[發明專利]異種金屬管材及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201410649752.0
• 申請日: 2014-11-14
• 公開（公告）號: CN104492842A
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 孫建康
• 申請（專利權）人: 佛山曉世科技服務有限公司
• 主分類號: B21C23/22
• 分類號: B21C23/22;B32B1/08;B32B15/01
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 周端儀

技術領域

本發明涉及管材領域，特別是一種異種金屬管材及其制造方法和應用。

背景技術

在各種領域的產品中，經常需要使用連接管，而連接管兩頭連接的部件的材質通常不同。以目前現有技術中的壓縮機排氣管、吸氣管等為例，大多數整根為銅材質，一端與其他銅管焊接，另一端通過銀焊料火焰釬焊與壓縮機的鐵質上蓋或鐵質殼體連接。采用火焰釬焊時，一般采用銅管鑲嵌在鐵質上蓋或鐵質殼體內，通過火焰對焊料進行加熱融化來填充銅管和鐵質材料間的間隙，從而達到銅管與鐵質殼體通過填充在間隙中的焊料將二者焊接在一起。焊接時焊接溫度高于焊料溫度，而低于銅管和鐵質上蓋或殼體的溫度，從而實現焊料的填縫焊接。采用此種方法焊接時，必須采用工件通過鑲嵌在鐵質材料中以增大接頭連接面面積，以彌補釬焊強度的不足，而且銀焊料成本、銅管成本較高，同時還會因使用焊料而產生大量二氧化碳，以致污染環境。

為此，人們一直研究是否有一種管材，其一端為銅質材料，一端為鐵質材料，管材可通過鐵質端與上蓋或殼體實現電阻焊，通過銅質端與其他銅管焊接，從而實現焊料成本的遞減。目前的組合管材一般有以下幾種：

(1)采用目前常規的焊接工藝焊接將銅材質段與鐵材質段焊接起來，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分離的現象，且銅鍍層厚度有一定要求，而所得產品在與壓縮機殼體焊接時需嚴格控制不能燒穿銅鍍層。

(3)如中國專利申請201210589384.6，公開了一種壓縮機排氣管，其銅管段和鐵管段通過閃光焊對接焊接,無需焊料。但是，采用上述工藝來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，因為焊接時兩端部焊接口可同時達到焊接的溫度，兩端部口可同時熔化，達到結合。但其使用銅管與鐵管焊接時，焊接過程中銅管段端面與對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。銅管的熔點為1000℃左右，鐵管的熔點為1500℃左右。如采用銅類似的溫度焊接時，鐵無法熔接，此時的焊接狀態為融化的銅僅僅附著在鐵管端面表層，并未形成銅鐵的結晶體。其焊接完的管件內外表面全部有大量焊渣，同時焊縫處的強度一般。如采用鐵管類似的溫度焊接時，銅管將會發生過燒，出現下流，銅鐵管無法焊接。

(4)如中國專利申請201410167794.0公開的一種異種金屬管材，通過異種金屬復合件沖壓拉伸，形成軸向包括至少兩段不同金屬材質管段的異種金屬管材。雖然其避免了情況(1)焊接管或情況(2)電鍍管的弊端，但是，異種金屬管材最終的鐵質管段需要與上蓋或殼體實現電阻焊，銅質管段需要與其他銅管焊接，因此，不論是鐵質管段或是銅質管段都必須具有一定的高度作為焊接位用于后續與其他部件焊接，這樣就對異種金屬復合件中的不同金屬材質復合層的厚度有較高要求(每層厚度需大于2mm才能使拉伸后的管材形成寬度較合適的焊接位)，使得異種金屬復合件的技術要求、加工難度和成本上升。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種異種金屬管材，其既能徹底解決了焊接和電鍍的問題，不同金屬材質之間結合緊密，產品質量穩定，同時又大大降低用于制作異種金屬管材的異種金屬復合板的技術要求、加工難度及成本。

本發明的另一個目的是提供上述異種金屬管材的制備方法，其生產工藝簡單，生產成本下降。

本發明還有一個目的是將上述異種金屬管材應用于壓縮機或空調器中。

本發明的目的是這樣實現的：一種異種金屬管材的制備方法，其特征在于包括以下步驟：準備尺寸合適的異種金屬復合板，且該異種金屬復合板中部為沖壓部；采用相互配合的柱狀凸模和內腔為柱狀的凹模，通過柱狀凸模抵住沖壓部將異種金屬復合板壓入凹模中形成異種金屬管材，異種金屬復合板的正反兩面構成該異種金屬管材的內管壁和外管壁。

所述的沖壓部為定位孔，異種金屬復合板形成環狀結構；通過具有錐形頭部的柱狀凸模將抵住沖壓部將異種金屬復合板壓入凹模中形成兩端開口的異種金屬管材；或者異種金屬復合板中部的平面位置直接作為沖壓部，通過柱狀凸模抵住沖壓部將異種金屬復合板壓入凹模中形成一端封口的異種金屬管材，對封口端進行切割或者沖壓落料后即得到兩端開口的異種金屬管材。

所述的異種金屬復合板至少包括兩層不同金屬材質的復合層，其正反兩面為不同金屬時，沖壓而成異種金屬管材內管壁和外管壁為不同金屬層；其正反兩面為相同金屬時，沖壓而成異種金屬管材內管壁和外管壁為相同金屬層。