CN109821925A - 一种复合管材的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合管材的生产工艺，属于复合管材生产领域，一种复合管材的生产工艺，通过在外界骨架铝管和内衬PE管之间添加铜管层来增加外骨架铝管的强度，增加铝合金衬塑复合管的强度和抗冲击能力，再通过将外骨架铝管的内壁和过渡层铜管的内外壁磨砂处理，使外骨架铝管内壁和过渡层铜管内外壁变得粗糙，使外骨架铝管与过渡层铜管以及过渡层铜管和内衬PE管之间的复合变得容易，经过旋锻过后，复合管材生成，而PE管表面的强化环会增加PE管与过渡层铜管之间的复合程度，使PE管与过渡层铜管之间不易分离，最后再将外骨架铝管的表面抛光后，重新氧化，生成连续的致密氧化膜，增加复合管材的耐腐蚀能力。

Description

一种复合管材的生产工艺

技术领域

本发明涉及复合管材生产领域，更具体地说，涉及一种复合管材的生产工艺。

背景技术

复合管材是以金属与热塑性塑料复合结构为基础的管材,内衬塑聚丙烯、聚乙烯或外焊接交联聚乙烯等非金属材料成型，具有金属管材和非金属管材的优点。

复合管材实际上是两种或两种以上不同的管材采用物理的方法(冷轧、旋锻等)锻造在一起，而制造处的复合管材往往会具有原本的两种或两种以上的管材所具有的优点，如铝合金衬塑复合管，铝合金衬塑复合管外管为铝合金管，内管为热塑性塑料管，外层铝合金不仅起阻氧作用，更主要的是起结构承载作用，适用于生活冷热水管，分为冷热分用和冷热通用型。

然而铝作为一种质地偏软的金属，除了部分添加了钛等稀有金属的铝合金强度较高外，铝合金的硬度和强度普遍来说相对较低，而添加了钛等稀有金属的铝合金造价较高，往往应用在航空航天等高尖端领域，而人民群众在日常生活中难以消费造价昂贵的添加稀有金属的铝合金管材。

现有铝合金衬塑复合管在设计的工作环境下可以圆满的完成指定的任务，但是当铝合金衬塑复合管在遇到特殊情况时，如受到较大的外应力或水锤等因素对铝合金衬塑复合管的内管或外管造成较大的冲击时，由于外层的铝合金管强度和硬度较低，无法完成保护内城的塑料管的任务，导致铝合金衬塑复合管发生断裂，造成铝合金衬塑复合管输送的液体或气体泄漏，影响铝合金衬塑复合管的正常使用。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种复合管材的生产工艺，它可以实现增强铝合金衬塑复合管外层铝合金的抗压抗冲击能力，使外层铝合金管不易在外界压力的作用下发生较大的变形甚至破裂，大幅增加外层铝合金的保护能力。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种复合管材的生产工艺，包括以下制备工艺：

S1、管材成型，生产制造设计直径的铝管、铜管和PE管，其中铝管和铜管利用连续式轧管机组生产制造，而PE管采用冷拉冷拔的方式生产；

S2、磨砂处理，将制造好的铝管内壁和铜管的内外壁分别进行磨砂处理，使铝管的内壁和铜管的内外壁均变为较为粗糙的表面；

S3、超声波清洗，将经过磨砂处理的铝管、铜管和PE管一同放入超声波清洗池内，分别清洗铝管、铜管和PE管的内外壁上粘附的杂质，使铝管、铜管和PE管的内外壁保持洁净；

S4、套管，将PE管套入铜管内，再将铜管和PE管一起套入铝管内，再向PE管内***内衬杆，同时将铝管和内衬杆固定；

S5、旋锻，将铝管、铜管和PE管利用旋锻机进行旋锻，使铝管与铜管复合和铜管与PE管复合，使铝管、铜管和PE管之间形成连接较为紧密的管材；

S6、表面抛光，将经过旋锻的铝管的外壁表面进行抛光处理，将铝管表面的氧化层打磨掉后，再将铝管表面打磨光滑；

S7、氧化处理，将经过表面抛光的复合管材放入低温氧化炉，通入氧气，使铝管表面氧化，形成致密的氧化膜；

S8、包裹保温层，在铝管的外侧包裹保温用的海绵垫，保温层与铝管之间通过尼龙帖固定连接；

S9、打包装箱，将包裹了保温层的铝合金衬塑复合管进行打包装箱，再将铝合金衬塑复合管运输至仓库保管或直接出厂运输。

可以实现增强铝合金衬塑复合管外层铝合金的抗压抗冲击能力，使外层铝合金管不易在外界压力的作用下发生较大的变形甚至破裂，大幅增加外层铝合金的保护能力。

进一步的，所述S1管材成型中，铝管的内径与铜管的外径相匹配的，PE 管的外径小于铜管的内径方便工作人员后面的套管工作。

进一步的，所述S2磨砂处理中磨砂处理可采用喷砂法或喷丸法进行处理，喷砂法和喷丸法可以利用专门的喷砂或喷丸机械实现，大幅度降低工作人员的工作强度，提高磨砂的工作效率。

进一步的，所述S3超声波清洗中，在经过超声波清洗后，将超声波清洗池内取出的铝管、铜管和PE管烘干，使铝管、铜管和PE管的内外壁保持干燥洁净，使铝管、铜管和PE管在进行旋锻的过程中，铝管与铜管，铜管与PE 管之间的接触面不易出现水分或其他杂质，使铝管和铜管不易锈蚀。

进一步的，所述S4套管中，所述铝管的长度需长于铜管，使经过旋锻之后，铝管可以完整的包裹住铜管，使铝管可以较为全面的保护铜管，使铜管不易与外界空气直接接触，使铜管不易锈蚀，不易影响铜管的强度。

进一步的，所述S4套管中，所述内衬杆自左向右依次分为PE管内衬杆、铝合金管内衬杆和内衬杆连接部，且PE管内衬管的外径与PE管的内径相匹配的，铝合金内衬杆的外径与PE管的外径相匹配，内衬杆连接部和压实后的铝管相匹配，内衬管，内衬杆在铝管、铜管和PE管进行旋锻的过程中不易被直接被旋锻锤压塌，不易在旋锻过程中产生过多的废品。

进一步的，所述S5旋锻中，可以对铝管、铜管和PE管重复进行两至三次旋锻，通过多次旋锻对铝管、铜管和PE管进行整形，使铝管、铜管和PE 管达到设计需求。

进一步的，所述S7氧化处理中，低温氧化炉在正常工作时的温度为一百摄氏度左右，且低温氧化炉内空气需保持空气流通，且需持续不断地向低温氧化炉内充入氧气，使铝管的外壁上形成致密的氧化膜，保护铝管，使铝管不易在环境中腐蚀。

进一步的，所述PE管的表面连接有多匝强化环，所述强化环远离PE管的一端开凿有倒角，所述PE管的表面连接的强化环可以增加PE管的强度，而强化环上开凿倒角，可以在铝管、铜管和PE管旋锻的过程中铜管易于贴合到PE管的表面上，铜管和PE管复合的过程中造成强化环崩坏，影响强化环的正常使用功效果

进一步的，所述强化环选用高强度的合金钢，且强化环的强度和硬度均远大于铜管，使铝管、铜管和PE管在旋锻的过程中，强化环不易被铜管损坏，使强化环易于保持增强的功能，且在旋锻工序结束后，强化环可以使铝管与铜管之间不易分离。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现增强铝合金衬塑复合管外层铝合金的抗压抗冲击能力，使外层铝合金管不易在外界压力的作用下发生较大的变形甚至破裂，大幅增加外层铝合金的保护能力。

(2)在S1管材成型中，铝管的内径与铜管的外径相匹配的，PE管的外径小于铜管的内径方便工作人员后面的套管工作。

(3)在S2磨砂处理中磨砂处理可采用喷砂法或喷丸法进行处理，喷砂法和喷丸法可以利用专门的喷砂或喷丸机械实现，大幅度降低工作人员的工作强度，提高磨砂的工作效率。

(4)在S3超声波清洗中，在经过超声波清洗后，将超声波清洗池内取出的铝管、铜管和PE管烘干，使铝管、铜管和PE管的内外壁保持干燥洁净，使铝管、铜管和PE管在进行旋锻的过程中，铝管与铜管，铜管与PE管之间的接触面不易出现水分或其他杂质，使铝管和铜管不易锈蚀。

(5)在S4套管中，铝管的长度需长于铜管，使经过旋锻之后，铝管可以完整的包裹住铜管，使铝管可以较为全面的保护铜管，使铜管不易与外界空气直接接触，使铜管不易锈蚀，不易影响铜管的强度。

(6)在S4套管中，内衬杆自左向右依次分为PE管内衬杆、铝合金管内衬杆和内衬杆连接部，且PE管内衬管的外径与PE管的内径相匹配的，铝合金内衬杆的外径与PE管的外径相匹配，内衬杆连接部和压实后的铝管相匹配，内衬管，内衬杆在铝管、铜管和PE管进行旋锻的过程中不易被直接被旋锻锤压塌，不易在旋锻过程中产生过多的废品。

(7)在S5旋锻中，可以对铝管、铜管和PE管重复进行两至三次旋锻，通过多次旋锻对铝管、铜管和PE管进行整形，使铝管、铜管和PE管达到设计需求。

(8)在S7氧化处理中，低温氧化炉在正常工作时的温度为一百摄氏度左右，且低温氧化炉内空气需保持空气流通，且需持续不断地向低温氧化炉内充入氧气，使铝管的外壁上形成致密的氧化膜，保护铝管，使铝管不易在环境中腐蚀。

(9)PE管的表面连接有多匝强化环，强化环远离PE管的一端开凿有倒角，PE管的表面连接的强化环可以增加PE管的强度，而强化环上开凿倒角，可以在铝管、铜管和PE管旋锻的过程中铜管易于贴合到PE管的表面上，铜管和PE管复合的过程中造成强化环崩坏，影响强化环的正常使用功效果。

(10)强化环选用高强度的合金钢，且强化环的强度和硬度均远大于铜管，使铝管、铜管和PE管在旋锻的过程中，强化环不易被铜管损坏，使强化环易于保持增强的功能，且在旋锻工序结束后，强化环可以使铝管与铜管之间不易分离。

附图说明

图1为本发明的主要工艺流程框图；

图2为本发明旋锻过程中旋锻锤处的正面剖视图；

图3为本发明的PE管的正视图。

图中标号说明：

1铝管、2铜管、3PE管、4强化环、5内衬杆、6旋锻锤。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-2，包括以下制备工艺：

S1、管材成型，生产制造设计直径的铝管1、铜管2和PE管3，其中铝管1和铜管2利用连续式轧管机组生产制造，而PE管3采用冷拉冷拔的方式生产，其中铝管1的内径与铜管2的外径相匹配的，PE管3的外径小于铜管 2的内径方便工作人员后面的套管工作；

S2、磨砂处理，将制造好的铝管1内壁和铜管2的内外壁分别进行磨砂处理，使铝管1的内壁和铜管2的内外壁均变为较为粗糙的表面，粗糙表面有利于铝管1和铜管2之间进行复合，而磨砂处理可采用喷砂法或喷丸法进行处理，喷砂法和喷丸法可以利用专门的喷砂或喷丸机械实现，大幅度降低工作人员的工作强度，提高磨砂的工作效率，

S3、超声波清洗，将经过磨砂处理的铝管1、铜管2和PE管3一同放入超声波清洗池内，分别清洗铝管1、铜管2和PE管3的内外壁上粘附的杂质，使铝管1、铜管2和PE管3的内外壁保持洁净，在经过超声波清洗后，将超声波清洗池内取出的铝管1、铜管2和PE管3烘干，使铝管1、铜管2和PE 管3的内外壁保持干燥洁净，使铝管1、铜管2和PE管3在进行旋锻的过程中，铝管1与铜管2，铜管2与PE管3之间的接触面不易出现水分或其他杂质，使铝管1和铜管2不易锈蚀；

S4、套管，将PE管3套入铜管2内，再将铜管2和PE管3一起套入铝管1内，再向PE管3内***内衬杆5，同时将铝管1和内衬杆5固定；

S5、旋锻，将铝管1、铜管2和PE管3利用旋锻机进行旋锻，使铝管1 与铜管2复合和铜管2与PE管3复合，使铝管1、铜管2和PE管3之间形成连接较为紧密的管材，铝管1的长度需长于铜管2，使经过旋锻之后，铝管1 可以完整的包裹住铜管2，使铝管1可以较为全面的保护铜管2，使铜管2不易与外界空气直接接触，使铜管2不易锈蚀，不易影响铜管2的强度，内衬杆5自左向右依次分为PE管内衬杆、铝合金管内衬杆和内衬杆连接部，且PE 管内衬管的外径与PE管3的内径相匹配的，铝合金内衬杆的外径与PE管3 的外径相匹配，内衬杆连接部和压实后的铝管1相匹配，内衬管，内衬杆5 在铝管1、铜管2和PE管3进行旋锻的过程中不易被直接被旋锻锤6压塌，不易在旋锻过程中产生过多的废品，同时在旋锻的过程中可以对铝管1、铜管 2和PE管3重复进行两至三次旋锻，通过多次旋锻对铝管1、铜管2和PE管 3进行整形，使铝管1、铜管2和PE管3达到设计需求；

S6、表面抛光，将经过旋锻的铝管1的外壁表面进行抛光处理，将铝管1 表面的氧化层打磨掉后，再将铝管1表面打磨光滑；

S7、氧化处理，将经过表面抛光的复合管材放入低温氧化炉，通入氧气，使铝管1表面氧化，形成致密的氧化膜，低温氧化炉在正常工作时的温度为一百摄氏度左右，且低温氧化炉内空气需保持空气流通，且需持续不断地向低温氧化炉内充入氧气，使铝管1的外壁上形成致密的氧化膜，保护铝管1，使铝管1不易在环境中腐蚀；

S8、包裹保温层，在铝管1的外侧包裹保温用的海绵垫，保温层与铝管1 之间通过尼龙帖固定连接；

S9、打包装箱，将包裹了保温层的铝合金衬塑复合管进行打包装箱，再将铝合金衬塑复合管运输至仓库保管或直接出厂运输。

PE管3的表面连接有多匝强化环4，强化环4远离PE管3的一端开凿有倒角，PE管3的表面连接的强化环4可以增加PE管3的强度，而强化环4上开凿倒角，可以在铝管1、铜管2和PE管3旋锻的过程中铜管2易于贴合到 PE管3的表面上，铜管2和PE管3复合的过程中造成强化环4崩坏，影响强化环4的正常使用功效，强化环4选用高强度的合金钢，且强化环4的强度和硬度均远大于铜管2，使铝管1、铜管2和PE管3在旋锻的过程中，强化环4不易被铜管2损坏，使强化环4易于保持增强的功能，且在旋锻工序结束后，强化环4可以使铝管1与铜管2之间不易分离。

本发明可以实现增强铝合金衬塑复合管外层铝合金的抗压抗冲击能力，使外层铝合金管不易在外界压力的作用下发生较大的变形甚至破裂，大幅增加外层铝合金的保护能力。

在复合管材的实际生产中，工作人员首先分别生产出铝管1，铜管2和 PE管3，同时对铝管1的内壁和铜管2的内外壁进行磨砂处理，提高铝管1 和铜管2表面的粗糙度，降低铝管1和铜管2之间的复合难度，之后将经过磨砂处理的铝管1和铜管2连同PE管3一起放入超声波清洗池内，进行超声波清洗，去除铝管1、铜管2和PE管3表面的杂质，使铝管1和铜管2不易应与杂质接触发生电化学反应而导致铝管1和铜管2快速锈蚀，将从超声波清洗池内取出的铝管1、铜管2和PE管3烘干后，将PE管3套入铜管2内，再将铜管2和PE管3套入铝管1内，并向PE管3内***内衬杆5，并将内衬杆5和铝管1固定，将铝管1、铜管2和PE管3连同内衬杆5一起送入旋锻机内进行多次旋锻，直至铝管1与铜管2和铜管2与PE管3之间完全复合，将复合完成的铝管1、铜管2和PE管3从旋锻机内取出，并将铝管1的外壁进行抛光处理，除去铝管1表面粘附部分并不致密的氧化膜，再将铝管1、铜管2和PE管3快速送入低温氧化炉内，对铝管1的外壁进行氧化，使铝管1 的表面生成连续的致密氧化膜，增加铝管1的耐腐蚀性，最后将表面生成连续致密氧化膜的铝管1连同铜管2和PE管3从低温氧化炉中取出，并在铝管 1的外壁上包裹上保温用的海绵垫，使铝管1、铜管2和PE管3在较低温度工作时不易因铝管1和铜管2发生过量收缩而导致PE管3受损，同时海绵垫还可以在铝管1、铜管2和PE管3在运输存储的过程中保护铝管1表面生成的致密氧化膜，使铝管1表面的致密氧化膜不易被刮花受损，不易影响致密氧化膜的保护效果。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种复合管材的生产工艺，其特征在于：包括以下制备工艺：

S1、管材成型，生产制造设计直径的铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)，其中铝管(1)和铜管(2)利用连续式轧管机组生产制造，而PE管(3)采用冷拉冷拔的方式生产；

S2、磨砂处理，将制造好的铝管(1)内壁和铜管(2)的内外壁分别进行磨砂处理，使铝管(1)的内壁和铜管(2)的内外壁均变为较为粗糙的表面；

S3、超声波清洗，将经过磨砂处理的铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)一同放入超声波清洗池内，分别清洗铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)的内外壁上粘附的杂质，使铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)的内外壁保持洁净；

S4、套管，将PE管(3)套入铜管(2)内，再将铜管(2)和PE管(3)一起套入铝管(1)内，再向PE管(3)内***内衬杆(5)，同时将铝管(1)和内衬杆(5)固定；

S5、旋锻，将铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)利用旋锻机进行旋锻，使铝管(1)与铜管(2)复合和铜管(2)与PE管(3)复合，使铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)之间形成连接较为紧密的管材；

S6、表面抛光，将经过旋锻的铝管(1)的外壁表面进行抛光处理，将铝管(1)表面的氧化层打磨掉后，再将铝管(1)表面打磨光滑；

S7、氧化处理，将经过表面抛光的复合管材放入低温氧化炉，通入氧气，使铝管(1)表面氧化，形成致密的氧化膜；

S8、包裹保温层，在铝管(1)的外侧包裹保温用的海绵垫，保温层与铝管(1)之间通过尼龙帖固定连接；

S9、打包装箱，将包裹了保温层的铝合金衬塑复合管进行打包装箱，再将铝合金衬塑复合管运输至仓库保管或直接出厂运输。

2.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述S1管材成型中，铝管(1)的内径与铜管(2)的外径相匹配的，PE管(3)的外径小于铜管(2)的内径。

3.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述S2磨砂处理中磨砂处理可采用喷砂法或喷丸法进行处理。

4.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述S3超声波清洗中，在经过超声波清洗后，将超声波清洗池内取出的铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)烘干。

5.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述S4套管中，所述铝管(1)的长度需长于铜管(2)，使经过旋锻之后，铝管(1)可以完整的包裹住铜管(2)。

6.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述S4套管中，所述内衬杆(5)自左向右依次分为PE管内衬杆、铝合金管内衬杆和内衬杆连接部，且PE管内衬管的外径与PE管(3)的内径相匹配的，铝合金内衬杆的外径与PE管(3)的外径相匹配，内衬杆连接部和压实后的铝管(1)相匹配。

7.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述S5旋锻中，可以对铝管(1)、铜管(2)和PE管(3)重复进行两至三次旋锻。

8.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述S7氧化处理中，低温氧化炉在正常工作时的温度为一百摄氏度左右，且低温氧化炉内空气需保持空气流通，且氧气需持续不断地向低温氧化炉内充入氧气。

9.根据权利要求1所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述PE管(3)的表面连接有多匝强化环(4)，所述强化环(4)远离PE管(3)的一端开凿有倒角。

10.根据权利要求1或9所述的一种复合管材的生产工艺，其特征在于：所述强化环(4)选用高强度的合金钢，且强化环(4)的强度和硬度均远大于铜管(2)。