專利名稱：鋁銅管的膨脹釬焊法及用于該法的活性連接劑及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁銅管的釬焊連接方法，尤其是涉及無釬料無腐蝕快速釬焊鋁銅管的方法及用于此法的無釬料的活性連接劑及該活性連接劑的制作方法。
背景技術(shù)：
目前，空調(diào)行業(yè)由于在產(chǎn)品上采用了大量的銅管，使得產(chǎn)品生產(chǎn)成本難以降低。多年來以鋁代銅一直是人們尋求的目標(biāo)，由于鋁合金的比重為2.7g/cm3，而黃銅的比重為8.5g/cm3，因此以鋁代銅將有效地降低產(chǎn)品重量和成本。但由于鋁、銅材質(zhì)物理性質(zhì)差異較大，若要實現(xiàn)致密可靠的連接難度較大，因此以鋁代銅的關(guān)鍵要解決鋁、銅管二者之間能否有效地連接在一起的問題。目前常規(guī)釬焊連接技術(shù)雖然解決了這一問題，但是由于釬料、釬劑的作用對環(huán)保、對操作者均造成一定的危害，而且存在溫度高、壓力大、工作效率低的缺點，致使該常規(guī)的釬焊法不能推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是研制一種鋁銅管的膨脹釬焊法及用于該法的活性連接劑及其制法，使無釬料活性連接劑具有適度的粘性和好的穩(wěn)定性，使釬焊過程速度快，產(chǎn)生應(yīng)力小，所需溫度低，壓力小。本發(fā)明的無釬料活性連接劑包含以下成份活性納米粉末、無腐型釬劑、粘接劑，各成份的重量比例關(guān)系為；粘接劑∶無腐型釬劑∶活性納米粉末＝(1～20)∶(1～5)∶(0～1)，其中活性納米粉末的純度為99.9％～100％，顆粒度為20nm～100μm，當(dāng)采用顆粒度為20nm～10μm的活性納米粉末制作成連接劑，其性能更好。粘接劑是由水、有機纖維素調(diào)和制成，水與有機纖維素的重量比為100∶(0.1～5)。本發(fā)明的無釬料活性連接劑的制法是將純度為99.9％～100％的活性顆粒經(jīng)機械粉碎或噴粉法制成顆粒度為20nm～100μm的納米粉末；由水、有機纖維素調(diào)和制成粘接劑，水與有機纖維素的重量比為100∶(0.1～5)。將以上兩種成份和無腐型釬劑按以下重量比例關(guān)系混合，粘接劑∶無腐型釬劑∶活性納米粉末＝(1～20)∶(1～5)∶(0～1)，使其成為無釬料活性連接劑。本發(fā)明鋁銅插接管的快速膨脹釬焊法是首先在鋁管1和銅管2的插接接頭處加工成錐面3，再將無釬料活性連接劑4涂覆在鋁管1和銅管2插接接頭的錐面3的釬焊面上，然后接常規(guī)釬焊溫度加熱，加熱過程的同時再在兩個焊管的兩端施加壓力P，使鋁管1與銅管2之間在釬焊過程中始終保持緊密接觸，完成快速釬焊過程。利用加熱時鋁銅的線膨脹系數(shù)的差異使鋁管1與銅管2之間保持緊密接觸，并在釬焊面間產(chǎn)生接觸壓力。當(dāng)鋁管1插在銅管2內(nèi)時，鋁管1和銅管2的插接頭不加工錐面，直接插接釬焊。利用加熱時鋁的熱膨脹系數(shù)大于銅的熱膨脹系數(shù)，在鋁管1和銅管2之間產(chǎn)生接觸壓力，實現(xiàn)接觸反應(yīng)釬焊。還可在插接完后對銅管2進行縮管處理，然后再釬焊，以增強鋁管1和銅管2間的接觸緊密度。本發(fā)明的無釬料活性連接劑具有適度的粘性，并能長期保存，不會與任何一種成份發(fā)生反應(yīng)，可焊接不同的金屬、非金屬，所產(chǎn)生的應(yīng)力小，焊接溫度低、壓力小，對環(huán)境及試樣表面要求不高。無釬料活性連接劑可采用刷涂、噴涂、浸沾等涂覆工藝置于待焊工件的接合面上。加熱方法可采用火焰加熱、感應(yīng)加熱及電爐加熱等方法?；钚约{米粉末能與鋁管和銅管在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)，在鋁管和銅管之間形成一種新型的合金，釬劑在達到一定的加熱溫度時能去除鋁管和銅管表面的氧化物及污染物。本發(fā)明的快速釬焊法與常規(guī)的釬焊法相比，實現(xiàn)了鋁、銅兩種材質(zhì)的致密釬焊連接，釬縫的致密性達85％以上，并使釬焊工藝得以簡化、成本降低。以鋁代銅材料成本降低50％，綜合成本降低35％。


圖1是具體實施方式
四中鋁管1與銅管2的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是具體實施方式
五中銅管2與鋁管1的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是具體實施方式
六中銅管2與鋁管1的連接結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是具體實施方式
七中鋁管1與銅管2的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
一本實施方式中無釬料活性連接劑由活性納米粉末、無腐型釬劑、粘接劑成份組成，這些成份的重量比例關(guān)系是粘接劑∶無腐型釬劑∶活性納米粉末＝(1～20)∶(1～2)∶(0.1～0.4)，其中活性納米粉末的純度為99.90～99.93％，顆粒度為20nm～10μm粘接劑由水、有機纖維素調(diào)和制成，水與有機纖維素的重量比為100∶(0.5～3)。
具體實施方式
二本實施方式與具體實施方式
一不同的是活性納米粉末的純度為99.93～99.96％，顆粒度為11nm～30μm；無釬料活性連接劑的各成份重量比例是粘接劑∶無腐型釬劑∶活性納米粉末＝(1～20)∶(2～4)∶(0.5～0.8)。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一、二不同的是活性納米粉末的純度為99.96～99.99％，顆粒度為31nm～60μm；無釬料活性連接劑的各成份重量比例是粘接劑∶無腐型釬劑∶活性納米粉末＝(1～20)∶(4～5)∶(0.8～1)。
具體實施方式
四本實施方式的鋁、銅插接管的快速釬焊法是首先將鋁管1與銅管2的插接接頭的釬焊面3處加工成外單錐面3-1，并使鋁管1在內(nèi)側(cè)、銅管2在外側(cè)，在釬焊面3上噴涂上無釬料活性連接劑4，然后按常規(guī)的釬焊溫度加熱，加熱的同時在被焊接兩管的兩端施加壓力P，使鋁管1與銅管2之間在釬焊過程中始終保持緊密接觸，完成快速釬焊過程。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
四不同的是銅管2在內(nèi)側(cè)，鋁管1在外側(cè)。其它過程與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
四不同的是接頭處的釬焊面3加工成雙錐面3-2。其它過程與具體實施方式
四、五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
四不同的是當(dāng)鋁管1插在銅管2內(nèi)時，鋁管1和銅管2的插接頭不加工錐面，直接插接釬焊。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
七的不同點是還可在插接完后對銅管2進行縮管處理，然后再釬焊。
權(quán)利要求
1.無釬料活性連接劑，其特征在于它包含以下成份活性納米粉末、無腐型釬劑、粘接劑，各成份的重量比例關(guān)系為粘接劑∶無腐型釬劑∶活性納米粉末＝(1～20)∶(1～5)∶(0～1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無釬料活性連接劑，其特征在于活性納米粉末的純度為99.9％～100％，顆粒度為20nm～100μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無釬料活性連接劑，其特征在于粘接劑由水、有機纖維素調(diào)和制成，水與有機纖維素的重量比為100∶(0.1～5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無釬料活性連接劑，其特征在于活性納米粉末的純度為99.92～99.98％，顆粒度為20nm～10μm。
5.無釬料活性連接劑的制法，其特征在于將純度為99.9％～100％的活性顆粒經(jīng)機械粉碎成顆粒度為20nm～100μm的納米粉末；由水、有機纖維素調(diào)和制成粘接劑，水與有機纖維素的重量比為100∶(0.1～5)，將以上兩種成份和無腐型釬劑按以下重量比例關(guān)系混合，粘接劑∶無腐型釬劑∶活性納米粉末＝(1～5)∶(1～20)∶(0～1)，使其成為無釬料活性連接劑。
6.鋁銅管的膨脹釬焊法，其特征在于首先在鋁管(1)和銅管(2)的插接接頭處加工成錐面(3)，再將無釬料活性連接劑(4)涂覆在鋁管(1)和銅管(2)插接接頭的錐面(3)的釬焊面上，然后按常規(guī)釬焊溫度加熱，加熱過程的同時在兩焊管的兩端施加壓力P，使鋁管(1)與銅管(2)之間在釬焊過程中始終保持緊密接觸，完成快速釬焊過程。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁銅管的膨脹釬焊法，其特征在于將鋁管(1)與銅管(2)的插接接頭的釬焊面(3)處加工成外單錐面(3-1)，并使鋁管(1)在外側(cè)、銅管(2)在內(nèi)側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁銅管的膨脹釬焊法，其特征在于釬焊面(3)加工成雙錐面(3-2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋁銅管的膨脹釬焊法，其特征在于當(dāng)鋁管(1)插在銅管(2)內(nèi)時，鋁管(1)和銅管(2)的插接頭不加工錐面，直接插接釬焊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鋁銅管的釬焊法，其特征在于在插接完后對銅管(2)進行縮管處理，然后再釬焊。
全文摘要
鋁銅管的膨脹釬焊法及用于該法的活性連接劑及其制法，本發(fā)明涉及鋁銅管的連接法及用于此法的活性連接劑及其制法?；钚赃B接劑包含活性納米粉末、無腐型釬劑、粘接劑成分。其制法為將純度為99.9％～100％的活性顆粒粉碎成粒度為20nm～100μm的納米粉末；粘接劑由水、有機纖維素調(diào)和制成，將以上兩種成分和無腐型釬劑混合。鋁銅管的釬焊法是將鋁管和銅管的接頭處加工成錐面(3)，再將無釬料活性連接劑涂覆在錐面上，加熱，加熱過程中在焊管的兩端施加壓力。本連接劑焊接不同的金屬、非金屬產(chǎn)生的應(yīng)力小、焊接溫度低、壓力小。采用本發(fā)明的方法釬焊鋁、銅管，其釬縫的致密性達85％以上。
文檔編號B23K31/12GK1413797SQ02133238
公開日2003年4月30日 申請日期2002年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月21日
發(fā)明者何鵬, 馮吉才, 錢乙余, 李卓然, 韓杰才 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)