專(zhuān)利名稱(chēng)：一種菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，用于異種金屬的焊 接，尤其是銅鋁管焊接。
背景技術(shù)：
近幾年，由于銅價(jià)在不斷上揚(yáng)，促進(jìn)了鋁材代銅材技術(shù)進(jìn)步和相關(guān)產(chǎn)業(yè) 的市場(chǎng)應(yīng)用范圍。我國(guó)是銅資源相對(duì)短缺，鋁資源相對(duì)豐富的國(guó)家，目前制 冷行業(yè)大量使用銅管，銅改鋁降低制造成本已成為十分重要的課題。但制冷
行業(yè)涉及的銅管壁厚多數(shù)在1.0mm以下；由于銅管在制冷管路生產(chǎn)加工、 售后維修等方面的特殊優(yōu)勢(shì)難以被鋁管完全替代，全部采用鋁管代替銅管會(huì) 帶來(lái)諸多問(wèn)題。而中間是鋁兩端是銅的銅鋁銅結(jié)構(gòu)管路，則由于連接性能與 銅管相同，完全可以代替全銅管產(chǎn)品。
銅管插入到鋁管中的接頭適合薄壁銅鋁管焊接，采用高頻焊、釬焊方法 焊接，由于存在反應(yīng)性氣孔、銅鋁共晶組織、潛在的腐蝕隱患等不利因素， 不能實(shí)現(xiàn)銅鋁堅(jiān)固的金屬鍵結(jié)合，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)難度也很大；采用電阻壓力 復(fù)合焊接方法，可以克服上述問(wèn)題，但銅鋁接頭部位抗彎曲性能略有不足， 當(dāng)彎曲半徑過(guò)小，彎曲角度超過(guò)45度以上時(shí)，鋁管側(cè)被銅管的末端頂壓后 容易折斷或開(kāi)裂，產(chǎn)生泄漏。我們稱(chēng)該部位為最可能發(fā)生銅鋁管彎曲開(kāi)裂或 泄漏區(qū)域。這些技術(shù)缺陷都阻礙了鋁管在制冷行業(yè)的應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是設(shè)計(jì)一種帶菱形結(jié)構(gòu)的抗彎曲銅鋁管接 頭，這種銅鋁管接頭能夠?qū)崿F(xiàn)接頭在彎曲至90度時(shí)不易發(fā)生開(kāi)裂或滲漏現(xiàn) 象。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案鋁管焊接接頭部位有一段沿外表面分布的帶菱 形結(jié)構(gòu)的外表面，當(dāng)銅鋁管受到彎曲的壓力時(shí)，由于菱形結(jié)構(gòu)的作用，鋁管 橫截面的機(jī)械性能得到加強(qiáng)，提高了鋁管在最可能發(fā)生銅鋁管彎曲開(kāi)裂或泄 漏區(qū)域的抗破壞能力，因此在彎曲半徑過(guò)小，甚至在彎曲90度時(shí)仍然能夠
保證銅鋁管接頭在最有可能發(fā)生銅鋁管彎曲開(kāi)裂或泄漏區(qū)域也不易發(fā)生開(kāi) 裂或滲漏現(xiàn)象。外表面菱形結(jié)構(gòu)形式可以在焊接前加工，也可以在焊接時(shí)或 焊接后加工而成。本實(shí)用新型專(zhuān)利結(jié)構(gòu)，由于在鋁管的焊接接頭部位有一段 沿外表面分布的帶菱形結(jié)構(gòu)，提高了鋁管在最可能銅鋁管發(fā)生彎曲開(kāi)裂或泄 漏區(qū)域的抗破壞能力，使鋁管抵抗銅管末端的局部變形阻力及破壞能力明顯 提高，因此不易發(fā)生開(kāi)裂或泄漏滲漏現(xiàn)象。
由于在焊接過(guò)程中，受電阻熱的作用和軸向推力的共同作用，距離銅鋁 焊縫附近一定范圍內(nèi)的鋁管處于熔融狀態(tài)，在高溫和高壓的共同作用下這部 分鋁管發(fā)生塑性變形，冷卻后機(jī)械性能降低，容易折斷。因此，在本發(fā)明中， 要達(dá)到更好的抗彎曲效果，最好同時(shí)使銅管插入鋁管內(nèi)的長(zhǎng)度大于鋁管的塑 性變形長(zhǎng)度。這種結(jié)構(gòu)使銅鋁連接管焊接接頭在安裝及使用過(guò)程中受到彎曲 力時(shí)，其銅管末端延伸到了鋁管塑性變形區(qū)域以外，從而避開(kāi)了性能較差的 鋁管區(qū)域，銅管的末端頂在了塑性較好的鋁管位置上，不容易破壞鋁管。這 一技術(shù)方案與在鋁管的焊接接頭部位設(shè)置有一段沿軸向分布外表面帶菱形 的結(jié)構(gòu)形式同時(shí)采用，將進(jìn)一步避免了鋁管在其受到彎曲壓力時(shí)被破壞，從 而提高了銅鋁管接頭的整體抗彎曲性。
為保證在焊接接頭彎折時(shí)提高鋁管的抗折彎能力，鋁管外表面菱形結(jié)構(gòu) 的長(zhǎng)度，應(yīng)該大于銅管插入鋁管的長(zhǎng)度。鋁管外表面沿外表面分布的一段菱 形結(jié)構(gòu)的菱形筋，最好是均勻分布，可以呈直線或曲線或螺旋線形式體現(xiàn)， 其數(shù)量可根據(jù)設(shè)計(jì)需要以及銅鋁管的尺寸設(shè)置。對(duì)于常用規(guī)格的銅鋁管接
頭，鋁管外表面菱形結(jié)構(gòu)的菱形筋的數(shù)量可以是4、 5、 6……若干個(gè)。 -般 采用8個(gè)或12個(gè)或16個(gè)。
所述的接頭有菱形結(jié)構(gòu)的銅鋁連接管，為獲得更好的焊接質(zhì)量，銅管可 以選用紫銅管，鋁管可以選用純鋁管或防銹鋁管。
本實(shí)用新型有益效果為
通過(guò)在銅鋁管焊接攀頭部位的外表面設(shè)置菱形結(jié)構(gòu)，能夠使銅鋁管接頭 在安裝及使用過(guò)程中，有效地防止對(duì)接頭彎曲造成的銅鋁管開(kāi)裂或泄漏現(xiàn) 象，從而增強(qiáng)了其抗彎強(qiáng)度，使其有更為廣泛的用途。
附圍說(shuō)明


圖1焊口部位菱形結(jié)構(gòu)的銅鋁連接管接頭圖； 圖2菱形結(jié)構(gòu)的銅鋁連接管接頭剖視圖
附圖中各符號(hào)含義i銅管、2鋁管菱形結(jié)構(gòu)、3鋁管、4銅管未端、A 最可能發(fā)生銅鋁管彎曲開(kāi)裂或泄漏區(qū)域、B鋁管發(fā)生塑性變形長(zhǎng)度、N銅管 插入鋁管的長(zhǎng)度、M鋁管菱形結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度。
具體實(shí)施方式
具體實(shí)施例
本實(shí)施例為由鋁管3和鋁管1焊接而成的銅鋁管接頭，在被銅管1插入 的鋁管3的外表面設(shè)置十二個(gè)菱形結(jié)構(gòu)2，這些菱形結(jié)構(gòu)2沿銅鋁管軸線方 向的直線排列，且十二個(gè)菱形結(jié)構(gòu)2在銅管1的外表面分布，也可以呈直線 或曲線或螺旋線形式體現(xiàn)。這些菱形結(jié)構(gòu)2可以在加工本實(shí)用新型的焊接工 藝進(jìn)行前制于銅管l上，也可以在焊接的同時(shí)、甚至焊接后制于鋁管3上。
鋁管3外表面沿軸向分布的菱形結(jié)構(gòu)2，鋁管3菱形結(jié)構(gòu)2的長(zhǎng)度M大 于銅管1插入鋁管3的長(zhǎng)度N，在安裝及使用過(guò)程中能夠提高鋁管3抵抗銅 管末端4的頂壓能力，最可能發(fā)生銅鋁管彎曲開(kāi)裂或泄漏區(qū)域A的機(jī)械性能 由于菱形作用得到加強(qiáng)。根據(jù)需要，鋁管3沿外表面分布的菱形結(jié)構(gòu)2，最 好是均勻分布的，可以有一個(gè)或多個(gè)，如可以是4、 5、 6、……若千個(gè)。 一般采用8個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)。
銅管1插入鋁管3內(nèi)部的長(zhǎng)度N，要大于銅鋁管發(fā)生塑性變形區(qū)域B的 長(zhǎng)度，當(dāng)安裝及使用過(guò)程中，銅鋁管接頭受到彎曲的銅管末端4的頂壓時(shí)， 能夠避開(kāi)銅鋁管發(fā)生塑性變形區(qū)域B。
上述實(shí)施例的這種菱形結(jié)構(gòu)2，使銅管末端4頂在鋁管菱形結(jié)構(gòu)2的部 位上，鋁管3抵抗彎曲破壞的能力得到加強(qiáng)；同時(shí)避開(kāi)了銅鋁管發(fā)生塑性變 形區(qū)域B。因此在彎曲半徑過(guò)小，彎曲90度時(shí)，最可能發(fā)生銅鋁管彎曲開(kāi) 裂或滲漏區(qū)域A和銅鋁管發(fā)生塑性變形區(qū)域B都不易出現(xiàn)開(kāi)裂或滲漏現(xiàn)象。
所述的可以抵抗彎曲的銅鋁連接管焊接接頭，為獲得更好的銅鋁管焊接 質(zhì)量，銅管l可以選用紫銅管，鋁管3可以選用純鋁管或防銹鋁管。
本實(shí)用新型專(zhuān)利的結(jié)構(gòu)也適用于插入連接方式的其它材料組合。
本發(fā)明參照附圖和實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，但保護(hù)范圍不限于此，在本發(fā)明技 術(shù)范圍內(nèi)具有普通技術(shù)人員可以經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的變換，而獲得本發(fā)明同樣的技術(shù) 效果，同樣在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，包括插入焊接的銅管(1)和鋁管(3)，其特征是所述鋁管(3)的焊接接頭部位有沿銅鋁連接管軸向分布的帶菱形結(jié)構(gòu)(2)的外表面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，其特征是所述鋁管菱形結(jié)構(gòu)(2)呈直線或曲線或螺旋線形式。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，其特征是所述銅管插入所述鋁管內(nèi)部的長(zhǎng)度(N)大于銅鋁管塑性變形區(qū)域的長(zhǎng)度(B)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，其特征是所述鋁管菱形結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度(M)大于銅管插入鋁管的長(zhǎng)度(N)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，其特征是所述鋁管的菱形結(jié)構(gòu)(2)沿外表面方向分布。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，其特征是所述鋁管的菱形結(jié)構(gòu)(2)沿外表面方向均勻分布。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，其特征是所述鋁管菱形結(jié)構(gòu)(2)的外表面上有至少四個(gè)菱形筋。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的菱形結(jié)構(gòu)的抗彎銅鋁連接管，其特征是所述鋁管菱形結(jié)構(gòu)(2)的外表面上有8個(gè)或12個(gè)或14個(gè)或16個(gè)菱形筋。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于異種金屬的焊接接頭，尤其適合銅鋁管焊接。其技術(shù)方案特征包括帶一段菱形結(jié)構(gòu)的鋁管和銅管插接構(gòu)成，菱形結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度大于插入鋁管內(nèi)的銅管長(zhǎng)度；同時(shí)使銅管插入鋁管內(nèi)的長(zhǎng)度大于鋁管的塑性變形長(zhǎng)度，使插入鋁管內(nèi)的銅管末端避開(kāi)了鋁管的塑性變形區(qū)域。由于避開(kāi)了鋁管的塑性變形區(qū)域及銅管末端頂在鋁管位置的鋁管壁厚得到加強(qiáng)，因此這種結(jié)構(gòu)能夠使銅管在彎曲半徑過(guò)小、甚至在彎曲90度時(shí)仍然能夠保證接頭上最有可能發(fā)生銅鋁管彎曲開(kāi)裂或泄漏區(qū)域不會(huì)發(fā)生開(kāi)裂滲漏現(xiàn)象。大大提高了空調(diào)器安裝的適用性。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)也適用于插入連接方式的其它材料組合。
文檔編號(hào)F16L13/007GK201196313SQ20082001635
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月17日
發(fā)明者孫德興, 尹衍升, 左鐵軍, 訓(xùn) 揚(yáng), 超 趙, 越 趙 申請(qǐng)人:左鐵軍;趙 越