CN101642847A - 一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法 - Google Patents

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Abstract

一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，涉及热压焊接工艺的领域，它解决现有技术采用专业焊接设备对铜铝组合管路件进行焊接时，所使用的铝管内部的氧化膜难以去除，且生产效率低，成本高的问题，其方法为：将待焊接的铜管一端的外壁加工成锥面，将铜管固定在钻铣床的钻卡头处，铝管固定在钻铣床的夹具上，将铜管的锥形面一端***铝管的一端，对铜管与铝管套接处用乙炔火焰枪加热，当温度达到400℃－500℃时，转动铜管，并对铜管的另一端施加压力，使铜管***到铝管中，停加热，完成铜管与铝管的完全焊接。采用本发明的方法用于制冷产品中的组合管路件的焊接。

Description

一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法
技术领域
本发明涉及一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，具体涉及采用钻铣床作为辅助焊接设备并施加火焰加热的铜铝管热压焊接工艺。
背景技术
目前，制冷行业在其冰箱、空调等产品中采用了大量的铜管，但由于铜的价格较高，使得产品成本难以降低。若能将一部分铜管用铝管代替，则可大大的降低成本。对于制冷管路，其只有一部分需经受特定的负荷、温度和介质的作用而必须使用铜管，其它管路部分完全可以用铝管代替。铝合金具有密度低，强度高，耐腐蚀，热导和电导率高等优点，因此铜铝管路组合结构，不仅能减轻构件的重量，节约成本，还可以发挥各自的性能优势，因此多年来以铝代铜一直是人们追求的目标。以铝代铜的关键是要解决铜铝两者之间能否有效连接在一起的问题。由于铝表面有一层致密的氧化膜，很难去除，且去除后又在大气环境中瞬间生成，若要实现其致密可靠的连接，难度很大。
目前常规铜铝管的连接方法有钎焊，电阻焊，储能焊等，但通常需要采用专业的焊接设备进行焊接，因此这种铜铝管路件装配比较复杂，致密度也不是十分理想，成品率较低，生产效率较低，生产成本较高，致使其不能很好的推广应用。
发明内容
本发明为解决现有技术中采用专业的焊接设备对铜铝组合管路件进行焊接时，所使用的铝管内部致密的氧化膜难以去除，在生产中成品率较低，且生产效率低，成本高的问题，提出一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，该方法由以下步骤完成：
步骤一：将待焊接的铜管一端的外壁加工成锥形面，所述锥形面的锥角为5°--10°，所述铜管的内径Φ1与铝管的内径Φ2的差的范围在0mm--1mm之间；
步骤二：将步骤一获得的铜管固定在钻铣床的钻卡头上，将铝管固定在钻铣床工作台的夹具上，然后将所述铜管带有锥形面的一端***铝管的一端，调试钻铣床的钻卡头，使所述铜管的轴线与铝管的轴线保持在一条直线上；
步骤三：首先对铜管与铝管的套接处用乙炔火焰枪进行加热，当所述铜管与铝管的套接处的温度达到400℃-500℃时，开启钻铣床的电源，所述钻铣床将铜管以800--2000r.min-1的转速转动，同时对所述铜管的另一端施加压力，使铜管带有锥形面的一端按每秒1mm--2mm速度向铝管内移动；
步骤四：当所述铜管的锥形面的一端完全***铝管时，停止对铜管的另一端施加压力，同时停止转动铜管，并停止对铜管与铝管的套接处加热，完成铜管与铝管的焊接。
本发明的有益效果：本发明通过铜管在铝管内的旋转摩擦，可有效的去除铝管内表面致密的氧化膜，使铜与铝新鲜表面接触的瞬间实现焊接，在一定压力和温度作用下使铜铝接触表面达到紧密的接触，达到原子间引力的范围，有效促进铜铝界面原子间的扩散，从而实现可靠的冶金结合。本发明对铜铝组合管路件热压焊接过程中采用的工件装配方便，成品率高，且生产效率高，成本低，可较好的实现铜铝管路件的焊接，且能保证铜管接头处的内外管径与铝管的管径基本相同，焊接质量好，熔合面宽，从而保证了产品的制冷及其后续加工结构要求；采用钻铣床作为辅助焊接设备并施加火焰加热为主热源的铜铝管热压焊接工艺，简化了铜铝组合管路件装配，扩大以铝管为主的铜铝管组合接头结构的应用范围和使用效果。采用本发明的方法的焊接的组合管路件可广泛应用于空调器、冰箱、冰柜、展示厅、饮水机、去湿机等制冷产品及***中。
附图说明
图1是本发明步骤二中的所述的铜管与铝管待焊接前的摆放位置示意图，其中，1表示铜管，2表示铝管，A表示锥形面；图2为焊接后的铜管与铝管的套接处的剖面的微观组织图，图3为焊接后的铜铝管组合管路件套接处的宏观图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1说明本具体实施方式，一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，该方法由以下步骤实现：
步骤一：将待焊接的铜管1一端的外壁加工成锥形面A，所述锥形面A的锥角为5°--10°，所述铜管1的内径Φ1与铝管2的内径Φ2的差的范围在0mm--1mm之间；
步骤二：将步骤一获得的铜管1固定在钻铣床的钻卡头上，将铝管2固定在钻铣床工作台的夹具上，然后将所述铜管1带有锥形面A的一端***铝管2的一端，调试钻铣床的钻卡头，使所述铜管1的轴线与铝管2的轴线保持在一条直线上；
步骤三：首先对铜管1与铝管2的套接处用乙炔火焰枪进行加热，当所述铜管1与铝管2的套接处的温度达到400℃-500℃时，开启钻铣床的电源，所述钻铣床将铜管1以800--2000r.min-1的转速转动，同时对所述铜管1的另一端施加压力，使铜管1带有锥形面的一端按每秒1mm--2mm速度向铝管2内移动；
步骤四：当所述铜管1的锥形面A的一端完全***铝管2时，停止对铜管1的另一端施加压力，同时停止转动铜管1，并停止对铜管1与铝管2的套接处加热，完成铜管1与铝管2的焊接。
本实施方式所述的图2为焊接后的铜管1与铝管2的套接处的剖面的微观组织图，所述铜管1与铝管2的界面无氧化物等夹杂物，能够实现很好的冶金结合；图3为焊接后的铜铝组合管路件套接处的宏观图，所述的铜铝组合管路件用于制冷管路***中，符合制冷管路***的使用要求。
本实施方式所述的铜管1为工业紫铜。
本实施方式所述的铝管2的型号可以为：L1、L2、L3、LF2、LF3、LF5或者LF21中的一种。
本实施方式所述的铝管2和铜管1的外径范围均在Φ8mm--Φ25mm之间。
本实施方式所述的铝管2和铜管1的外径范围均在Φ10mm--Φ20mm之间。
本实施方式所述的铝管2和铜管1的外径范围均在Φ15mm--Φ18mm之间。
本实施方式所述的铝管2与铜管1的壁厚均为1mm--5mm。
本实施方式所述的铝管2与铜管1的壁厚均为2mm--4mm。
本实施方式中所述铝管2与夹具之间夹有石棉，使所述铝管2与夹具之间降低了热传递，同时降低了铝管2与夹具以及其他外界环境的热传递而造成的热量损失。
本实施方式中步骤三所述钻铣床将铜管1以800--2000r.min-1的转速转动，在转动过程中，硬质的铜管1焊接面将软质的铝管2内壁上的氧化膜磨削除掉，并且产生的摩擦热可以作为有效的焊接热源。

Claims (9)

1.一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征是该方法由以下步骤完成：
步骤一：将待焊接的铜管(1)一端的外壁加工成锥形面(A)，所述锥形面(A)的锥角为5°--10°，所述铜管(1)的内径Φ1与铝管(2)的内径Φ2的差的范围在0mm--1mm之间；
步骤二：将步骤一获得的铜管(1)固定在钻铣床的钻卡头上，将铝管(2)固定在钻铣床工作台的夹具上，然后将所述铜管(1)带有锥形面的一端***铝管(2)的一端，调试钻铣床的钻卡头，使所述铜管(1)的轴线与铝管(2)的轴线保持在一条直线上；
步骤三：首先对铜管(1)与铝管(2)的套接处用乙炔火焰枪进行加热，当所述铜管(1)与铝管(2)的套接处的温度达到400℃-500℃时，开启钻铣床的电源，所述钻铣床将铜管(1)以800--2000r.min-1的转速转动，同时对所述铜管(1)的另一端施加压力，使铜管(1)带有锥形面的一端按每秒1mm--2mm速度向铝管(2)内移动；
步骤四：当所述铜管(1)的锥形面(A)的一端完全***铝管(2)时，停止对铜管(1)的另一端施加压力，同时停止转动铜管(1)，并停止对铜管(1)与铝管(2)的套接处加热，完成铜管(1)与铝管(2)的焊接。
2.根据权利要求1所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述铜管(1)为工业紫铜。
3.根据权利要求1或2所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述的铝管(2)的型号为：L1、L2、L3、LF2、LF3、LF5或者LF21中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述铝管(2)与夹具之间夹有石棉。
5.根据权利要求1、2或4所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述的铜管(1)的外径与铝管(2)的外径范围在Φ8mm--Φ25mm之间。
6.根据权利要求1、2或4所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述的铜管(1)的外径与铝管(2)的外径范围在Φ10mm--Φ20mm之间。
7.根据权利要求1、2或4所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述的铜管(1)的外径与铝管(2)的外径范围在Φ15mm--Φ18mm之间。
8.根据权利要求1、2或4所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述铝管(2)的壁厚与铜管(1)的壁厚范围在1mm--5mm之间。
9.根据权利要求1、2或4所述的一种采用旋转摩擦辅助铜铝组合管路件热压焊接的方法，其特征在于，所述铝管的壁厚(2)与铜管(1)的壁厚范围在2mm--4mm之间。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103264220A (zh) * 2012-08-16 2013-08-28 邯郸慧桥复合材料科技有限公司 一种双金属管坯的摩擦焊方法
CN103831526A (zh) * 2014-03-07 2014-06-04 哈尔滨工业大学 一种去膜辅助装置及利用该去膜辅助装置进行扩散连接的方法
CN107695508A (zh) * 2017-10-10 2018-02-16 青海西矿杭萧钢构有限公司 一种钢管束的组装焊接方法
CN107971623A (zh) * 2016-10-25 2018-05-01 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于将汽缸套冶金结合到发动机缸体中的孔中的方法
CN108930849A (zh) * 2018-08-27 2018-12-04 常州市常蒸蒸发器有限公司 一种制冷设备用铜铝接头及制造工艺
CN110227890A (zh) * 2019-04-17 2019-09-13 余姚市电波机械有限公司 制冷管的焊接方法
CN113732434A (zh) * 2021-11-03 2021-12-03 徐州市全球通精密钢管有限公司 一种流体输送无缝钢管拼接装置
CN115401281A (zh) * 2022-09-01 2022-11-29 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 一种钛铝异种金属径向摩擦钎焊的方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1144731A (zh) * 1996-08-02 1997-03-12 姚春 铜铝接头摩擦焊接工艺方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103264220A (zh) * 2012-08-16 2013-08-28 邯郸慧桥复合材料科技有限公司 一种双金属管坯的摩擦焊方法
CN103831526A (zh) * 2014-03-07 2014-06-04 哈尔滨工业大学 一种去膜辅助装置及利用该去膜辅助装置进行扩散连接的方法
CN103831526B (zh) * 2014-03-07 2015-10-28 哈尔滨工业大学 利用一种去膜辅助装置进行扩散连接的方法
CN107971623A (zh) * 2016-10-25 2018-05-01 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于将汽缸套冶金结合到发动机缸体中的孔中的方法
CN107695508A (zh) * 2017-10-10 2018-02-16 青海西矿杭萧钢构有限公司 一种钢管束的组装焊接方法
CN108930849A (zh) * 2018-08-27 2018-12-04 常州市常蒸蒸发器有限公司 一种制冷设备用铜铝接头及制造工艺
CN110227890A (zh) * 2019-04-17 2019-09-13 余姚市电波机械有限公司 制冷管的焊接方法
CN113732434A (zh) * 2021-11-03 2021-12-03 徐州市全球通精密钢管有限公司 一种流体输送无缝钢管拼接装置
CN115401281A (zh) * 2022-09-01 2022-11-29 中国兵器装备集团西南技术工程研究所 一种钛铝异种金属径向摩擦钎焊的方法

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