專利名稱：一種銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)及其焊接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬管件領(lǐng)域，具體涉及一種銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)及其焊接 方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的空調(diào)器、冷柜、冰箱系統(tǒng)中一直使用銅管作為連接管的主材料(平均 每臺(tái)產(chǎn)品的管件消耗用銅2 3公斤)。但由于近年來銅材料的價(jià)格持續(xù)上漲，導(dǎo)致空調(diào) 器、冷柜、冰箱生產(chǎn)成本迅速增加。因此，家電的各種零部件的銅管替代是家用空調(diào)發(fā)展的 必然趨勢(shì)。目前，銅材市場(chǎng)價(jià)格在持續(xù)上漲，而鋁管材料的市場(chǎng)價(jià)格僅為目前銅材的三分之 一左右。如果家電系統(tǒng)中的管件能采用銅鋁復(fù)合管代替銅管，將大大降低家電的生產(chǎn)成本。 現(xiàn)已有關(guān)于銅鋁復(fù)合管的報(bào)道，銅鋁復(fù)合管局部代替銅管成為管道系統(tǒng)一部分的目標(biāo)得以 實(shí)現(xiàn)。銅鋁復(fù)合管是一種外表層是銅，內(nèi)層是鋁的雙金屬結(jié)構(gòu)管。銅鋁復(fù)合管這種雙金 屬結(jié)構(gòu)管，外層銅的熔點(diǎn)溫度在1088度左右，內(nèi)層鋁的熔點(diǎn)在660度左右?，F(xiàn)有技術(shù)銅與 銅焊接所用的銅磷釬料成份是銅和磷釬料，其中銅的比例為93%。磷的成份為7%，銅磷釬 料的熔點(diǎn)在750度左右。銅鋁復(fù)合管在與銅管焊接時(shí)，如果直接采用現(xiàn)有的銅與銅的單金 屬之間的焊接結(jié)構(gòu)及工藝方法會(huì)存在以下缺點(diǎn)1)如圖2是現(xiàn)有技術(shù)的銅與銅之間的焊接杯形擴(kuò)口管段結(jié)構(gòu)，圖4是現(xiàn)有技術(shù)的 銅與銅之間的焊接及加熱結(jié)構(gòu)示意圖，現(xiàn)有技術(shù)直接在杯形擴(kuò)口管段5的焊接加熱部位7 加熱，隨著加熱溫度升高，內(nèi)層的鋁管已經(jīng)熔化，而外層的銅管和焊料填充區(qū)域6還受熱不 夠，導(dǎo)致焊接效果極差。2)銅鋁復(fù)合管還有一個(gè)缺點(diǎn)，就是當(dāng)受熱溫度超過350度后，銅層和鋁層的結(jié)合 面開始氧化脫離，從而降低銅鋁復(fù)合管耐壓能力和使用壽命等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的為了克服上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種銅鋁復(fù)合管與銅管的連 接結(jié)構(gòu)及其焊接方法，可提升銅鋁復(fù)合管的耐壓能力和使用壽命，降低產(chǎn)品的成本。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，提供一種銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)，由銅鋁復(fù)合 管、銅管焊接構(gòu)成，所述銅管的連接端設(shè)有杯形擴(kuò)口管段，所述銅鋁復(fù)合管插入所述杯形擴(kuò) 口管段，所述的杯形擴(kuò)口管段頂端有喇叭口結(jié)構(gòu)。上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)，所述的杯形擴(kuò)口管段的深度是15mm至 20mmo上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)，所述的喇叭口的高度為3_6mm，斜角為 20-45 度。上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，包括以下步驟第一步銅管的端部成形杯形擴(kuò)口管段；
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第二步在杯形擴(kuò)口管段的開口端擴(kuò)喇叭口 ；第三步在銅鋁復(fù)合管上套裝焊環(huán)；第四步將銅鋁復(fù)合管插入杯形擴(kuò)口管段內(nèi)；第五步在加熱部位加熱使焊環(huán)熔融，焊料流入喇叭口內(nèi)。上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，所述的焊環(huán)距離喇叭口 4_8mm。上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，所述的銅鋁復(fù)合管插入杯形擴(kuò) 口管段之間的間隙為1. 5-2. 5mm。上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，所述加熱部位是在銅管的管段 內(nèi)，所述加熱部位距離杯形擴(kuò)口管段50-80mm。上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，所述加熱部位是在銅鋁復(fù)合管 上，所述加熱部位距離喇叭口 50-80mm。上述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，所述加熱部位的加熱溫度為 600-800攝氏度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于采用了銅鋁復(fù)合管替代銅管作為空調(diào)器、冷柜、冰箱使用銅管作為換熱器 內(nèi)部管道、連接管、循環(huán)系統(tǒng)管道的主材料，減少設(shè)備重量和降低產(chǎn)品成本。2、解決了現(xiàn)有技術(shù)中直接加熱焊接部位帶來的內(nèi)層的鋁管已經(jīng)熔化，而外層的銅 管還受熱不夠的問題，讓銅和鋁在焊接時(shí)溫度符合工藝要求。3、避免高溫加熱對(duì)銅鋁復(fù)合管結(jié)構(gòu)的破壞，保證了銅鋁復(fù)合管的質(zhì)量要求。


圖1是銅鋁復(fù)合管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有銅管連接的銅管擴(kuò)口結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明銅鋁復(fù)合管與銅管連接結(jié)構(gòu)的銅管結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是現(xiàn)有技術(shù)的銅銅焊接的加熱位置示意圖；圖5是本發(fā)明的銅鋁復(fù)合管與銅管連接的加熱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施方式
，并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明目的解決銅鋁復(fù)合管這種雙金屬結(jié)構(gòu)和銅管的焊接工藝，用銅鋁復(fù)合管替 代銅管，并應(yīng)用在空調(diào)器、冷柜、冰箱系統(tǒng)的管件上，可以降低空調(diào)器、冷柜、冰箱產(chǎn)品的成 本，減少對(duì)日漸稀少的銅資源的消耗。如圖1所示，銅鋁復(fù)合管的表層1是銅，內(nèi)層2是鋁。銅鋁復(fù)合管和銅管的焊接時(shí)， 首先對(duì)銅管進(jìn)行加工。成為杯形擴(kuò)口管段3，杯形擴(kuò)口管段3深度是15mm至20mm ；然后在 杯形擴(kuò)口管段3基礎(chǔ)上再擴(kuò)一個(gè)喇叭口 4，喇叭口 4高度為3-6mm，斜角20-45度。參見圖 3。將銅鋁復(fù)合管與銅管焊接連接時(shí)，將銅鋁復(fù)合管插入銅管的杯形擴(kuò)口管段3內(nèi)。 杯形擴(kuò)口管段3與插入的銅鋁復(fù)合管之間的間隙控制在1. 5-2. 5mm之間。間隙太小，影響 錫加合金的流動(dòng)，錫加合金流入杯形擴(kuò)口管段3與銅鋁復(fù)合管之間的間隙中需要更長(zhǎng)的時(shí)間，一方面影響效率，另一方面也可能因受時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致焊接部位溫度偏高，導(dǎo)致鋁熔化 和銅鋁結(jié)合層氧化等質(zhì)量問題。銅鋁復(fù)合管和銅管焊接時(shí)，先添加錫加合金焊料。錫加合金焊料添加的量通過加 工成一個(gè)個(gè)焊環(huán)來保證。將由錫加合金焊料制成的焊環(huán)套在銅鋁復(fù)合管中，并距離喇叭口 4 上方4-8mm之間。放置焊環(huán)的工序可以在銅鋁復(fù)合管插裝的工序前完成，也可以在將銅鋁 復(fù)合管插裝在銅管的杯形擴(kuò)口管段3后，再?gòu)你~鋁復(fù)合管的另一端套入管子上。如圖5所示，在焊接時(shí)，用火焰或者高頻加熱對(duì)加熱部位10進(jìn)行加熱。加熱部位 10設(shè)置在杯形擴(kuò)口管段3下面50-80mm，或在喇叭口 4上方50-80mm。加熱的溫度控制在 600-800攝氏度之間。由于加熱的區(qū)域離兩金屬管的接口一段距離，加熱區(qū)域的熱量通過金 屬管材內(nèi)傳導(dǎo)，在到達(dá)兩金屬管的連接位置時(shí)，加熱溫度約300攝氏度左右，焊料熔化后， 沿管壁流入喇叭口 4，向外張開的喇叭口阻止了焊料沿杯形擴(kuò)口管段3外表面流動(dòng)，同時(shí)也 使焊料全部流入杯形擴(kuò)口管段3與銅鋁復(fù)合管之間的間隙中，即焊料填充區(qū)域9內(nèi)。在300 攝氏度左右，焊料能保持良好的工藝性，錫加合金的焊料不會(huì)流出杯形擴(kuò)口管段3形成顆 粒。
權(quán)利要求
1.一種銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)，由銅鋁復(fù)合管、銅管焊接構(gòu)成，所述銅管的連接 端設(shè)有杯形擴(kuò)口管段(3)，所述銅鋁復(fù)合管插入所述杯形擴(kuò)口管段(3)，其特征在于所述 的杯形擴(kuò)口管段⑶頂端有喇叭口(4)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的杯形擴(kuò) 口管段⑶的深度是15mm至20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的喇叭口 (4)的高度為3-6mm，斜角為20-45度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于包括 以下步驟 第一步銅管的端部成形杯形擴(kuò)口管段(3)；第二步在杯形擴(kuò)口管段(3)的開口端擴(kuò)喇叭口(4)；第三步在銅鋁復(fù)合管上套裝焊環(huán)；第四步將銅鋁復(fù)合管插入杯形擴(kuò)口管段(3)內(nèi)；第五步在加熱部位(10)加熱使焊環(huán)熔融，焊料流入喇叭口(4)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于所 述的焊環(huán)距離喇叭口 G)4-8mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于所 述的銅鋁復(fù)合管插入杯形擴(kuò)口管段(3)之間的間隙為1. 5-2. 5mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于所 述加熱部位(10)是在銅管的管段內(nèi)，所述加熱部位(10)距離杯形擴(kuò)口管段(3)50-80mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于所 述加熱部位(10)是在銅鋁復(fù)合管上，所述加熱部位(10)距離喇叭口 G)50-80mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)的焊接方法，其特征在于 所述加熱部位(10)的加熱溫度為600-800攝氏度。
全文摘要
一種銅鋁復(fù)合管與銅管的連接結(jié)構(gòu)，由銅鋁復(fù)合管、銅管焊接構(gòu)成，所述銅管的連接端設(shè)有杯形擴(kuò)口管段，所述銅鋁復(fù)合管插入所述杯形擴(kuò)口管段，所述的杯形擴(kuò)口管段頂端有喇叭口結(jié)構(gòu)。本發(fā)明采用了銅鋁復(fù)合管替代銅管作為空調(diào)器、冷柜、冰箱使用銅管作為換熱器內(nèi)部管道、連接管、循環(huán)系統(tǒng)管道的主材料，減少設(shè)備重量和降低產(chǎn)品成本。
文檔編號(hào)F16L13/02GK102128323SQ20111004818
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月1日
發(fā)明者招偉 申請(qǐng)人:Tcl空調(diào)器(中山)有限公司