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1、焊管·第31卷第3期·2008年5月·39·●应用与开发冰箱及空调用铜铝管焊接技术综述1222左丽娜,张希川,刘忠仁,安振之(1.东北制药总厂建筑安装公司,沈阳110026;2.沈阳工业大学材料科学与工程学院,沈阳110023)摘要:介绍了铜铝管的接头形式,主要包括:直管对接、扩口管插接、缩口管插接和缩口管搭接;以及国内外的焊接技术,主要包括:摩擦焊、储能焊、闪光焊、电阻焊、钎焊、冷压焊及超声波钎焊等。电阻焊被认为是国内较好的焊接方法,具有焊接原理简单、焊接工艺易掌握、设备易操作及焊后无需二次加工等特点。关键词:铜管;铝管;对接焊;冰箱;空
2、调中图分类号:TG441.2文献标志码:B文章编号:1001-3938(2008)03-0039-030引言管既可以节省成本,又不影响原来全铜管的连接方式。铜铝管接头的形式主要有直管对接、扩口在铝管两端各焊接一段铜管即为铜铝管。管插接、缩口管插接和缩口管搭接4种(见图1)。2007年,制冷行业引发空调内外机连接管材料“铜直管对接时,铜铝管接合面积小,容易出现泄露。管好,还是铜铝管好”的争论。铜铝管是“黑心管”扩口管插接时,铜铝管接合面积虽然大了,但焊接还是新技术,企业、专家说法不一。实际上,早在时顶锻力较小,仍然易漏,这种接口又叫做“铜包2
3、0世纪80年代,铜铝管就在国内开始应用,但没有铝”接头。缩口管插接时,将铜管缩口,焊接时顶成为关注焦点,其主要原因是铜、铝原材料价格差别不大。但自从2004年以来,受国内外各种因素影响,铜原材料价格大幅上涨,已从2004年的2～3万元/吨提高到2006年初的4.5万元/吨,年中最高接近8.5万元/吨,现维持在6.5万元/吨左右。企业为降低生产成本,提高市场竞争力,开始关注采用铜铝管代替铜管,从而引发了“铜铝之争”。铜铝管不仅应用于空调的连接配管,也应用于冰箱、空调的冷凝器和蒸发器(俗称“两器”)。铜铝管的制造方法通常可分为焊接和非焊接两种,
4、其中焊接方法有摩擦焊、储能焊、闪光焊、电阻焊、钎焊及超声波焊接等,非焊接方法有洛克环、丝扣及胶粘轧压等。本文主要介绍铜铝管焊接技术的研究历程,力争使读者能够全面了解“铜铝管”技术。1铜铝管接头形式图1铜铝管的接头形式铜铝管是全铜管的替代产品之一,采用铜铝·40·焊管2008年5月入铝管,形成接合面,此时连接较牢固,这种接口1998～2001年,日本出现了“铝包铜”接头形可叫做“铝包铜”接头。空调用铜铝连接配管外式的高频加热焊接,规格为铜管<8mm×0.6部要加套保护管,防止腐蚀,从而出现了图1(d)mm,铝管<8.2mm×0.6mm。试验表
5、明,插入速中的缩口管搭接形式。度(0.2～20mm/s)越高及焊接温度(560～620若暂不考虑焊接质量,评价铜铝管的指标应℃)越低,接合面积就越大,接合强度就越高;去该是铜管与铝管的直径与壁厚以及铜管缩口处的除铜管外表面氧化膜将增大接合面积;铜铝接合[7-8]内径。不难理解,外径一样时,管壁越薄越容易出面的氧化物中70%以上为Al2O3。现渗漏,管壁越厚制冷剂流量越小,壁厚一般为此外,1975年,日本开始了空调换热器铜管0.6～1.5mm;铜管缩口处的内径越小,制冷剂流薄壁化研究,壁厚由1.0mm、0.8mm减少到0.41[9]动越困难,
6、所以铜管缩口处的内径与铝管内径越mm,甚至0.35mm。文献[9]还提到美国曾用接近越好。过<8mm×0.3mm的铜管制造空调换热器。2国外铜铝管的焊接技术3国内铜铝管焊接技术发展历程2.1前苏联铜铝管的焊接技术1984年,电冰箱用铜铝连接管的爆炸焊技术[10]1957年,前苏联的全苏电焊设备研究所研制通过湖南省冶金厅和机械厅的鉴定;1985年,出MCKH-150型铜铝闪光焊机,采用了气动熔长沙矿冶研究院的陈勇富等发表了电冰箱用铜铝[11]压顶锻装置,以“铝包铜”的接头形式,焊接<10连接管爆炸焊的论文。爆炸焊接头采用扩口[1-2]～<30
7、mm的M1纯铜管和АД-1铝管。经插接形式,焊接规格为铜管<8mm×1mm,铝管拉伸、弯曲、冲击和扭转试验证实,焊接接头性能<8mm×1.5mm。焊接时,将小型特种低爆速炸良好,破裂都发生在远离接头的铝管处。1972药装入铝管的端口处,再插上铜管,一同放在模具[3]年,前苏联出现了铜铝管冷压焊技术。1985中而后引爆,模具将使铜铝管接头成型。铜铝管[4]年,前苏联又出现了铜铝管磁脉冲焊接技术。的爆炸焊生产效率较低,通常一个工人一班只能2.2日本铜铝管的焊接技术生产400支;爆炸又发出噪声,距爆炸点2m处的1977年,日本出现铜铝管超声波钎焊
8、技术,噪声为98dB,距厂房2m处为78dB。以“铜包铝”的接头形式,可焊接<5.75mm、<7.41987年,成都电焊机研究所的谢坚等人发表[12]mm的铜管和<6mm、<8m
