一种热交换器用铜铝焊接管及其制备方法

技术领域

本发明属于铜铝管生产技术领域，具体涉及一种热交换器用铜铝焊接管及其制备方法。

背景技术

目前在制冷、制热行业中热交换器的使用是必不可少的，制热、制冷是依靠热、冷流体直接接触而进行传热的，因此需要使用管材来承载热、冷流体。

在中国专利CN200410093801.3中公开了铜管在热交换器中的使用，使得换热面积进一步增大，提升了换热效率，然而因铜价上涨幅度比较大，使暖通(制冷、制热)行业的成本上升，且因铜密度大造成物流成本也比较高。

铝密度不到铜密度的1/3，铝价格也不到铜价格的1/3，目前采用铝箔隔离包裹铝管和铜毛细管在制冷、制热行业中热交换器的使用量能占到市场用量的15％；因铝熔点为660℃，铜熔点为1083.4℃，熔点相差很大，目前铝管与铜毛细管采用铝箔隔离包裹，因铝管与铜毛细管之间有介质，造成管路件热交换性能下降；而且铝管与铜毛细管铝箔隔离包裹不严实，造成铝管和铜毛细管直接接触，容易产生电化学腐蚀反应，导致热交换器管路件使用寿命下降，进而引起家电整机使用寿命不达标，造成繁琐售后与维护维修问题，甚至影响企业品牌声誉。

目前提升铝管与铜管在热交换器中的热交换效率，避免铝管与铜管间产生电化学腐蚀反应，降低热交换管路件成本等问题是需要解决的问题。

发明内容

为了解决上面问题，本发明提供了一种热交换器用铜铝焊接管，所述铜铝焊接管包含铝管1、焊接层2、铜管3；所述铝管1上填充有焊接层2；所述铜管3上填充有焊接层2；所述铝管1和铜管3通过焊接层2连接。

优选地，所述铜管3的外径为1.2-3.5mm，内径为0.6-2.4mm。

优选地，所述铝管1的外径为4-15mm，内径为4.5-14mm。

优选地，所述焊接层2厚度为1-4mm。

优选地，所述焊接层2厚度为1.3-3.0mm。

本发明第二方面提供了一种热交换器用铜铝焊接管的制备方法，包含以下步骤：

S1.将铜管3和铝管1放入高频感应加热设备上进行连接排放；

S2.使用高频感应加热设备中的加热装置对铜管3和铝管1加热；

S3.将铜铝药芯焊料填充在铜管3和铝管1上，冷却后牵引出来，得到铜铝焊接管。

优选地，所述S2中高频感应加热装置的加热电流为15-70A。

优选地，所述S2中铜铝药芯焊料包含锌和铝。

优选地，所述S3中铜铝药芯焊料填充面积占铜管外表面积1/5-3/5。

优选地，所述S3中冷却采用水冷。

有益效果

1.采用本发明制备的铜铝焊接管，可以降低管路件成本，进而降低家电整机生产成本。

2.采用本发明制备的铜铝焊接管，可以避免铝管与铜管的直接接触产生的电化学腐蚀反应。

3.采用本发明制备的铜铝焊接管，可以提高铝管与铜毛细管热交换性能。

4.发明制备方法中采用了节能、环保的焊接设备，提升了焊接效率。

附图说明

图1为铜铝焊接管的侧面结构示意图。

图2为铜铝焊接管的正面结构示意图。

图1和图2中：1铝管、2焊接层、3铜管。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明提供技术方案中的技术特征作进一步清楚、完整的描述，并非对其保护范围的限制。

本发明中的词语“优选的”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。此外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。

本发明提供了一种热交换器用铜铝焊接管，包含铝管1、焊接层2、铜管3；所述铝管1上填充有焊接层2；所述铜管3上填充有焊接层2；所述铝管1和铜管3通过焊接层2连接。

在一种实施方式中，所述铜管3的外径为1.2-3.5mm，内径为0.6-2.4mm。

在一种优选的实施方式中，所述铜管3的外径为1.6-3.0mm，内径为0.8-2.2mm。

在一种更优选的实施方式中，所述铜管3的外径为2.5mm，内径为1.9mm。

在一种实施方式中，所述铜管材质规格为T1或T2。

所述T1为铜含量为99.95％的铜管材质。

所述T2为铜含量为99.90％的铜管材质。

所述铜管3的外径、内径、材质可以根据实际需要进行选择。

在一种实施方式中，所述铜管3为市售产品，规格为T1。

在一种实施方式中，所述铝管1的外径为4-15mm，内径为4.5-14mm。

在一种优选的实施方式中，所述铝管1的外径为6-12mm，内径为5.5-11mm。

在一种更优选的实施方式中，所述铝管1的外径为10mm，内径为9mm。

在一种实施方式中，所述铝管材质规格为1系铝或3系铝。

所述1系铝为铝含量为99.00％以上的铝管材质。

所述3系铝为铝含量为98.5-99.9％的铝管材质。

所述铝管1的外径和内径可以根据实际需要进行选择。

在一种实施方式中，所述铝管1为市售产品，规格为1系铝。

在一种实施方式中，所述焊接层2厚度为1-4mm。

在一种优选的实施方式中，所述焊接层2厚度为1.3-3.0mm。

在一种更优选的实施方式中，所述焊接层2厚度为2mm。

本发明第二方面提供了一种热交换器用铜铝焊接管的制备方法，包含以下步骤：

S1.将铜管3和铝管1放入高频感应加热设备上进行连接排放；

S2.使用高频感应加热设备中的加热装置对铜管3和铝管1加热；

S3.将铜铝药芯焊料填充在铜管3和铝管1上，冷却后牵引出来，得到铜铝焊接管。

在一种实施方式中，所述S2中高频感应加热装置的加热电流为15-70A。

在一种优选的实施方式中，所述S2中高频感应加热装置的加热电流为20-55A。

在一种更优选的实施方式中，所述S2中高频感应加热装置的加热电流为40A。

目前使用的焊接设备采用对金属管加热进行焊接，金属管加热过程中会存在金属管加热不均匀的问题，本发明中采用了高频感应加热设备，采用电磁感应，使金属管通过电流的方式加热，高频感应加热设备的电流在100-1500A时，可以对铜铝的表面进行加热均匀，有利于铜铝药芯焊料在铜铝表面的均匀填充，提升了铜铝焊接管的焊接强度。

在一种实施方式中，所述S2中高频感应加热设备的运行环境温度为-10℃-50℃。

在一种优选的实施方式中，所述S2中高频感应加热设备的运行环境温度为10-30℃。

在一种实施方式中，所述高频感应加热设备购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

在一种实施方式中，所述S2中铜铝药芯焊料包含锌和铝。

在一种实施方式中，所述S3中铜铝药芯焊料填充面积占铜管3外表面积的20-60％。

在一种优选的实施方式中，所述S3中铜铝药芯焊料填充面积占铜管3外表面积的30-40％。

在一种更优选的实施方式中，所述S3中铜铝药芯焊料填充面积占铜管3外表面积的35％。

在一种实施方式中，所述铜铝药芯焊料购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

在一种实施方式中，所述S3中冷却采用水冷。

实施例

实施例1

图1和图2提供了一种热交换器用铜铝焊接管，包含铝管1、焊接层2、铜管3。

所述铜管3的外径为2.5mm，内径为1.9mm。

所述铝管1的外径为10mm，内径为9mm。

所述焊接层2厚度为2.5mm。

一种热交换器用铜铝焊接管的制备方法，包含以下步骤：

S1.将铜管3和铝管1放入高频感应加热设备上进行连接排放；

S2.使用高频感应加热设备中的加热装置对铜管3和铝管1加热5s；

S3.将铜铝药芯焊料填充在铜管3和铝管1上，冷却后牵引出来，得到铜铝焊接管。

所述S2中高频感应加热装置的加热电流为40A。

所述S2中铜铝药芯焊料包含锌和铝。

所述S3中铜铝药芯焊料填充面积占铜管外表面积的35％。

所述铜管3为市售产品，规格为T1。

所述铝管1为市售产品，规格为1系铝。

所述高频感应加热设备购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

所述铜铝药芯焊料购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

所述S3中冷却采用水冷。

对比例1

图1和图2提供了一种热交换器用铜铝焊接管，包含铝管1、焊接层2、铜管3。

所述铜管3的外径为2.5mm，内径为1.9mm。

所述铝管1的外径为10mm，内径为9mm。

所述焊接层2厚度为2.5mm。

一种热交换器用铜铝焊接管的制备方法，包含以下步骤：

S1.将铜管3和铝管1放入高频感应加热设备上进行连接排放；

S2.使用高频感应加热设备中的加热装置对铜管3和铝管1加热5s；

S3.将铜铝药芯焊料填充在铜管3和铝管1上，冷却后牵引出来，得到铜铝焊接管。

所述S2中高频感应加热装置的加热电流为60A。

所述S2中铜铝药芯焊料包含锌和铝。

所述S3中铜铝药芯焊料填充面积占铜管外表面积的35％。

所述铜管3为市售产品，规格为T1。

所述铝管1为市售产品，规格为1系铝。

所述高频感应加热设备购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

所述铜铝药芯焊料购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

所述S3中冷却采用水冷。

对比例2

图1和图2提供了一种热交换器用铜铝焊接管，包含铝管1、焊接层2、铜管3。

所述铜管3的外径为2.5mm，内径为1.9mm。

所述铝管1的外径为10mm，内径为9mm。

所述焊接层2厚度为2.5mm。

一种热交换器用铜铝焊接管的制备方法，包含以下步骤：

S1.将铜管3和铝管1放入高频感应加热设备上进行连接排放；

S2.使用高频感应加热设备中的加热装置对铜管3和铝管1加热5s；

S3.将铜铝药芯焊料填充在铜管3和铝管1上，冷却后牵引出来，得到铜铝焊接管。

所述S2中高频感应加热装置的加热电流为10A。

所述S2中铜铝药芯焊料包含锌和铝。

所述S3中铜铝药芯焊料填充面积占铜管外表面积的35％。

所述铜管3为市售产品，规格为T1。

所述铝管1为市售产品，规格为1系铝。

所述高频感应加热设备购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

所述铜铝药芯焊料购买厂家为上海贤楚机电设备有限公司。

所述S3中冷却采用水冷。

性能测试

1.将实施例1和对比例1-2制备的铜铝焊接管各10组沿直径为40mm的棒绕40圈，观察铜铝焊接管焊接部位的连接状态，8-10组焊接部位连接紧密、无脱落，为A；6-8组焊接部位连接处有缝隙、无脱落，为B；1-5组焊接部位连接处有缝隙、有脱落，为C，测试结果见表1。

2.将实施例1和对比例1-2制备的铜铝焊接管各10组进行盐雾试验，8-10组耐盐雾试达72小时以上，为A；6-8组耐盐雾试达60小时以上为B；1-5组耐盐雾试达30小时以上为C，测试结果见表1。

表1

前述的实例仅是说明性的，用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围，且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此，申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围，这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。