[发明专利]铜合金、铜合金的制备方法、铜管

说明书

技术领域

本发明涉及有色金属材料，尤其涉及一种铜合金、铜合金的制备方法、铜管。 

背景技术

空调制冷用铜管(简称空调管)是专门用于诸如空调器等制冷系统热交换器的管材，这种管材包括光面管和带有不同内外表面形状的管材，如内螺纹管、翅片管等。 

现有空调制冷用铜管的材料为磷脱氧铜，其软态常温下抗拉强度在205N～255MP，其包含两个牌号：TP₁、TP₂，各个组分的组成按重量百分比计分别为：TP₁含铜Cu≥99.9％，含磷P 0.004～0.012％；TP₂含Cu≥99.9％，含磷为0.015～0.040％。在这两种磷脱氧铜中，Sn元素含量均在0.005％以下，Zn元素含量在0.001％以下。 

该两个牌号的磷脱氧铜虽然具有良好的韧性、焊接性能、一定的强度、致密度以及耐蚀性；但是，鉴于以下三个原因： 

其一：目前，空调制冷行业用管材正向小克重、薄壁化节约材料方向发展；管壁越薄，其耐压力越小，由此将导致采用该管材的设备的使用寿命及可靠性的降低。 

其二：环保型高压制冷剂开发应用，对系统用传热管材的耐压能力提出了更高要求；例如，在家用空调行业，目前普遍使用的制冷剂是HCFC-R22，它作为制冷剂已应用了几十年，对臭氧层有一定破坏作用，相比之下，环保型的新冷媒R407c、R410a对臭氧层的破坏率则为零，而且制冷、制热效率高，被国际制冷界认为是目前家用空调的最佳冷媒。而且这种新冷媒也易于实现空调系统的小型化，在一定程度上也节约了材料和制造费用。但是，对环保型的新冷媒R407c、R410a而言，制冷系统的高压为3.0MP，低压为：1.2MP，而在同样的情况下，该压力为传统型的“老冷媒”R22的1.5倍。 

其三：近年来，由于人类对于大气污染的关注越来越强烈，对制冷剂的环境污染指标要求越来越高，这使得，空调中常用得制冷剂的使用受到极大得限制，采用无公害制冷剂得呼声越来越高。因此寻找一种对大气无污染，并且热力学性质又满足要求得制冷剂工质的任务就显得相当紧迫。在所考察的各种制冷剂工质中，CO₂由于其得天独厚的条件就成为汽车空调制冷剂替代工质的首选。但是，CO₂作为空调制冷剂的一大缺点是，系统必须在很大的压力下才能工作--比传统系统高5倍，而在高压下操作显然对空调管的耐压力提出了挑战。 

综上所述，随着薄壁、新冷媒以及天然工质的出现对空调管的耐压力提出了更高的要求，但是由于制备现有磷脱氧铜制备的空调管，其本身耐压力过低，从而导致以其为材料制备的管材不能很好的满足空调业的使用需求。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高耐压能力的铜合金材料，基于该铜合金材料制成的铜管，可以克服磷脱氧铜管耐压力过低的缺陷。 

为了解决上述问题，本发明公开了一种铜合金，所述铜合金中，含有微量元素与磷脱氧铜成的α固溶体，所述微量元素至少包括锡。 

优选地，所述锡占所述铜合金总重量的百分比为0.1～2.0％。 

优选地，所述微量元素还包含锌，所述锌占所述铜合金总重量的百分比为0.05～1.0％。 

另一方面，本发明公开了一种铜合金的制备方法，包含如下步骤： 

预加热至少包括锡的微量元素，以去除所述微量元素中的水分；将所述微量元素添加至熔化的磷脱氧铜溶液中；在所述微量元素均匀分布后，进行铸造、冷却，以形成含有α固溶体的铜合金。 

优选地，所述将微量元素添加至熔化的磷脱氧铜溶液中进一步为：将总重量百分比为0.1～2.0％的锡添加至熔化的磷脱氧铜溶液中。 

优选地，所述微量元素还包括锌，所述将微量元素添加至熔化的磷脱氧铜溶液中进一步还包括：将总重量百分比为0.05～1.0％的锌添加至熔化的磷脱氧铜溶液中。 

另一方面，本发明公开了一种铜管，所述铜合金包含有微量元素与磷脱氧铜形成的α固溶体，所述微量元素至少包括锡。 

优选地，所述锡占所述铜合金总重量的百分比为0.1～2.0％。 

优选地，所述微量元素还包含锌，所述锌占所述铜合金总重量的百分比为0.05～1.0％。 

与现有技术相比，在本发明提供的铜合金中，由于包含有微量元素锡与磷脱氧铜形成的α固溶体，通过固溶强化作用，增强铜合金的抗拉强度，从而，使采用这种合金的铜管的耐压力有很大的提高。 

附图说明