一種熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于，選用鋁合金帶材作為原材料，依次經(jīng)過包括以下幾個步驟的處理：雙側(cè)開卷→中合成型→高頻焊接→整形→剪切→包裝，其中焊接電流是230～235A。采用本發(fā)明制得的小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管，具有優(yōu)秀的耐壓性、抗腐蝕性，耐冷、耐熱，首次針對我國快速發(fā)展的熱泵熱水器行業(yè)，可以應(yīng)用于熱泵冷凝器（蒸發(fā)器）上，可替代銅管滿足熱泵熱水器高性能要求。
【專利說明】一種熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種熱交換器管的生產(chǎn)方法，具體地，涉及一種熱泵用小口徑熱交換 器超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著居民對生活熱水需求的不斷增加，相應(yīng)的制取生活熱水的能耗也越來越多。 繼傳統(tǒng)的電熱水器、燃?xì)鉄崴?、太陽能熱水器之后，熱泵熱水器器以其安全?jié)能、使用方 便、全天候運行等特點，迅速成為熱水器市場的一顆耀眼的明星，受到了人們的關(guān)注。熱泵 的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量，通過工質(zhì)把熱量傳遞給被加熱的對象，與空調(diào)一樣，利用 了逆卡諾原理。
[0003] 熱泵所吸取的熱量來源于空氣中所蘊含的低品位熱能(空氣能)，是公認(rèn)的取之不 竭的廉價能源，空氣能的轉(zhuǎn)化是在熱泵的作用下通過熱交換器完成的。熱泵熱水器主要由 壓縮機(jī)、熱交換器、軸流風(fēng)扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制 器等組成。其中，熱交換器包括冷凝器，蒸發(fā)器，主要由散熱(集熱）片和各種金屬管構(gòu)成， 且金屬管目前主要以銅管為主，消耗量極大，僅在珠江三角洲地區(qū)，用于熱泵生產(chǎn)的各種銅 管每年消耗量就達(dá)10000噸以上。我國銅礦資源非常緊張，受銅資源制約，銅價高漲，進(jìn)而 銅管的價格一直居高不下，以至于最后影響了這個行業(yè)的市場競爭力。銅散熱管采用拉撥 釬焊技術(shù)，強(qiáng)度低，釬焊質(zhì)量不穩(wěn)定、材料浪費嚴(yán)重且散熱效果不好等缺點。同時，銅的價格 高、回收過程中污染大，能耗大。研發(fā)具有耐冷，耐熱，耐壓，抗腐蝕新材料替代銅質(zhì)管已成 為這個行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。
[0004] 在熱泵行業(yè)以鋁代銅受阻的主要原因是普通鋁管的導(dǎo)熱性和防腐性能不佳，耐壓 性能達(dá)不到要求。為提高導(dǎo)熱性降低鋁管壁厚又引發(fā)鋁管強(qiáng)度進(jìn)而耐壓性達(dá)不到要求。同 時過小管徑的鋁管焊接技術(shù)也不過關(guān)。
[0005] 熱泵熱水器在我國起步較晚，但經(jīng)過十幾年的發(fā)展，特別是商用熱泵熱水器發(fā)展 迅速。據(jù)中國熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟日前提供數(shù)據(jù)顯示，2012年我國空氣能熱泵熱水器市場銷售額 已接近50億元，同比增長達(dá)45%，增幅已經(jīng)連續(xù)多年超過40%。目前我國熱水器市場規(guī)模已 經(jīng)達(dá)到800億元，而熱泵熱水器所占的比例只有5%，其他發(fā)達(dá)國家地區(qū)，熱泵熱水器的占有 率已經(jīng)超過50%。根據(jù)2012年6月1日發(fā)布的《高效節(jié)能熱泵熱水器惠民工程推廣實施細(xì) 則》，表明我國熱泵產(chǎn)業(yè)將迎來快速發(fā)展時機(jī)，與此相關(guān)的散熱器用管需求也會快速擴(kuò)大， 隨著我國鋁高頻焊管生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，已經(jīng)銅鋁價格比居高不下，耐壓抗腐蝕覆層合 金高頻焊管的市場前景十分廣闊。
[0006] 因此，對生產(chǎn)熱泵用耐壓、抗腐蝕鋁合金高頻焊管的技術(shù)及生產(chǎn)工藝的研究具有 重大的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)熱泵用耐壓、抗腐蝕鋁合金小口徑超薄壁高頻焊接 鋁合金管的生產(chǎn)方法。
[0008] 本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于，選用鋁合 金帶材作為原材料，依次經(jīng)過包括以下幾個步驟的處理：雙側(cè)開卷一中合成型一高頻焊接 -整形一剪切一包裝，其中焊接電流是230?235A。
[0010] 進(jìn)一步地，在所述雙側(cè)開卷步驟和中合成型步驟之間還進(jìn)行用于控制進(jìn)料速度和 開卷速度的緩沖步驟，所述高頻焊接步驟和整形步驟之間還依次包括渦流探傷步驟和刮痕 步驟；所述整形步驟和剪切步驟之間還包括清洗步驟；所述剪切步驟和包裝步驟之間還包 括試爆步驟。
[0011] 進(jìn)一步地,所述錯合金帶材選用厚度為0. 35mm或0. 8mm的四層雙面防腐結(jié)構(gòu)錯合 金材質(zhì)，所述四層雙面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)包括第一層、第二層、第三層和第四層，其中第 一層是釬焊層，選用4045的鋁合金；第二層是防腐層，選用7072的鋁合金；第三層是芯層， 選用3003的鋁合金；第四層是防腐層，選用材質(zhì)為7072鋁合金。
[0012] 進(jìn)一步地，所述雙側(cè)開卷的步驟是將卷曲的鋁合金帶材通過開卷機(jī)分別從雙側(cè)施 以作用力展開。
[0013] 再進(jìn)一步，所述中合成型步驟是將鋁合金帶材送入剪切對焊機(jī)組，通過剪切對焊 機(jī)組將鋁合金帶材剪成相同大小的段材，然后將所述段材的尾部與首部通過超聲波焊接， 再經(jīng)過圓管成型機(jī)組制成管筒。
[0014] 更進(jìn)一步，所述高頻焊接步驟是將所述管筒經(jīng)過高頻焊接機(jī)組處理，焊接形成牢 固連接的管材。
[0015] 進(jìn)一步地，所述渦流探傷步驟包括所述管材進(jìn)入在線渦流探傷檢測裝置，將采集 到的不合格信號傳遞給廢料剔除裝置，同時速度檢測裝置將采集到的速度信號傳遞給飛剪 落料系統(tǒng)。
[0016] 進(jìn)一步地，所述刮痕步驟包括將所述管材冷卻，剔除焊縫處的多余焊渣。
[0017] 再進(jìn)一步，所述整形步驟包括所述管材經(jīng)過管形矯直機(jī)組得到水平方向和堅直方 向上的整形，所述剪切步驟包括將管材通過飛剪剪切系統(tǒng)，并根據(jù)所需管長進(jìn)行剪切落料 后得到成品。
[0018] 更進(jìn)一步，所述試爆步驟包括對所述成品進(jìn)行試爆檢測，將檢測結(jié)果不合格的成 品剔除。
[0019] 本發(fā)明的技術(shù)方案可以達(dá)到以下有益效果：
[0020] 1、采用本發(fā)明生產(chǎn)方法，選用了四層雙面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)的鋁合金帶材原 料，使得制備的小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管具有比現(xiàn)有鋁合金管更優(yōu)秀的耐壓性、抗 腐蝕性，耐冷和耐熱性能，且首次針對我國快速發(fā)展的熱泵熱水器行業(yè)，可以應(yīng)用在熱泵冷 凝器(蒸發(fā)器）上。
[0021] 2、采用本發(fā)明生產(chǎn)方法的小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管生產(chǎn)線的運行速度可 達(dá)100m/min，可焊接管徑10?12mm、壁厚0· 3?1. 0mm的多層復(fù)合錯管，可替代銅管滿足 熱泵熱水器高性能要求。
[0022] 3、本發(fā)明鋁合金小口徑焊管的生產(chǎn)方法降低了材料成本，提高了生成效率(相對 拉拔擠壓管)，加快鋁熱交換器進(jìn)入家電領(lǐng)域的步伐。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明實施例1的小口徑焊管的生產(chǎn)方法流程圖。

【具體實施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明不受下述實施例的限 定。
[0025] 實施例1
[0026] 如圖1所示，本實施例的小口徑焊管的生產(chǎn)方法流程如下：
[0027] (1)鋁合金帶材選用山東濰坊三源鋁業(yè)有限公司生產(chǎn)的厚度為0. 35mm的四層雙 面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)，該四層雙面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)包括第一層、第二層、第三層和第 四層，其中第一層是釬焊層，選用4045的鋁合金；第二層是防腐層，選用7072的鋁合金；第 三層是芯層，選用3003的鋁合金；第四層是防腐層，選用材質(zhì)為7072鋁合金。
[0028] (2)雙側(cè)開卷步驟：將卷曲的鋁合金帶材通過開卷機(jī)分別從雙側(cè)施以作用力展開。
[0029] (3)緩沖步驟：用于控制進(jìn)料速度和開卷速度。
[0030] (4)中合成型步驟：將鋁合金帶材送入剪切對焊機(jī)組，通過剪切對焊機(jī)組將鋁合金 帶材剪成相同大小的段材，然后將所述段材的尾部與首部通過超聲波焊接，再經(jīng)過圓管成 型機(jī)組制成管筒。
[0031] (5)高頻焊接步驟：將所述管筒經(jīng)過高頻焊接機(jī)組處理，焊接形成牢固連接的管 材，焊接電流是235A。
[0032] (6)渦流探傷步驟：所述管材進(jìn)入在線渦流探傷檢測裝置，將采集到的不合格信號 傳遞給廢料剔除裝置，同時速度檢測裝置將采集到的速度信號傳遞給飛剪落料系統(tǒng)。
[0033] (7)刮痕步驟：包括將所述管材冷卻，剔除焊縫處的多余焊渣。
[0034] (8)整形步驟：將所述管材經(jīng)過管形矯直機(jī)組得到水平方向和堅直方向上的整形。
[0035] (9)清洗步驟。
[0036] ( 10)剪切步驟：將清洗后的管材通過飛剪剪切系統(tǒng)，并根據(jù)所需管長進(jìn)行剪切落 料得到成品。
[0037] (11)試爆步驟：所述試爆步驟包括對所述成品進(jìn)行試爆檢測，將檢測結(jié)果不合格 的成品剔除。
[0038] ( 12)包裝步驟：對合格的成品進(jìn)行包裝處理。
[0039] 實施例2
[0040] 本實施例的小口徑焊管的生產(chǎn)方法流程如下：
[0041] (1)鋁合金帶材選用山東濰坊三源鋁業(yè)有限公司生產(chǎn)的厚度為0. 8mm的四層雙面 防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)，該四層雙面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)包括第一層、第二層、第三層和第四 層，其中第一層是釬焊層，選用4045的鋁合金；第二層是防腐層，選用7072的鋁合金；第三 層是芯層，選用3003的鋁合金；第四層是防腐層，選用材質(zhì)為7072鋁合金。
[0042] (2)雙側(cè)開卷步驟：將卷曲的鋁合金帶材通過開卷機(jī)分別從雙側(cè)施以作用力展開。
[0043] (3)中合成型步驟：將鋁合金帶材送入剪切對焊機(jī)組，通過剪切對焊機(jī)組將鋁合金 帶材剪成相同大小的段材，然后將所述段材的尾部與首部通過超聲波焊接，再經(jīng)過圓管成 型機(jī)組制成管筒。
[0044] (4)高頻焊接步驟：將所述管筒經(jīng)過高頻焊接機(jī)組處理，焊接形成牢固連接的管 材，焊接電流是230A。
[0045] (5)整形步驟：將所述管材經(jīng)過管形矯直機(jī)組得到水平方向和堅直方向上的整形。
[0046] (6)剪切步驟：整形后的管材通過飛剪剪切系統(tǒng)，并根據(jù)所需管長進(jìn)行剪切落料得 到成品。
[0047] (7)包裝步驟：對成品進(jìn)行包裝處理。
[0048] 實施例3
[0049] 本實施例的小口徑焊管的生產(chǎn)方法流程如下：
[0050] (1)鋁合金帶材選用山東濰坊三源鋁業(yè)有限公司生產(chǎn)的厚度為0. 35mm的四層雙 面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)，該四層雙面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)包括第一層、第二層、第三層和第 四層，其中第一層是釬焊層，選用4045的鋁合金；第二層是防腐層，選用7072的鋁合金；第 三層是芯層，選用3003的鋁合金；第四層是防腐層，選用材質(zhì)為7072鋁合金。
[0051] (2)雙側(cè)開卷步驟：將卷曲的鋁合金帶材通過開卷機(jī)分別從雙側(cè)施以作用力展開。
[0052] (3)中合成型步驟：將鋁合金帶材送入剪切對焊機(jī)組，通過剪切對焊機(jī)組將鋁合金 帶材剪成相同大小的段材，然后將所述段材的尾部與首部通過超聲波焊接，再經(jīng)過圓管成 型機(jī)組制成管筒。
[0053] (4)高頻焊接步驟：將所述管筒經(jīng)過高頻焊接機(jī)組處理，焊接形成牢固連接的管 材，焊接電流是233A。
[0054] (5)渦流探傷步驟：所述管材進(jìn)入在線渦流探傷檢測裝置，將采集到的不合格信號 傳遞給廢料剔除裝置，同時速度檢測裝置將采集到的速度信號傳遞給飛剪落料系統(tǒng)。
[0055] (6)刮痕步驟：包括將所述管材冷卻，剔除焊縫處的多余焊渣。
[0056] (7)整形步驟：將所述管材經(jīng)過管形矯直機(jī)組得到水平方向和堅直方向上的整形。
[0057] (8)剪切步驟：將整形后的管材通過飛剪剪切系統(tǒng)，并根據(jù)所需管長進(jìn)行剪切落料 得到成品。
[0058] (9)試爆步驟：所述試爆步驟包括對所述成品進(jìn)行試爆檢測，將檢測結(jié)果不合格的 成品剔除。
[0059] ( 10)包裝步驟：對合格的成品進(jìn)行包裝處理。
[0060] 最后應(yīng)說明的是：以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管 參照實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述 各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但是凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征在于，選用鋁合金 帶材作為原材料，依次經(jīng)過包括以下幾個步驟的處理：雙側(cè)開卷一中合成型一高頻焊接一 整形一剪切一包裝，其中焊接電流是230?235A。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征 在于，在所述雙側(cè)開卷步驟和中合成型步驟之間還進(jìn)行用于控制進(jìn)料速度和開卷速度的緩 沖步驟，所述高頻焊接步驟和整形步驟之間還依次包括渦流探傷步驟和刮痕步驟；所述整 形步驟和剪切步驟之間還包括清洗步驟；所述剪切步驟和包裝步驟之間還包括試爆步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其 特征在于，所述錯合金帶材選用厚度為0. 35mm或0. 8mm的四層雙面防腐結(jié)構(gòu)錯合金材質(zhì)， 所述四層雙面防腐結(jié)構(gòu)鋁合金材質(zhì)包括第一層、第二層、第三層和第四層，其中第一層是釬 焊層，選用4045的鋁合金；第二層是防腐層，選用7072的鋁合金；第三層是芯層，選用3003 的鋁合金；第四層是防腐層，選用材質(zhì)為7072鋁合金。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特 征在于，所述雙側(cè)開卷的步驟是將卷曲的鋁合金帶材通過開卷機(jī)分別從雙側(cè)施以作用力展 開。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征 在于，所述中合成型步驟是將鋁合金帶材送入剪切對焊機(jī)組，通過剪切對焊機(jī)組將鋁合金 帶材剪成相同大小的段材，然后將所述段材的尾部與首部通過超聲波焊接，再經(jīng)過圓管成 型機(jī)組制成管筒。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征 在于，所述高頻焊接步驟是將所述管筒經(jīng)過高頻焊接機(jī)組處理，焊接形成牢固連接的管材。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征 在于，所述渦流探傷步驟包括所述管材進(jìn)入在線渦流探傷檢測裝置，將采集到的不合格信 號傳遞給廢料剔除裝置，同時速度檢測裝置將采集到的速度信號傳遞給飛剪落料系統(tǒng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征 在于，所述刮痕步驟包括將所述管材冷卻，剔除焊縫處的多余焊渣。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特征 在于，所述整形步驟包括所述管材經(jīng)過管形矯直機(jī)組得到水平方向和堅直方向上的整形， 所述剪切步驟包括將管材通過飛剪剪切系統(tǒng)，并根據(jù)所需管長進(jìn)行剪切落料后得到成品。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱泵用小口徑超薄壁高頻焊接鋁合金管的生產(chǎn)方法，其特 征在于，所述試爆步驟包括對所述成品進(jìn)行試爆檢測，將檢測結(jié)果不合格的成品剔除。
【文檔編號】B23K13/00GK104057272SQ201310096100
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月22日
【發(fā)明者】王成立 申請人:佛山市斯派利管業(yè)科技有限公司