本實(shí)用新型涉及管材領(lǐng)域,特別是一種異種金屬?gòu)?fù)合管材。
背景技術(shù):
在各種領(lǐng)域的產(chǎn)品中,經(jīng)常需要使用連接管,而連接管兩頭連接的部件的材質(zhì)通常不同。以目前現(xiàn)有技術(shù)中的壓縮機(jī)排氣管、吸氣管等為例,大多數(shù)整根為銅材質(zhì),一端與其他銅管焊接,另一端通過(guò)銀焊料火焰釬焊與壓縮機(jī)的鐵質(zhì)上蓋或鐵質(zhì)殼體連接。采用火焰釬焊時(shí),一般采用銅管鑲嵌在鐵質(zhì)上蓋或鐵質(zhì)殼體內(nèi),通過(guò)火焰對(duì)焊料進(jìn)行加熱融化來(lái)填充銅管和鐵質(zhì)材料間的間隙,從而達(dá)到銅管鐵管通過(guò)填充在間隙中的焊料將三者焊接在一起。焊接時(shí)焊接溫度高于焊料溫度,而低于銅管和鐵質(zhì)上蓋或殼體的溫度,從而實(shí)現(xiàn)焊料的填縫焊接。采用此種方法焊接時(shí),必須采用工件通過(guò)鑲嵌在鐵質(zhì)材料中以增大接頭連接面面積,以彌補(bǔ)釬焊強(qiáng)度的不足,而且銀焊料成本、銅管成本較高,同時(shí)還會(huì)因使用焊料而產(chǎn)生大量二氧化碳,以致污染環(huán)境。
為此,人們一直研究是否有一種管材,其一端為銅質(zhì)材料,一端為鐵質(zhì)材料,管材可通過(guò)鐵質(zhì)端與上蓋或殼體實(shí)現(xiàn)電阻焊,通過(guò)銅質(zhì)端與其他銅管焊接,從而實(shí)現(xiàn)焊料成本的遞減。目前的組合管材一般有以下幾種:
(1)采用目前常規(guī)的焊接工藝焊接將銅材質(zhì)段與鐵材質(zhì)段焊接起來(lái),需要使用焊料,焊接效率和焊接效果均不理想。
(2)采用鐵管為基材,再將其一端鍍上銅層,或整體電鍍后刮去一端的銅層。但銅鍍層與鐵基材可能出現(xiàn)分離的現(xiàn)象,且銅鍍層厚度有一定要求,而所得產(chǎn)品在與壓縮機(jī)殼體焊接時(shí)需嚴(yán)格控制不能燒穿銅鍍層。
(3)如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)201210589384.6,公開(kāi)了一種壓縮機(jī)排氣管,其銅管段和鐵管段通過(guò)閃光焊對(duì)接焊接,無(wú)需焊料。但是,采用上述工藝來(lái)焊接銅管段和鐵管段是比較困難的,由于閃光焊主要適合于同種金屬的焊接,因?yàn)楹附訒r(shí)兩端部焊接口可同時(shí)達(dá)到焊接的溫度,兩端部口可同時(shí)熔化,達(dá)到結(jié)合。但其使用銅管與鐵管焊接時(shí),焊接過(guò)程中銅管段端面與對(duì)接的鐵管段端面獲得的熱量分配只能是相等的,而銅和鐵的物理性能卻差異較大所致。銅管的熔點(diǎn)為1000℃左右,鐵管的熔點(diǎn)為1500℃左右。如采用銅類(lèi)似的溫度焊接時(shí),鐵無(wú)法熔接,此時(shí)的焊接狀態(tài)為融化的銅僅僅附著在鐵管端面表層,并未形成銅鐵的結(jié)晶體。其焊接完的管件內(nèi)外表面全部有大量焊渣,同時(shí)焊縫處的強(qiáng)度一般。如采用鐵管類(lèi)似的溫度焊接時(shí),銅管將會(huì)發(fā)生過(guò)燒,出現(xiàn)下流,銅鐵管無(wú)法焊接。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的是提供一種異種金屬?gòu)?fù)合管材,其不同金屬材質(zhì)的管段之間結(jié)合緊密,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,徹底解決了焊接和電鍍的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種異種金屬?gòu)?fù)合管材,其特征在于:所述的異種金屬?gòu)?fù)合管材包括基材管件,該基材管件上至少其中一段的外壁或內(nèi)壁具有毛細(xì)作用表面,該毛細(xì)作用表面上附著有由與基材管件不同種金屬熔化后通過(guò)毛細(xì)作用而浸潤(rùn)并冷卻而成的異種金屬層。
所述的毛細(xì)作用表面通過(guò)刻痕形成網(wǎng)狀、直紋、斜紋、彎折紋或波浪紋的凹槽;或者,毛細(xì)作用表面通過(guò)磨削而形成粗糙表面。
所述的網(wǎng)狀凹槽的網(wǎng)格為多邊形、圓形、橢圓形或不規(guī)則形狀,網(wǎng)格內(nèi)任一點(diǎn)的位置與最近的凹槽距離不超過(guò)2mm。
所述直紋、斜紋、彎折紋或波浪紋的凹槽,相鄰凹槽之間最寬不超過(guò)3mm。
所述的凹槽的寬度為0.01-2mm,深度為0.01-1mm。
所述的粗糙表面的粗糙度在Ry6.0以上。
所述的異種金屬層的厚度為1μm~2mm。
所述的異種金屬?gòu)?fù)合管材包括鐵金屬或不銹鋼基材管件,銅異種金屬層;或者,包括銅金屬基材管件,鋁異種金屬層。
所述的異種金屬?gòu)?fù)合管材為壓縮機(jī)的排氣管、吸氣內(nèi)管、吸氣外管、儲(chǔ)液器進(jìn)氣管或儲(chǔ)液器出氣管,或空調(diào)器的配管、連接管、換向閥管或膨脹閥管。
本實(shí)用新型通過(guò)處理管材表面形成可產(chǎn)生毛細(xì)作用的表面,使原本不能對(duì)基材管件浸潤(rùn)的熔融異種金屬通過(guò)細(xì)凹槽產(chǎn)生的毛細(xì)作用而浸潤(rùn)覆蓋基材管件相應(yīng)位置的表面,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程無(wú)需采用焊接或電鍍等工藝,不會(huì)出現(xiàn)焊接工藝所得焊縫破裂、漏氣的風(fēng)險(xiǎn),也不會(huì)出現(xiàn)電鍍工藝所得鍍層剝離脫落的風(fēng)險(xiǎn),產(chǎn)品質(zhì)量大大提高,生產(chǎn)工藝大大簡(jiǎn)化,同時(shí)大大減少能耗或環(huán)境污染。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的剖面圖;
圖2是本實(shí)用新型的毛細(xì)作用表面的局部外觀圖(未附有異種金屬層);
圖3是本實(shí)用新型的毛細(xì)作用表面的局部外觀圖(附有異種金屬層)。
具體實(shí)施方式
如圖1-圖3所示,本實(shí)用新型是一種異種金屬?gòu)?fù)合管材,所述的異種金屬?gòu)?fù)合管材包括基材管件1,該基材管件1至少其中一段的外壁或內(nèi)壁具有毛細(xì)作用表面11,該毛細(xì)作用表面11上附著有由與基材管件不同種金屬熔化后通過(guò)毛細(xì)作用而浸潤(rùn)并冷卻而成的異種金屬層2。
毛細(xì)作用表面11是指與基材管件1不同種的金屬熔化后能夠在該表面由于毛細(xì)作用發(fā)生浸潤(rùn)的表面。例如,所述的毛細(xì)作用表面11通過(guò)刻痕形成網(wǎng)狀、直紋、斜紋、彎折紋或波浪紋的凹槽111,或者,是通過(guò)磨削而形成粗糙表面,在該些結(jié)構(gòu)中,與基材管件1不同種的金屬全部或部分熔化后,就能沿凹槽或粗糙面通過(guò)毛細(xì)作用浸潤(rùn),相鄰凹槽內(nèi)或粗糙表面中相鄰凹陷內(nèi)的液體由于表面張力作用,會(huì)慢慢擴(kuò)散到凹槽或凹陷外的表面上進(jìn)行結(jié)合,進(jìn)而覆蓋整個(gè)毛細(xì)作用表面11。
優(yōu)選的,所述的凹槽111的寬度為0.01-2mm,深度為0.01-1mm,此結(jié)構(gòu)的毛細(xì)作用最佳。網(wǎng)狀凹槽的網(wǎng)格可以為多邊形(如三角形、四邊形等)、圓形、橢圓形或不規(guī)則形狀,網(wǎng)格內(nèi)任一點(diǎn)的位置與最近的凹槽距離不超過(guò)2mm;所述直紋、斜紋、彎折紋或波浪紋的凹槽111,相鄰凹槽之間最寬不超過(guò)3mm;粗糙表面的粗糙度在Ry6.0以上,從而確保毛細(xì)作用下,熔融的異種金屬能夠完全擴(kuò)散覆蓋網(wǎng)格內(nèi)或凹槽之間的位置。
在壓縮機(jī)、空調(diào)器領(lǐng)域中,需要焊接的異種金屬常見(jiàn)的例如有鐵與銅,或者為銅與鋁等。因此,優(yōu)選的,基材管件11為鐵金屬或不銹鋼,而異種金屬層2為銅;或者,基材管件11為銅金屬,而異種金屬層2為鋁。
所述的異種金屬?gòu)?fù)合管材中,異種金屬層2的厚度根據(jù)最終異種金屬管材的尺寸要求設(shè)定,一般為1μm~2mm。
本實(shí)用新型的異種金屬?gòu)?fù)合管材為壓縮機(jī)的排氣管、吸氣內(nèi)管、吸氣外管、儲(chǔ)液器進(jìn)氣管或儲(chǔ)液器出氣管,或空調(diào)器的配管、連接管、換向閥管或膨脹閥管等等。
以下以具體的例子結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步闡釋?zhuān)緦?shí)用新型并不限于此特定例子。
實(shí)施例1
如圖1所示,本實(shí)施例以壓縮機(jī)的儲(chǔ)液器出氣管為例。
該異種金屬?gòu)?fù)合管材包括鐵質(zhì)基材管件1,基材管件1位于儲(chǔ)液器外面的一端的外壁具有毛細(xì)作用表面11,該毛細(xì)作用表面11上附著有由銅金屬熔融浸潤(rùn)并冷卻而成的異種金屬層2。在本實(shí)施例中,如圖2所示,毛細(xì)作用表面11通過(guò)刻痕形成網(wǎng)狀凹槽111。凹槽111的寬度為0.5mm,深度為0.1mm,網(wǎng)狀凹槽111的網(wǎng)格為四邊形,網(wǎng)格內(nèi)任一點(diǎn)的位置與最近的凹槽111距離不超過(guò)1.5mm。
制備時(shí),先將與鐵質(zhì)基材管件1直徑相匹配的紫銅焊環(huán)套接在毛細(xì)作用表面11,然后隨鐵質(zhì)基材管件1一起進(jìn)入爐內(nèi),紫銅焊環(huán)被熔化后通過(guò)毛細(xì)作用自行擴(kuò)散直至完全覆蓋毛細(xì)作用表面11,最終形成需要的異種金屬層2。
實(shí)施例2
在本實(shí)施例中,毛細(xì)作用表面11通過(guò)刻痕形成平行的斜紋凹槽。凹槽的寬度為1.5mm,深度為0.5mm,相鄰凹槽之間的距離為2mm。其他結(jié)構(gòu)及制備方法同實(shí)施例1。