötilassa 10 minuuttia. Lämpötilareaktorina käytetään mitä tahansa tunnettua suljettua lämpötilareaktoria, jossa putkia voidaan lämmittää eri lämpötiloissa halutun ajan. Prosessikaasun happi reagoi vetoöljyjen hiilen kanssa hiilidioksidiksi ja ylijäävä happi reagoi 20 kuparin kanssa muodostaen hapettumakeiroksen sitoen pinnan vapaat kupariatomit myöhempiä kontaminaatioita vastaan. Hapettumakerroksen kasvu paljaalla kuparipinnalla aikaa kuparioksiduulin (CU2O) kautta, joka edelleen reagoi hapen läsnäollessa kuparioksidiksi (CuO). Vaihtelevat olosuhteet vaikuttavat siihen, mikä muodostuu pääyhdisteeksi kuparin pinnalle. Jos käytettävissä on 25 vähän happea, alhainen lämpötila ja lyhyt hapetusaika, on pinnalle muodostuva kerros pääasiassa kuparioksiduulia.Cutter 1 and 2 schematically illustrate a method 5 according to the invention for pre-treating hard copper tubes, either straight tubes 1 or tube coils 8, for internal tin plating. In the example of Fig. 1, the straight tubes 1 are of nominal length over the forming gap when they are pretreated. Often, the inner surfaces of the pipes contain impurities such as tensile oil. The inner surfaces of the copper tubes are blown, as in the example, with process gas 2, containing 21% oxygen in a dose and the rest of the unreacted gas. The process gas is intended for the combustion of carbonaceous substances on the inner surface of the pipe and for the oxidation of copper. The ends of the tubes are then sealed during welding 3, whereby the process gas in the tubes cannot escape and the inner surface of the tubes does not come into contact with the outside atmosphere of the tubes. The sealed tubes are transferred to a temperature reactor 4 for treatment, where the tubes are preferably heated at 600 degrees for 10 minutes. As a temperature reactor, any known closed temperature reactor is used in which the tubes can be heated at different temperatures for a desired time. The oxygen in the process gas reacts with the carbon of the traction oils to form carbon dioxide, and the excess oxygen reacts with 20 copper to form an oxidation grid, binding the free copper atoms of the surface against subsequent contamination. Growth of the oxidation layer on the exposed copper surface over time through copper oxide (CU2O), which further reacts in the presence of oxygen to copper oxide (CuO). Variable conditions affect what is formed as the parent compound on the copper surface. When 25 low oxygen, low temperature and short oxidation times are available, the layer formed on the surface is predominantly copper oxide.

Putket voidaan asettaa lämpötilareaktoriin joko kaikki kerralla tai yksittäin. Lämpötilareaktorin yhteydessä poistetaan myös hehkutuksessa höyrystyneet voiteluaineet 6. Lämpötilareaktorin koko on suhteutettu käsiteltävien putkien 6 määrän ja koon mukaan. Putkia jäähdytetään jäähdytysyksikössä 5 ennen putkien tinausta halutun ajan. Esimerkin mukaan putket puhdistetaan puhdistusyksikössä 9 painetoimisesti puhdistuskaasulla mahdollisista putkien sisäpinnoiite jääneistä kiintoaineista. Lämpötiiareaktorikäsittelyssä kupariputken sisäpinta muodostuu 5 otolliseksi alustaksi tinapinnoitusta varten. Putket siirretään joko varastoon odottamaan tinausta tai suoraan tinattavaksi tinausprosessiin 7.The tubes can be placed in the temperature reactor either all at once or individually. In the case of a temperature reactor, lubricants 6 evaporated by annealing are also removed. The size of the temperature reactor is proportional to the number and size of tubes 6 to be treated. The tubes are cooled in the cooling unit 5 before the tubes are tin-plated for the desired time. According to the example, the tubes are cleaned by pressure gas in the cleaning unit 9 with any cleaning solids from the inner coating of the tubes. In the heat-reactor treatment, the inner surface of the copper tube is formed as a convenient substrate for tin plating. The tubes are either transferred to the warehouse to await tinning or directly to the tinning process 7.

Kuvan 2 mukaisessa esimerkissä syötetään putkikelalta 8 jatkuvana syöttönä putkea lämpötilareaktoriin 4. Ennen lämpötilareaktoria 4 putken sisäpinnalle puhalletaan prosessikaasua 2, joka sisältää happea annoksena yli 21%. 10 Lämpötilareaktorissa poistetaan muodostuneet voiteiuainehöyryt 6. Lämpötilareaktorista putkea vedetään sitä mukaa ulos jäähdytettäväksi jäähdytysyksikköön 5, kun putkea vapautuu halutun ajan jälkeen lämpötilareaktorikäsittelystä. Lämpötilareaktorikäsittelyn jälkeen putki voidaan muokata haluttuun tilaan ja putki voidaan halutessa katkoa tietyn mittaisiksi 15 erillisiksi putkiksi ennen tinausta 7 tai toimittaa putkikelana tinaukseen. Kuvissa 1 ja 2 putki 1 ja putkikela 8 voivat olla ulkomitoiltaan välimitta ja pituudeltaan huomattavasti suurempi kuin lopullinen tinauksen jälkeen saatava pituus. Lopullinen putken halkaisija ja pituus voidaan muokata myös vasta pinnoituksen jälkeen.In the example of Figure 2, from the tube coil 8, the tube is fed continuously to the temperature reactor 4. Before the temperature reactor 4, a process gas 2 containing more than 21% oxygen is blown onto the inner surface of the tube. 10 The lubricant vapors formed in the temperature reactor are removed 6. The tube is then pulled out of the temperature reactor for cooling to the cooling unit 5 when the tube is released after a desired time from the temperature reactor treatment. After the temperature reactor treatment, the tube may be shaped to the desired state and, if desired, the tube may be cut into separate tubes of a certain length before tin 7 or delivered as a tube coil for tin. In Figures 1 and 2, the tube 1 and the tube coil 8 may have an outer diameter and a length substantially greater than the final length obtained after tinning. The final pipe diameter and length can also be modified after coating.

2020

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutusmuodot eivät rajoitu yllä esitettyihin esimerkkeihin, vaan voivat vaihdella oheisten patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to one skilled in the art that various embodiments of the invention are not limited to the examples above, but may vary within the scope of the appended claims.

Claims (24)

1. Förfarande för att ytbelägga koppar- eller kopparlegeringsrör med en pa 5 insidan skyddande hinna, i synnerhet en tennhinna, enligt vilket förfarande en förbehandling utförs pa rören före ytbeläggningen, kännetecknat av att man pa rörens inre sidor blaser processgas för att bränna kolhaltiga ämnen pa rörens inre sidor och för att oxidera koppar, och att vid förbehandlingen behandlas rören ätminstone i en 10 temperaturreaktor vid 100-1000 celsiusgrader för att bilda ett oxidskikt pä rörens inre sida.A method of coating copper or copper alloy tubes with an inner protective film, in particular a tin film, according to which a pretreatment process is carried out on the tubes before the coating, characterized in that gas is blown on the inner sides of the tubes to burn carbonaceous substances on the inner sides of the tubes and to oxidize copper; 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att man bläser processgas pa rörens inre sidor före temperaturreaktorn. 15Process according to claim 1, characterized in that process gas is blown on the inner sides of the pipes before the temperature reactor. 15 3. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att man bläser processgas pa rörens inre sidor i temperaturreaktorn.Process according to claim 1, characterized in that process gas is blown on the inner sides of the tubes in the temperature reactor. 4. Förfarande enligt patentkrav 1-3, kännetecknat av att rören isoleras 20 fran atmosfären utanför rören innan rören förs tili temperaturreaktorn.Method according to claims 1-3, characterized in that the tubes are isolated from the atmosphere outside the tubes before the tubes are brought to the temperature reactor. 5. Förfarande enligt patentkrav 4, kännetecknat av att rören isoleras fran atmosfären utanför rören genom att svetsa fast rören vid bägge änderna. 25Method according to claim 4, characterized in that the tubes are isolated from the atmosphere outside the tubes by welding the tubes to both ends. 25 6. Förfarande enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att processgasen innehaller21 % syre och resten icke-reagerad gas.Process according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the process gas contains 21% oxygen and the remainder unreacted gas. 7. Förfarande enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att 30 processgasen innehaller över 21 % syre och resten icke-reagerad gas.Process according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the process gas contains more than 21% oxygen and the remainder unreacted gas. 8. Förfarande enligt patentkrav 1, 2 eller 3, kännetecknat av att processgasen innehaller under 21 % syre och resten icke-reagerad gas.Process according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the process gas contains less than 21% oxygen and the remainder unreacted gas. 9. Förfarande enligt patentkrav 1,2,3 eller 4, kännetecknat av att rören uppvärms i temperaturreaktorn företrädesvis vid 500-800 celsiusgrader. 5Method according to claims 1,2,3 or 4, characterized in that the tubes are heated in the temperature reactor preferably at 500-800 degrees centigrade. 5 10. Förfarande enligt patentkrav 1, 2, 3, 4 eller 9, kännetecknat av att rören uppvärms i temperaturreaktorn företrädesvis under 0-50 minuter.Process according to claim 1, 2, 3, 4 or 9, characterized in that the tubes are heated in the temperature reactor preferably for 0-50 minutes. 11. Förfarande enligt patentkrav 1, 2, 3, 4, 9 eller 10, kännetecknat av att rören inrättas i temperaturreaktorn väsentligt helt och hallet. 1011. A method according to claim 1, 2, 3, 4, 9 or 10, characterized in that the tubes are arranged in the temperature reactor substantially completely and completely. 10 12. Förfarande enligt patentkrav 1, 2, 3, 4, 9 eller 10, kännetecknat av att rören inrättas i temperaturreaktorn sä att en del av dem är utanför temperaturreaktorn. 15Method according to claims 1, 2, 3, 4, 9 or 10, characterized in that the tubes are arranged in the temperature reactor so that some of them are outside the temperature reactor. 15 13. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att oxidskiktet som bildas vid förbehandlingen bestär av ätminstone en förening som reagerat med kopparns syre.Process according to Claim 1, characterized in that the oxide layer formed at the pre-treatment consists of at least one compound which reacts with the copper oxygen. 14. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att 20 pä oxidskiktet bildas ett tennskikt.Process according to any one of the preceding claims, characterized in that a tin layer is formed on the oxide layer. 15. Förfarande enligt nägot av föregäende patentkrav, kännetecknat av att rören ytbeläggs med en tennhinna omedelbart efter förbehandlingen. 25Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the tubes are coated with a tin membrane immediately after the pre-treatment. 25 16. Förfarande enligt patentkrav 1-14, kännetecknat av att rören lagras och ytbeläggs med en tennhinna i en separat process.Method according to claims 1-14, characterized in that the tubes are stored and coated with a tin membrane in a separate process. 17. Förfarande enligt patentkrav 1-14 eller 16, kännetecknat av att rören kyls före förtenningen. 3017. A method according to claims 1-14 or 16, characterized in that the tubes are cooled prior to the ignition. 30 18. Förfarande enligt patentkrav 1-14, 16 eller 17, kännetecknat av att rörens inre ytor rengörs före förtenningen.18. A method according to claims 1-14, 16 or 17, characterized in that the inner surfaces of the tubes are cleaned prior to the ignition. 19. Förfarande enligt patentkrav 18, kännetecknat av att rören rengörs med tryck med hjälp av en rengöringsgas.Method according to claim 18, characterized in that the pipes are cleaned with pressure by means of a cleaning gas. 20. Förfarande enligt patentkrav 18, kännetecknat av att rören rengörs 5 med tryck med hjälp av en rengöringsvätska.20. A method according to claim 18, characterized in that the pipes are cleaned with pressure by means of a cleaning liquid. 21. Förfarande enligt patentkrav 1-20, kännetecknat av att uträtnings- och bearbetningsbehandlingar utförs pä rören före förtenningen. 1021. A method according to claims 1 to 20, characterized in that straightening and machining treatments are performed on the tubes prior to tanning. 10 22. Förfarande enligt patentkrav 1-20, kännetecknat av att pä rören utförs uträtnings- och bearbetningsbehandlingar efter förtenningen.Method according to claims 1-20, characterized in that straightening and machining treatments are performed on the tubes after the tanning. 23. Förfarande enligt patentkrav 1, 2, 3, 5, 9,10,11 eller 12, kännetecknat av att en induktionsugn används som temperaturreaktor. 15Method according to claims 1, 2, 3, 5, 9, 10, 11 or 12, characterized in that an induction furnace is used as a temperature reactor. 15 24. Anläggning för att ytbelägga koppar- eller kopparlegeringsrör pä insidan med en skyddande hinna, i synnerhet en tennhinna, varvid en förbehandling utförs pä rören före ytbeläggningen, kännetecknad av att anläggningen som används vid förbehandlingen innefattar organ för att 20 föra processgasen tili rörens inre sidor och för att uppvärma ätminstone en temperaturreaktor sä att ett oxidskikt bildas pä rörens inre yta.An installation for coating copper or copper alloy tubes on the inside with a protective film, in particular a tin film, wherein a pretreatment is performed on the tubes prior to the coating, characterized in that the plant used in the pretreatment comprises means for conveying the process gas to the inner sides of the tubes. and to heat at least one temperature reactor such that an oxide layer is formed on the inner surface of the tubes.
FI20022216A 2002-12-18 2002-12-18 Method and apparatus for treating an inner surface of a copper or copper alloy tube FI120359B (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20022216A FI120359B (en) 2002-12-18 2002-12-18 Method and apparatus for treating an inner surface of a copper or copper alloy tube
AU2003283454A AU2003283454A1 (en) 2002-12-18 2003-11-24 Method and arrangement for treating the inner surface of a copper or copper alloy pipe
EP03775422A EP1573082A1 (en) 2002-12-18 2003-11-24 Method and arrangement for treating the inner surface of a copper or copper alloy pipe
PCT/FI2003/000897 WO2004055230A1 (en) 2002-12-18 2003-11-24 Method and arrangement for treating the inner surface of a copper or copper alloy pipe
EA200500551A EA011199B1 (en) 2002-12-18 2003-11-24 Method and arrangement for treating the inner surface of a copper or copper alloy pipe
TW092135357A TW200416303A (en) 2002-12-18 2003-12-15 Method and arrangement for treating the inner surface of a copper or copper alloy pipe

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20022216 2002-12-18
FI20022216A FI120359B (en) 2002-12-18 2002-12-18 Method and apparatus for treating an inner surface of a copper or copper alloy tube

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20022216A0 FI20022216A0 (en) 2002-12-18
FI20022216A FI20022216A (en) 2004-06-19
FI120359B true FI120359B (en) 2009-09-30

Family

ID=8565094

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20022216A FI120359B (en) 2002-12-18 2002-12-18 Method and apparatus for treating an inner surface of a copper or copper alloy tube

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1573082A1 (en)
AU (1) AU2003283454A1 (en)
EA (1) EA011199B1 (en)
FI (1) FI120359B (en)
TW (1) TW200416303A (en)
WO (1) WO2004055230A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI118181B (en) * 2005-07-11 2007-08-15 Luvata Oy A method for improving the fluid flow properties of a heat transfer surface
CN116970893B (en) * 2023-04-25 2024-04-30 先之科半导体科技(东莞)有限公司 Improved straightening assembly

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
LU80891A1 (en) * 1979-02-07 1980-09-24 Liege Usines Cuivre Zinc SANITARY TUBES OF PHOSPHORUEX COPPER OR CORROSION-RESISTANT PHOSPHORUS COPPER ALLOYS AND PROCESS FOR THEIR PRODUCTION
DE3018036A1 (en) * 1980-05-10 1981-11-12 Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover METHOD OF TREATING COPPER PIPES
DE3119539A1 (en) * 1981-05-16 1982-12-09 Kabel- und Metallwerke Gutehoffnungshütte AG, 3000 Hannover Process for the treatment of copper pipes
EP0281641B1 (en) * 1987-03-07 1989-08-30 Wieland-Werke Ag Process for improving the corrosion resistance of hard or semi-hard copper fitting tubes
DE3827353A1 (en) * 1988-08-12 1990-02-22 Kabelmetal Ag INTERNAL OXIDIZED TUBES
JPH1072675A (en) * 1996-08-29 1998-03-17 Mitsubishi Materials Corp Inside face plated copper tube
FI107543B (en) * 1998-07-30 2001-08-31 Outokumpu Oy A method for making a copper tube
JP2001032082A (en) * 1999-07-22 2001-02-06 Hitachi Cable Ltd Production of copper tube
FI20001467A (en) * 2000-06-20 2001-12-21 Outokumpu Oy Process for making internally coated copper or copper alloy tubes

Also Published As

Publication number Publication date
FI20022216A0 (en) 2002-12-18
TW200416303A (en) 2004-09-01
WO2004055230A1 (en) 2004-07-01
FI20022216A (en) 2004-06-19
EA200500551A1 (en) 2006-02-24
EA011199B1 (en) 2009-02-27
EP1573082A1 (en) 2005-09-14
AU2003283454A1 (en) 2004-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1052707A (en) Method of pretreating metallic works
US3728144A (en) Method for coating metal substrates with molten metal
EP0175640B1 (en) Method and apparatus for vacuum deposition plating
KR850000794B1 (en) Processing of copper tubing
FR2663953A1 (en) METHOD AND INSTALLATION FOR CEMENTATION OF LOW PRESSURE METAL ALLOY PARTS.
CN113106220B (en) Passivation method of corrosion-resistant steel for high-purity pipe
FI120359B (en) Method and apparatus for treating an inner surface of a copper or copper alloy tube
JP5812293B2 (en) Bend steel pipe manufacturing method
JP2009062590A (en) Pre-coating treatment method for coated steel member
CN108411239B (en) Method for hot dipping co-infiltration of aluminum-copper alloy
CZ280990B6 (en) Copper or copper alloy made tube, process of its manufacture and use
JP5615297B2 (en) Method for coating discrete products having an alloy layer based on zinc
JP2004239505A (en) Continuous heating treatment furnace, steel pipe and heat treating method using the same
EP0506304A1 (en) Method and apparatus for hot-dipping steel strip
JP2000144369A (en) Oxidation treatment of inside face of stainless steel tube
JP3638185B2 (en) Method for manufacturing cold-resistant pitting corrosion copper pipe
JP3907074B2 (en) Manufacturing method of cold water resistant pitting corrosion copper pipe
FI118050B (en) Process for making a copper installation pipe
FR2500613A1 (en) Copper alloy tubes for condensers or heat exchangers - have oxide coating and increased resistance to corrosion, esp. to pitting corrosion
JP2701120B2 (en) Manufacturing method of cold water resistant pitting copper tube
RU2336133C1 (en) Method of chrome-containing steel hot working
EP1192295B1 (en) Article exhibiting improved resistance to formicary corrosion
JPS63759Y2 (en)
PL163146B1 (en) Method of cupper pipes manufacture
CN111548658A (en) Steel pipe surface treating agent and anti-corrosion treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: CUPORI GROUP OY

Free format text: CUPORI GROUP OY

FG Patent granted

Ref document number: 120359

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed