TW574080B - A method to connect steel pipe and aluminum strap - Google Patents

Description

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 574080 A7 --- B7 五、發明說明（2 ) 此由具有折疊鋁帶之扁平管所構成的散熱管的另一個 缺點在於，此鍍鋁的扁平管與鋁片之焊接必須是在大約 600°C等級之比較高的溫度中，因此是接近鋁的軟化溫度 生。因此此所須的焊料是由一些在鋁的軟化點下所熔化 的鋁矽低共熔質所構成。 還有關於此結構特性確定，由於鋁與鋼不同的溫度膨 脹係數，在大約600°C中焊接後，在周圍的溫度（溫室）中 冷卻時，此兩種被焊接的材料會對於彼此劇烈地變形走 樣，並且在當鋁的塗佈不是完美時，會因此容易產生焊 接的破裂。 本發明（其由習知技術產生）的目的在於提供一個方法 ，以連接鋼管與鋁片，作爲空氣冷卻裝置與空氣冷卻冷 凝器之組成部件，它不但可以以少的工資與能源成本，而 且以使用材料成本的節省而實施。 此目的解決方案是在根據本發明之申請專利範圍第1 項的特點中，替代地是在申請專利範圍第2項的特點中 提供。 本發明的一個觀點在於使用一種由鋅鋁合金所構成的 焊料其具有0.5至20%的鋁的成份，較佳具有5至15%錦 的成份，其可以不但塗佈在鋼管的表面而且可以塗佈在 鋁片的表面。此焊料層的塗佈可以借助於火焰濺鑛法而 實施。因此可以使用乙炔（Acetyl en)或是還有天然氣。爲 此而將具有焊料成份的金屬線熔化，並且由於氣體所存在 下的壓力，均勻地分佈在各自的表面上。 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） .«衣--------訂---------線# (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 574〇8〇

五、發明說明（4 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 模的鋁片拉開，並在那裡的各處（在此處鋁片具有其最後 的位置）塗佈焊料，此良好導熱之鋁片可以在鋼管上被固 定其位置’其耐用並且抗侵蝕一直至高於350°C的使用溫 度。 在此以螺旋線形地捲繞於鋼管上的鋁片的塗佈之中， 將焊料適當地在散熱帶的燒烤位置上直接地在散熱帶安 裝之前之鋼管的表面上塗佈。這便得此具有所設捲繞鋁 片的鋼管可以在連續爐中或者還只有隨後在加熱爐中以 階段的方式被帶至所須的介於370°C與470°C的焊接溫度 中。 然而還可以設想，鋁片帶在以焊料塗層之後，捲繞於 被加熱至370°C與470°C之間焊接溫度的鋼管上，並且將 此潛在的管熱用於焊接。在此種散熱管的形式中達成， 此鋼管藉由延伸的焊料還受防侵蝕保護。此外在鋁片與 鋼管之間製成固定金屬之導熱連接。如此製成的散熱管 適合用於大約350t的使用溫度。 在鋼製的扁平管上設置波形或彎曲形，或是多角（三角 形或四角形）折疊鋁片的塗佈之中，此鋼管或者還有鋁片 在塗佈焊料之後，在整個的表面區域上具有所設四氟化 鉋鋁形式中特殊的焊料，並且因此交替式地鋁帶，鋼管 ，再度鋁帶以及重疊的進行。此如此形成的散熱管堆疊 (cake)然後被置入焊接爐（連續爐或加熱爐）中，並且在 那裡被帶至介於370°C與470°C之間之所須之焊接溫度中 。此焊料液化，因此鋁帶與鐵管金屬化並且熱傳導連接 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ill·---------_€------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-----—線· 574080

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 。此外此整個扁平管在其外部表面上保持腐鈾防護。 然而替代地還可以扁平管經由加熱爐移動，並且因此 被帶至所須的焊接溫度中。然後此扁平管在使用焊料與 使用焊劑之下與鋁片帶連接。 如各自製造方法的進行，其然後獨立地此由鋼管與鋁 片所各自接合的配置由周圍溫度（室溫）所容納並因此冷 卻，因此鋁片與鋼管無瑕疵地熱傳導連接。 此特殊的焊料是由鋅鋁合金構成，其具有鋁的成份 0.5%至20%，較佳是5%至15%，有關於同樣的在絶鋁 四氟化物形式中特殊的焊劑，允許在各自有利地介於 37CTC與470t之間的溫度中，此焊料層須熔化，使得鋁 片絕對不會在一起熔化。在此方面此鋅/鋁易熔質的推 動力，其中在此焊料層中鋁被製成合金，因此液態鋅不 會將鋁片溶解。 此特別的在鉋鋁四氟化物形式中的焊劑是可以在鹼性 ，酸性或中性的基礎上提供。 此各自焊接的溫度是取決於在焊料中鋁的成份。鋁的 成份愈高，則焊接的溫度愈高。當焊料具有15%鋁的成 份，其中焊接溫度在大約430°C時，則產生有利的實施形 式。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1%------- 丨訂---------線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 574080 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 · 一種使鋼管與鋁片相連接之方法，其特徵爲：首先在 鋼管或鋁片的表面上塗佈一層具有0.5%至20%鋁成份 的鋅鋁合金層，並且在鋁片與鋼管在作機械性的接觸 之前或之中，在鋼管與鋁片之間在室溫中設置鉋鋁四 氟化物形式中的焊劑，其中具有所設鋁片的鐵管被容 納於爐中而被加溫至3 70°C與470°C之間的焊接溫度中 ，並且最後冷卻至室溫。 2.—種使鋼管與鋁片相連接之方法，其特徵爲首先在鋼 管或鋁片的表面上塗佈由鋅鋁合金所構成的層，其具 有鋁的成份由0.5%至20%，並且然後在室溫中在至少 鋁片相關的區域中設置鉋鋁四氟化物形式中的焊劑， 接著鋁片與被加熱至3 70°C與47(TC之間的焊接溫度中 的鋼管被導致作機械性的接觸，並且最後於室溫中冷 卻。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 I · i n i n »ϋ n n 一« n ·ϋ ϋ ϋ n I n I n m n ϋ ϋ n ϋ I ϋ n n I I I I I n ϋ ϋ - 1 I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 574080. p丨年Μ如修正' 4¾¾

   五、發明說明（1) 這視爲習知技術，用於空氣冷卻裝置或是空氣凝凝器的散 熱管’其由鋼管及鋼片所製成。其將鋼片固定於鋼管中，以 此方式實施浸入式鍍鋅。雖然此種散熱管非常地耐腐蝕，然 而其帶有缺點，它是導熱相當不良的鋼所構成。

   此外還熟知，貫穿此圓的鋼管中的鋁片是以螺旋線的形狀 捲起。此鋁片因此可以以狹長底側的股在壓力下平坦地在鋼 管的表面上捲繞。另一個可能是，將鋼管的表面開成灌_， 並且將鋁片插入溝槽中。此將鋁片捲繞在鋼管上的缺點是鋼 與鋁的不同的溫度膨脹係數。在實際的操作中此導致鋼管與 鋁片只有至大約130°C非常低的溫度可以使用。在較高的溫度 中鋼管與鋁片之間的接觸由於鋁較大的熱膨脹而鬆開。此散 熱管的效率下降。

   另外的熟知的製造散熱管的方法在於，以鋁鍍層之扁平管 借助於鋁矽焊料以波形或彎曲形式彎曲折疊的鋁片軌連接至 調溫爐中。此鋁片與扁平管的連接藉由具有鋁矽焊料之焊接 (其爲鋁片或扁平管的組成成份），而具有其缺點，此種焊接只 間接地可以鑛鋁的扁平管或鎪鋁片所製成。除了由於提供不 同材料之比較高的費用之外，另外在製造時會產牛下沭缺點： 這些由於至少一個縱焊縫而在周圍被封閉的扁罕管在捏料區 域中不會被鍍上鋁。此外，不能確保無缺點的煜拷。此扁平 董龙區域事後只須由焊接副產品中釋出（free)，日然後利闲腐 蝕技術而受到保護。 A7 B7 574080 ,修正 r!平w 五、發明說明（3 ) 上述第二個方式在於使用電弧法，在此情況中借助於 兩個具有焊料成份的的金屬線而產生電弧，並且因此將 金屬線熔化。同時以空氣或惰性氣體向它吹，因此此熔 化的焊料均勻地分佈在鋼管或鋁片的表面。 還可以設想一種電鍍，其具有在所提到成份中的焊 料。 最後還可想像，將由根據本發明之組成焊料所構成的 層，藉由壓製，鍍層或燒結而可塗佈在各個表面上。 然而在根據本發明的方法上完全重要的是此理解，藉 由使用在絶鋁四氟形式中的焊料而現在可以將焊接溫度 從真正大約600°C而減少至介於3 70°C與478°C之間的範圍 內。此焊接溫度之下降不僅與焊接時間下降大約30%至 40%有關，而且還導致工資與能源成本之明顯的節省。 當只有鋁片與鋼管的接觸區以焊料濕潤時，可以有另外 的節省。這可以藉由浸入或濺鍍而實施。 此外，在本發明的範圍中允許，在傳統的焊接中鋁片 被燒軟。因此它必然地失去它強度特性的一部份，此在 具有介於整合扁平管之間的鋁片軌的扁平管之中迄今還 允許，因爲此等鋁片軌在焊接之後在介於扁平管的表面 之間包紮。然而，在根據本發明方法的範圍中在兩個變 化例中，藉由焊接溫度明顯地下降而確保此種燒軟不再 發生。此等鋁片同樣地在其配置中因此還一直保持其完 全的強度。 假使例如製造橢圓形散熱管，藉由將在鋼管上被壓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） . 裝--------訂---------線^ΙΙΓ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製