[发明专利]一种长距离包铜钢管的加工方法

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种长距离包铜钢管的加工方法，尤其涉及一种经高速电弧铅焊的制得的长距离包铜钢管的加工方法。

 

背景技术

目前，全球铜资源日益减少，铜价格一直高企不下，属于铜管用量大户的冰箱、空调企业，一直在寻求价格低廉、质量可靠的代替品，为使产品有价格竞争优势，也在积极开发各种新产品。各种新技术、新工艺、新材料层出不穷，目前，在空调上开始使用各种铜管代替材料。

包铜钢管采用先进的金属复合加工技术,在精密无缝钢管内外表面包覆而成,并使钢与铜之间形成原子间的结合,具备了铜的耐腐蚀和抗氧化性能，并具有以下特点：

1、包铜钢管具有良好的耐腐蚀性,正常情况下钢比铜易腐蚀,但由于包铜钢管中的钢被铜完全所包覆,改善了钢易氧化,腐蚀的特性。

2、包铜钢管采用先进工艺,其铜和钢的紧密结合,可根据用户实际使用情况,加工弯曲或再次成型并可高温火焰焊接,其表面铜不会脱落,维持了铜管的性质。

3、包铜钢管具有相对成本低,价格相对稳定,克服铜管高成本,以及价格不稳定性。

现有技术中通常采用电镀法来生产包铜钢管，然而由于设备所限，上述方法难以直接生产长距离管道。现有技术中一般的长距离管道，是通过制备多个单位长度的管道再将其焊接到一起，然而传统的感应焊焊接方法无法将包铜钢管焊接起来，因为铜的熔点低于碳钢，铜钢溶化后形成完全不固熔体，因此无法保证多个包铜钢管相互之间的焊缝的稳定性和耐腐蚀性。

 

发明内容

针对现有技术中的以上问题，本发明的目的在于提供一种经高速焊接制成的长距离包铜钢管的加工方法，它能够实现多个包铜钢管间的对接，简单实用并且牢固可靠。

本发明采用了如下技术方案：一种长距离包铜钢管的加工方法，其特征在于，由以下步骤制得：

1）选择单位长度的普通钢管进行精轧，然后清洗脱脂，再进行500℃-1000℃热处理，在还原性气体的保护下保温1小时以上；

2）处理完成后，采用内置电极加防接触垫，加对流管，进行电镀，铜镀层厚度为30μm-60μm；

3）电镀完成后进行稳定性热处理，热处理温度为300℃-800℃，在还原性气体保护下保温1小时以上，出炉后制得单位长度包铜钢管；

4）按照需要的长距离管的长度选择单位包铜钢管的个数；添充材料采用铜及铜合金焊丝，弧焊工艺采用冷金属过渡，焊接速度采用6m/min，焊接保护气采用纯氩气，钢管间的焊缝间隙控制在0.8-1.0mm之间；对各个相邻钢管间的焊缝同时进行高速连续焊接，从而制得长距离包铜钢管。

与现有技术相比，本发明所述的长距离包铜钢管的高速电弧铅焊方法具有以下优点：

a.采用铜及铜基焊料作为铅料将相邻钢管的铜层连接到一起，实现包铜钢管中的钢完全被铜所包覆，保证液体无法渗入钢中，且焊缝强度达到了添充材料的强度并具有良好的耐腐蚀性；

b.现有的高速焊接技术，保护气多采用三元或四元气，本发明采用纯氩气作为高速焊的保护气体，成本低廉且能达到常规惰性气体保护焊焊接速度的5-10倍；

c.该电弧铅焊方法可以使碳钢不熔化，铜层熔化，有效地阻止了铜钢金属间化合物的生成，保证了焊接质量；

d.冷金属过渡焊接方法，减少了热输入量，有效地减小了焊后工件的变形量。

 

具体实施方式

本申请经过大量实验，选择了如下优选的步骤及参数，

1）选择单位长度的普通钢管进行精轧，然后清洗脱脂，再进行500℃-1000℃热处理，在还原性气体的保护下保温1小时以上；

2）处理完成后，采用内置电极加防接触垫，加对流管，进行电镀，铜镀层厚度为30μm-60μm；

3）电镀完成后进行稳定性热处理，热处理温度为300℃-800℃，在还原性气体保护下保温1小时以上，出炉后制得单位长度包铜钢管；

4）按照需要的长距离管的长度选择单位包铜钢管的个数；添充材料采用铜及铜合金焊丝，弧焊工艺采用冷金属过渡，焊接速度采用6m/min，焊接保护气采用纯氩气，钢管间的焊缝间隙控制在0.8-1.0mm之间；对各个相邻钢管间的焊缝同时进行高速连续焊接，从而制得长距离包铜钢管。

采用该制造方法，尤其是经过高速焊接后，经拉伸试验测得相邻单位钢管间的焊缝强度为160~180MPa，达到了添充材料的强度，且包铜钢管中的钢完全被铜所包覆，达到了耐腐蚀性等的使用性能，从而保证了长距离包铜钢管的性能，并且可以根据需要选择所述钢管的长度。