[发明专利]一种金属复合管坯的制造方法和制造金属复合管坯的装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属管坯的制造方法和制造金属管坯的装置，具体涉及金属复合管坯的制造方法和制造金属复合管坯的装置。

背景技术

在空调和制冷行业中，铜管作为高效传热材料应用广泛，但由于近两年铜价的一路攀高，给空调和制冷行业带来较大成本压力，严重制约空调和制冷企业的发展。

铜铝复合管作为一种金属复合管，内管由铜或铜合金管构成，外管由铝或铝合金管构成，由于铜的瞬间吸热能力比铝好，但散热能力比铝差，因此铜铝复合管利用内层的铜或铜合金与制冷剂接触吸热，外层的铝或铝合金散热，集中了铜、铝两种金属的优点，能够达到更好的散热目的。铝的价格远低于铜，铜铝复合管作为一种新型传热材料既具有很高的传热效能，又能够大量的节约铜，应用于空调和制冷行业可以大幅度降低产品成本，已经成为空调传热材料生产企业新的探索和研究方向。

目前制备金属复合管一般采用塑性复合成型技术，塑性复合成型技术指利用管材的局部或整体塑性变形来实现内管与外管紧密结合的复合工艺。按塑性复合成型所处的状态不同，可分为塑性冷复合成型法和塑性热复合成型法。塑性冷复合成型法有机械拉拔法、机械滚压法、机械旋压法和液压涨形法；塑性热复合成型法有爆炸成型法、热挤压法等。塑性冷复合成型法制备而成的复合管界面均为机械结合，通常都是由基层材料或基、覆层材料产生局部的塑性变形来实现复合，但由于内管和外管之间存在空气，塑性变形时界面处产生大量的热，金属易于氧化，界面结合强度比较低，尤其是采用塑性冷复合成型法制备铜铝复合管时，由于界面的氧化还会严重影响产品的热传导性能，很难发挥出铜铝复合管真正的效用。采用塑性热复合成型法制备而成的复合管界面可达到冶金结合，该类复合管结合强度高，但成本太高，会大大增加企业的负担。

因此，如何改进现有的生产技术，使铜铝在界面处能够实现牢固的冶金结合，采用低成本的技术制备高性能、一体化的铜铝复合管成为本领域急需解决的问题。本发明人通过潜心研究发现，如果能够制备冶金结合的复合管坯，然后再采用冷塑性复合技术的轧制和拉伸方法制备复合管，就避免了内管和外管物理接触时界面容易氧化的问题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于，提供一种金属复合管坯的制造方法及制造金属复合管坯的装置。

本发明提供一种金属复合管坯的制造方法，包括以下步骤：

a)将由第一金属制成的金属管坯从恒温炉的内部通过安装在恒温炉壁上的连铸模具的模具孔向外穿出后放置在牵引装置上作为引导管，开启恒温炉外与连铸模具连接的第一冷却器，所述恒温炉用于盛装第二金属的熔融金属液并将其供给连铸模具，第一冷却器用于凝固所述第二金属的熔融金属液，第二金属的熔点低于第一金属的熔点；

b)在所述恒温炉内加入第二金属的熔融金属液，保持熔融金属液淹没所述连铸模具的模具孔；

c)沿着远离恒温炉的方向牵引所述引导管得到金属复合管坯。

优选的，所述连铸模具安装在恒温炉的侧壁上并且连铸模具的模具孔沿其深度方向的延长线保持水平。

优选的，所述a)步骤之前还包括将金属管坯从恒温炉外部通过密封模具的模具孔穿入恒温炉内部，开启与密封模具连接的第二冷却器，所述密封模具安装在连铸模具对面的恒温炉侧壁上并且密封模具的模具孔沿其深度方向的延长线保持水平并与连铸模具的模具孔对应，所述第二冷却器用于冷却密封模具。

优选的，所述的金属管坯在连铸模具的模具孔内的部分的外壁与模具孔壁之间留有空隙。

优选的，所述的金属管坯在连铸模具的模具孔内的部分的外壁上各点与模具孔壁距离相等。

优选的，所述步骤c)之后还包括开启恒温炉外与第一冷却器连接的第三冷却器，所述第三冷却器用于进一步将从连铸模具的模具孔牵引出来的金属复合管坯冷却到室温。

优选的，所述第二金属的熔融金属液淹没所述连铸模具的模具孔的淹没深度不小于50mm。

优选的，所述第一金属为铜或铜合金，所述第二金属为铝或铝合金。

优选的，所述第一金属为铜或铜合金且第二金属为铝或铝合金时，所述牵引的速率为100mm/min～600mm/min。

本发明还提供一种制造金属复合管坯的装置，包括：