[发明专利]一种铜包铝管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜铝复合管的制造方法，特别涉及一种铜包铝管的制造方法，本发明属于金属管材加工制造技术领域。 

背景技术

纯铜及铜合金管性能十分优良，但是却存在着成本高和资源有限的问题，因此目前只有纯铜及铜合金管成本1/3的铜铝复合管越来越多地被使用，来替代纯铜及铜合金管。铜铝复合管有四种型式。第一种是中间为铜层、内外复合铝层的铜铝复合管；第二种是内面为铝层、外表面复合铜层的铜铝复合管，即铜包铝管；第三种是外面为铝层、内表面复合铜层的铜铝复合管，即铝包铜管，第四种是中间为铝层、内外复合铜层的铜铝复合管。在这四种铜铝复合管中，第二种铜包铝管可用作空调配管、连接管、弯头等，也可被用作射频电缆的内导体，在被用作内导体时，铜包铝管外表面的铜具有良好的导电性，高频信号的趋肤效应可以保证信号在外表面的铜层内传输，内壁的铝管仅起支撑的作用。这种铜包铝管重量轻、材料成本低，且耐蚀性、导热性以及机械性能等十分优良，是理想的纯铜及铜合金管替代产品，因而也是目前被广泛应用的一种铜铝复合管。但要制造出达到要求的铜包铝管难度却很大，这是因为铜的比重为8.9，熔点为1083℃，铝的比重为2.7，熔点为660℃，铜铝两种金属虽均为热与电的良导体，但铜铝二者的机械性能差距很大。与铝相比，铜的抗拉强度和延伸率高、塑性好。因此，这两种金属以上性能的差距使得加工该两种金属的复合管材在制造时有很大的难度，尤其是加工使该两种金属在界面上达到冶金结合的铜铝复合管的制造方法，难度更大。铜铝复合管界面的冶金结合非常重要，因为在使用中要对管材进行弯管、扩口和涨管等后续加工，铜铝冶金结合的界面可以保证在这种使用加工过程中不会产生铜铝界面的脱离和破损。另外，达不到冶金结合的铜铝复合管在退火过程中会产生起泡的现象，这种现象也是一种铜铝界面的脱离，任何铜铝界面的脱离都会影响产品的品质，都会产生严重的质量事故。 

在现有技术中，申请号为200610076037.8、公开日为2006年10月11日、公开号为CN1843646A、名称为《一种铜铝复合管材的制造方法及该方法制造的铜铝复合管材的中国专利，公开了一种制造铜铝复合铜管的制造方法，即采用行星轧管机对事先处理好的铝包铜管坯进行大压下量的轧制，单道次的断面收缩率为50%～95%，在轧制过程中，变形区的温度升至200℃～600℃，该方法可以实现铜铝之间的冶金结合，再经后道次的拉伸等处理，最终可以生产具有冶金结合的、符合要求的铝包铜管。这种方法利用行星轧机单道次大压下量的特性，可以一道次使铜铝界面达到冶金结合。但是这种制造方法却存在着如下严重缺陷：由于采用复杂的行星轧制技术，技术难度相当大，而且设备复杂，成本高；同时，由于行星轧机的特性，无法轧制超长管，无法制得特别大的单卷重量。例如，现有技术一般仅能达到50kg/卷左右，低的单卷重量大大降低了后道次拉拔的效率，同时也降低了产品的成材率，产品质量不稳定，这也造成了制造成本的增加；另外，该方法一般只适合于生产铝包铜管。 

在现有技术中，申请号为200710110417.3、公开日为2007年11月14日、公开号为CN101071662A、名称为《铜包铝线、铜包铝管生产工艺及其设备》的中国专利，公开了一种铜包铝线、铜包铝管的生产工艺，即采用包覆焊接的方法，把经过表面清理后的铝管和铜带包覆焊接成型，同时对包覆好的铜包铝管进行在线感应退火，再经后道次的拉伸，可生产出铜包铝线和铜包铝管。这种制造方法是采用包覆焊接的方法成型铜包铝管，并作随机在线退火和后道次的拉伸，但这种制造方法却存在着如下严重缺陷：由于拉伸的方法单道次压下量有限，造成结合面不牢固，而且传统的盘拉使管材是在受到很大拉力的情况下缠绕到盘体上，这种受力盘绕会使铜铝结合面有相互移动的趋势，从而降低了铜铝的结合强度，而且该专利采用先退火、后拉伸的工艺步骤，工艺不合理，存在固有的缺陷，因为铜铝复合管在包覆焊接步骤不会产生很大的硬化，真正的硬化是在拉拔以后产生，采用拉伸道次之前的退火，对管材起不到良好的退火软化作用。因此该制造方法制造铜包铝管存在着铜铝结合面不牢固、结合强度低、产品质量差、工艺不合理等缺陷。 

目前，找到在加工设备简化的情况下工艺流程短、设备投资少、冶金结合牢固的铜铝复合管的制造方法，成为本领域技术人员的攻关方向，也成为了一直难以解决的技术难题，人们迫切希望解决这一问题来满足对高质量、高性价比的铜包铝管市场的巨大需求。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供制造成本低、工艺合理、制造产品质量好、能实现铝铝焊接的一种新型的铜包铝管的制造方法。