毛细管铜铝焊雖头的制备方法及套接式铜端铝 毛细管 技术领域

本发明涉及一种焊接接头的制备方法， 具体的说涉及一种毛细管铜铝焊接接头的制备 方 法； 本发明还涉及使用上述方法制得的套接式铜端 铝毛细管。 背景技术

目前铜资源紧缺， 而铝的性能与铜最接近， 并且产量丰富， 所以用铝管取代铜管， 成为 制冷行业节约铜资源、 降低产品制造成本的最有效手段之一。 制冷产品铝代铜的规模也越来 越大， 制冷系统中蒸发器及回气管、 冷凝器、 除露管、 以及系统中的配管陆续实现了铝代铜， 毛细管是制冷产品必备的系统功能件之一， 随着铜价格上升， 铜铝两种毛细管的价格差异高 达 5倍以上， 在一些场合下， 回气管必须与毛细管捆绑在一起使用， 回气管铝代铜后， 铝回 气管继续与铜毛细管捆绑在一起会带来电化学 腐蚀， 如果铜毛细管也改为铝毛细管， 铝回气 管与铝毛细管捆绑在一起， 就不会发生电化学腐蚀， 因此提出毛细管的铝代铜课题。

毛细管是一种内径比较细的管路， 目前在冰箱行业使用的是内径 0.5〜0.7mm的铜管； 空 调业使用的是 0.7〜2.0mm的铜管， 由于毛细管内径很小， 焊接飞溅物会堵塞细孔， 且无法清 除， 采用摩擦焊、 储能焊、 闪光对接焊等易形成飞溅的焊接方法是不能完 成的； 采用扩口连 接的钎焊方法， 需要在接管一端扩深口进行套接， 细直径超过 20mm才能保证不焊堵， 细直 径深扩口是无法实现的， 所以钎焊不能完成细直径铜铝管焊接， 同样的原因， 钎焊方法也无 法完成采用扩口连接的铜毛细管或铝毛细管， 综上所述目前技术无法实现毛细铜铝管焊接。

已有套管挤压电阻焊接技术采用铜管插入到铝 管焊接， 焊接后扩口的方式， 尽管可以获 得致密度好的管路接头结构， 但适合这种焊接方法的铜铝管件的内径必须大 于 2.0mm， 毛细 管内径小于 2.0mm,上述方法无法实现毛细管的铜铝焊接。 发明内容

本发明所要解决的技术问题， 就是克服上述已有技术的不足， 提供一种毛细管铜铝焊接 接头的制备方法， 以及使用该方法制得的套接式铜端铝毛细管。

本发明采用如下技术方案：

一种毛细管铜铝焊接接头的制备方法， 包括如下步骤：

( 1 )在铜管内部预置一个比铜管硬， 且两端露出铜管外的耐高温棒状内芯， 该内芯的直 径小于铝毛细管内径； (2)对铜管一端进行加工， 形成具有锥度 β 的焊接面， 此时铜管位于焊接面区域的内径 内收縮， 并且收縮后的内径不小于内芯直径；

( 3 ) 将带有内芯的铜毛细管锥头端插到铝毛细管中 进行预装；

(4) 将预装后的铜铝毛细管组件放置到毛细管套管 挤压电阻焊机中进行焊接；

( 5 ) 焊接完成后取出内芯。

进一步的， 锥度 p=A-0.15xd ₁ +3xd ₂ -2.7xd ₃ ， 其中 A的取值范围为 14° 至 16° ， 为铝管 外径， d ₂ 为铜管外径， d ₃ 为铝管内径。

一种套接式铜端铝毛细管， 包括铝毛细管、 毛细管端和具有锥度 β 的焊接面， 其特征在 于： 所述的铝毛细管和铜毛细管端之间的焊接接头 使用上述的制备方法制备， 所述锥度 β依 据铝管外径 铜管外径 d ₂ 、 铝管内径 d ₃ 按下述公式确定： β =A— 0. 15>^十3><(1 ₂ — 2. 7xd ₃ ， 其中 A的取值范围为 14°至 16°。

本发明的有益效果是：

在铜管内部预置一个比铜管硬， 且两端露出铜管外的耐高温棒状内芯， 该内芯的直径小 于铝毛细管内径， 由于内芯比铜管硬， 在精密辊锻过程中内芯对铜管可以起到非常有 力的支 撑作用， 从而能将铜管锥头端管壁做得非常薄和尖锐。

铜管内带着内芯焊接可以得到以下好处： 1 )铜管不带内芯焊接时， 如果焊接时内部产生 铝珠， 该铝珠会堵塞管路， 影响毛细管流量； 而带着内芯焊接时由于内芯的支撑作用， 铜管 与铝管接触部分内部的缝隙很小， 不会产生铝珠， 不会影响毛细管流量； 2) 铜管不带内芯 焊接时， 由于焊接压力的作用， 焊接接头内径縮小， 影响毛细管流量； 带着内芯焊接时， 焊 接接头内径受到内芯的支撑作用不会縮小， 抽出内芯后， 内径保持不变， 不会影响毛细管流 量； 3 )铜管带内芯焊接， 内芯对焊接接头内径的支撑起到了对焊接区域 的挤压作用， 有利于 减少焊缝中脆性组织的数量。

锥头锥度 P=A-0.15xdl+3xd2-2.7xd3， 其中 A取 14° 16° ， dl为铝管外径， d2为铜管 外径， d3 为铝管内径。 之所以对锥头锥度 β进行限制， 一方面可以不需对铝毛细管扩口就可 以将铜管锥头端插进去， 从而实现毛细管套管挤压电阻焊机焊接， 另一发面可以显著提高焊 接接头的连接质量。 附图说明

图 1为铜毛细管锥头端插到铝毛细管中进行预装� �的示意图;

图 2为焊接完成后的套接式铜端铝毛细管。

其中： 1一铝毛细管， 2—铜毛细管， 3 内芯。 .

具体实 式

一种毛细管铜铝焊接接头的制备方法， 包括如下步骤：

( 1 )在铜毛细管内部预置一个比铜毛细管硬，且� �端露出铜毛细管外的耐高温棒状内芯， 该内芯的直径小于铝毛细管内径；

(2)用精密辊锻机将铜毛细管的一端做锥头处理 ， 并减薄铜毛细管壁厚， 形成具有一定 锥度锥头 β的焊接面。此时铜毛细管位于焊接面区域的� ��径内收縮， 并且收縮后的内径不小于 内芯直径， 内芯被卡在锥头处；

( 3 ) 如图 1所示， 将带有内芯的铜毛细管锥头端插到铝毛细管中 进行预装；

(4) 将预装后的铜铝毛细管组件放置到毛细管套管 挤压电阻焊机中进行焊接；

( 5 ) 焊接完成后取出内芯， 最后就可以得到如图 2所示的套接式铜端铝毛细管。

进一步的， 锥头锥度 p=A-0.15xd ₁ +3xd ₂ -2.7xd ₃ ， 其中 A的取值范围为 14° 至 16° ， （^为 铝管外径， d ₂ 为铜管外径， d ₃ 为铝管内径。