[发明专利]铝铜复合管专用焊环及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊环，尤其涉及用于焊接铜铝复合管的环保焊环及其制备方法，主要用于空调和制冷行业中。 

背景技术

过去制冷行业与空调行业焊接铜管一般采用铜磷合金焊环焊接，此焊环在焊接时工艺复杂，铜磷焊环熔点较高，焊接时还需另外涂覆专用助焊剂，大大增加了工艺步骤。现今，一种新型节能的材料铜铝复合管已经问世，其换热效率由于铜管，不管是抗拉强度、爆破压力、延伸率、扩口率、内表清洁度、压扁、弯曲、抗渗漏性能等指标完全满足行业标准，其价格也比铜管低廉，已经受到了诸多市场的青睐。铜铝复合管与铜管相比较具有如下优点：管体外侧为3003防锈铝合金，内侧为T2无氧铜，两层之间为分子原子间冶金合金层；铜铝复合管以高导热系数的铜瞬间吸热，以高比热系数的铝综合散热，最适合用于各类散热器；平均每台空调降低管材采购成本150元；杜绝了传统空调中铜管与铝翘片间的电化学腐蚀，空调周期内能效比衰减缓慢，是制造长效空调的关键材料；加工过程中，弯管、涨管、扩口与同相当；管的抗拉强度为130MPa，爆破压力均在15MPa以上，扩口率大40%以上。 

铜铝复合管的问世，其焊接工艺也发生了巨大变化，变化最大的也就是用锡焊环替换了熔点较高的铜磷焊环，锡焊环自带助焊剂，焊接工艺简单。简简单单的焊环也不能够满足铜铝复合管的焊接要求，由于铜的表面与空气长时间接触时会逐渐被氧化，因此，单单是将焊环和铜铝复合管及其部件进行加热而难以焊接。 

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种铜铝合金复合管专用焊环，能够焊接性能优异。 

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种铜铝复合管专用焊环，所述的焊环中各成分及重量百分比为：Sb 1%-20%、Cu 0%-5%、Ni 0%-6%、Ag 0%-5%、Ce 0%-2%，余量为Sn及不可避免杂质。 

本发明的另一个目的是提供一种铜铝复合管专用焊环的制备方法，具体步骤包括： 

（100）、中间合金熔炼：坩埚中投入纯度为99.99%的锡锭，分别与铜、锑、银、镍、铈熔炼成中间合金备用；

（200）浇铸：按要求选取纯度为99.99%的锡锭和相应的中间合金熔炼，并浇铸成锡柱，所述锡柱各组分及重量百分比为：Sb 1%-20%、Cu 0%-5%、Ni 0%-6%、Ag 0%-5%、Ce 0%-2%，余量为Sn及不可避免杂质；

（300）、挤压：预热液压机，设定液压机前横鼻梁温度为70-80℃，模头温度为113-123℃，松香桶温度为130-150℃，待机器预热好后，将锡柱抹上适当的润滑油放于450T焊锡丝液压机的上料座上，将助焊剂倒入液压机松香桶中，并保温于130-150℃，盖上松香桶盖，通入压力为2-3kg/cm² 的氮气；启动液压机，挤压速度为4-5min/个锡柱，挤压压力为140-190MPa，控制助焊剂在1.5%-3.0%之间，生产出Φ14带助焊剂芯的焊锡线。

（400）、辊轧：辊轧机先调至手动模式，将Φ14带助焊剂芯的焊锡线依次穿过轧轮，无误后，以喷淋方式打开水溶性冷却润滑液，出线速度调至40m/min，出线线径为5.0mm； 

（500）、拉丝：先预热拉丝机冷却切削液，液体温度控制在60℃-70℃，启动机器，将线径为5mm的锡线依次穿过拉丝机磨具，出线直径控制在1.0mm-3.0mm之间，便于后续制环；

（600）、成环：将锡线依次通过制环机三个压线轮，最后把锡线送入制环机的送线口，启动制环机，变频速度为80-120次/min，可以制得不同规格用于铜铝复合管的环保焊环。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（100）的详细过程为：按照质量分数加入80%纯度为99.99%的纯锡于坩埚中，加热升温至250℃-280℃，再向坩埚中加入2cm的水玻璃，按照质量分数比分别取20%的铜、锑、银、镍、铈加入，于1200℃-1400℃冶炼，保持此温度0.5-1h，分别制备出质量分数比为锡80铜20，锡80锑20，锡80银20，锡80镍20，锡80铈20的中间合金，然后经过降温，在350℃-400℃温度之间把中间合金浇铸成合金条或块以备用。