【亚投体育】铜铝管焊接技术难题成功攻克

发布时间:2021-04-07    来源:亚投体育 nbsp;   浏览:51967次
本文摘要:我们用了10吨铜,实验了好几次,才发现与世界权威焊接方法无视的创新是确实的初衷,这种创新可以说是空调铜铝连接管这种新产品。

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我们用了10吨铜,实验了好几次,才发现与世界权威焊接方法无视的创新是确实的初衷,这种创新可以说是空调铜铝连接管这种新产品。中国海洋大学材料科学与工程研究院高级工程师赵越应对。赵越所说的是,被称为世界性难题的薄壁铜铝管焊接技术,适合工业生产,是空调连接管铝铜的重要技术。

说到这是世界上的难题并不夸张,很多发达国家研究了多年,工业上焊壁不能薄1.0毫米以上的铜铝管,但比这厚的铜铝管焊接技术还没有突破。解决问题的是空调生产的薄壁铜铝管可用于焊接。传统上,空调产品的加热器管道用铜管。然而,铜仍然是全球短缺资源,铜的价格上涨已经影响了空调行业的发展。

我国铝资源丰富,铝产业也发达。因此,空调加热器管道用铝代铜成为大势所趋。铝代铜,最重要的技术是铜铝管接入焊接问题。

因此,国内焊接行业着名的青岛市海青机械总厂领导中国海洋大学,组成课题开发成功队伍,积极分担了该技术开发成功任务。薄壁铜铝焊接之所以被称为世界问题,是因为有客观因素。铜的熔点是1083度,铝的熔点是660度,这个差距是400度以上的熔点,结果铝变得简化,铜可能还很柔软。

更困难的是,铝不能自然地在表面分解水解薄膜。由于加热器管道的清洁度被拒绝,该水解薄膜不能用添加辅助剂的方法清扫,也不能用物理方法清扫。该水解薄膜的熔点约为2000摄氏度,这三个熔点不同,铜铝焊接不易构成元神焊接,也不能焊接。

过去,使用一些特殊的焊接方法,如爆炸性焊接、蔓延性焊接、储能性焊接、摩擦性焊接等。也可以通过生产焊剂来构建铜铝焊接,但这些方法可能不能完成1.0毫米以上的铜铝管焊接,或者由于成本高、工艺简单,不适合工业生产。有些国家试图利用铜铝共晶组织包括焊接,构筑薄壁铜铝焊接,开展了普遍研究,但没有构筑工业化。空调加热器管路的管壁非常厚,只有发明者的新焊接方法构成薄壁铜铝管的工业焊接生产,才能确实构建在空调加热器管路上用铝替换铜的目标。

最初,我们利用铜铝共晶的组织开展了包括焊接在内的想法实验,结果发现管壁过薄,共晶的组织非常薄弱,焊接质量非常差,用手破裂。因此,我们开始寻找新的创新。赵越回忆说。新的想法来自很多实验和分析。

课题组使用的焊接方法是一般使用的电阻焊接法,他们开始大幅度减少压力参数展开实验,有的管道焊接可以一起撕裂,有的不能撕裂,通过分析,他们发现,能撕裂的都构成了共晶组织,不能撕裂的却找不到共晶组织。为什么没有铜铝共晶组织的焊接反而有效?经过深入研究,课题组发现,实质上铜铝共晶的组织是构成虚焊的罪魁祸首,薄壁铜铝管焊接的关键是从焊接中清除铜铝共晶的组织。否则,焊接机械性能差的弱点就会明确,这也是薄壁铜铝管不易焊接的确切原因。

明确了原因,课题组开始了无共结晶的组织焊接法的开发,经过一年半的研究,经过数万次重复实验,他们对压力参数、电气参数、尺寸参数、材料成分偏差等多个因素都很清楚,另一个发明者通过了新的焊接法-电阻压力焊接法,该焊接法在焊接中可以构筑焊接中无铜铝共结晶的组织、铜铝原子的融合,焊接非常稳定,经过剪切、倾斜、压扁等各种机械试验因此,以该焊接法为技术核心的铜铝空调连接管项目获得国家发明专利,由科技部、商务部、国家质量检验总局和国家环境保护总局四部委领导确认为国家重点新产品。目前,该项目正在申请国际发明专利。青岛市海青机械总厂采用薄壁铜铝管焊接技术生产的铜铝空调连接管投入市场后,其销售价格比铜管减少一半,其性能、寿命、安装方便性高于纯铜管,立即引起空调厂商的关注,产品供应不足。

目前国内大部分空调企业都应用了这种技术产品,韩国、日本的空调企业也开始应用于这种技术产品。同时,其产品质量也经过寄居市场的检验,自2004年投产以来,总投入市场近600万套铜铝空调连接管,合格率约为100%。因此,我们获得了新的市场。

赵越说:只按中国空调市场计算,每年销售5000万套,意味着每年有近20亿元的铜铝连接管市场容量,同时增加5万吨的铜量。


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