[其他]鈦-鋁復合翅片管及制造工藝

無效

• 申請號: 86104136
• 申請日: 1986-12-13
• 公開（公告）號: CN86104136A
• 公開（公告）日: 1988-07-06
• 發明（設計）人: 顧一新;蔡維江
• 申請（專利權）人: 上海異型鋼管廠
• 主分類號: F28F1/08
• 分類號: F28F1/08;B21D53/06;B32B1/08
• 代理公司: 上海冶金專利事務所
• 代理人: 周利民,翁夫果

本發明屬于雙金屬復合管。

目前國內沿海電廠一般采用銅-鋁復合翅片管作為空氣冷卻器的傳熱元件。這種管子具有良好的傳熱特性，但內層黃銅在污染的冷卻水介質（例海水）中，由于應力腐蝕而產生開裂、泄漏，使用壽命較短，據調查，一般使用三、四年管子即開始泄漏，嚴重的使用一、二年后就開始泄漏（1），工業純鈦具有優良的耐蝕性能，在國外，已在石油、化工等領域獲廣泛應用，日、美等國一些發電廠海水冷卻系統中也大量采用鈦管（2），但純鈦管的價格較貴。

雙金屬復合管的制造方法有：軋制法和拉拔法，軋制法由于軋輥的下壓力和管壁厚度的偏差而容易引起管體長方向復合力不均勻，一般說，軋制成形法即使提高軋輥的下壓力也不能得到充分的復合力，拉拔法要取得很高復合力比較困難，但復合力比較均勻，穩定。兩種方法有一個共同缺點是不能將壓縮殘余應力留在復合管內，所以復合力不可能長期保留在較高的壓應力下，這樣在翅片軋制后其復合力就明顯下降。

本發明的目的是提供一種熱交換器用雙金屬復合翅片管，它既具有銅-鋁翅片管那樣良好的傳熱特性，又有鈦材的優良耐蝕性，而制造成本要比純鈦管便宜;本發明的另一個目的是提出一種由熱膨脹系數差別較大的兩種金屬（鈦-鋁）構成的雙金屬復合翅片管的制造工藝，采用這種工藝，復合層能保持較高的復合力，從而具有良好的傳熱特性。

本發明為一種雙金屬復合管，由內層鈦管，外層鋁質翅片管構成。作熱交換器傳熱元件用，其實質是內層為耐蝕性優良的鈦管，因而該傳熱元件用于污染的冷卻介質中時不產生由于應力腐蝕造成的開裂，泄漏現象，可延長使用壽命。

本發明提出一種鈦-鋁復合翅片管的制造工藝，其工藝流程為：來料檢驗-鋁管打頭-清洗-校直-冷拔-復合-切頭-清洗-退火-校直-軋制翅片-清洗-定尺-包裝。

該工藝的實質是使復合介面維持高的復合力，從而減小復合層的熱阻，提高傳熱元件的傳熱效率，其關鍵措施是：

（1）復合管坯在軋制翅片前進行退火熱處理，熱處理條件：

溫度200-400℃，時間：1～2小時。

（2）采用軋輥上裝有不同外徑的刀片的軋機軋制翅片，通過調整刀片外徑和角度，不同外徑的刀片產生不同的線速度，使復合管坯受到一個附加的“扭曲”應力。從而避免復合管坯在軋翅時復合力的下降，軋輥數為3，刀片數9～23，刀片外徑80-66毫米。

發明詳細敘述如下：

鈦-鋁復合翅片管：

圖1為鈦-鋁復合翅片管，縱剖視圖。

由內層鈦管1，外層鋁翅片管2構成。

鈦-鋁復合翅片管制造工藝（按制造工序順次）：

1、來料檢驗：鈦管質量應符合“冷凝管用無縫鈦管”國家標準要求，管材表面無嚴重擦傷、劃傷;鋁管表面，在低倍金相顯微鏡下觀察時不得有疏松、裂紋、減層、縮尾、夾渣，及金屬間化合物和粗大的光亮結晶，以免翅片產生開裂等現象，復合前鋁管外徑按經驗推導，一般比復合后的鋁管截面積大10-15%。

2、鋁管打頭，供拉撥夾鉗。

3、為保證復合牢固，鈦管和鋁管復合表面應無灰塵和油污，用Y_B-5清洗劑配制成5%水溶液清洗，然后立即在60℃水中沖洗干凈。

4、校直機校直。

5、在一般冷拔機上冷拔復合成鈦-鋁復合管坯，拉拔時鋁管和鈦管的外徑斷面減小率分別為11-15%和1-3%，復合速度：4-10米/分，潤滑劑：汽缸油。

6、復合管坯切頭、清洗

7、復合管坯退火熱處理：該工序是使翅片管具有高的復合力的關鍵措施之一，是作用是①消除冷拔過程中晶粒長大，避免復合管因時效現象而產生的復合力明顯下降，②利用內管（鈦）具有較大加工回彈性特點，提高復合層的復合力，熱處理條件：溫度200-400℃，時間1～2小時，真空氣氛

8、管坯校直

9、軋制翅片：該工序為鈦-鋁復合翅片管制造工藝的關鍵之一，翅片軋制在冷軋機上進行，每一軋輥上裝有直徑不同的刀片，圖2為三輥軋機軋制翅片示意圖。設備由動力電機供給，經變速傳遞給三根互為120°的軋輥，軋輥上裝有三組刀片，復合管坯受刀片切向力作用而螺旋運動，隨著刀片逐漸壓入，迫使金屬進入塑性狀態，并強迫金屬沿著刀片的二側面向上流動，刀片的設計是將變形量逐步分配在各把刀片上，因此管坯在軋輥作用下作螺旋運動前進，經過刀片組，即形成產品所要求的翅片。