本發(fā)明涉及制冷系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種管件本體及由該管件本體制成的管件。本發(fā)明還涉及一種管件的加工方法。

背景技術(shù)：

制冷系統(tǒng)中，因銅質(zhì)材料有良好的導(dǎo)熱、耐腐蝕性和可加工性，閥門、管路件一般都選用銅質(zhì)材料，但銅質(zhì)材料價格昂貴，大量使用銅質(zhì)材料將大大增加產(chǎn)品成本，在行業(yè)競爭中失去優(yōu)勢。若用普通碳鋼替代銅，碳鋼容易腐蝕，不適用于高清潔度要求的制冷系統(tǒng)。

現(xiàn)有制冷系統(tǒng)中，多用銅鋼復(fù)合管來替代銅制材料制成的管件。

請請參考圖1a和1b，圖1a為圖1a為現(xiàn)有技術(shù)中一種管件的橫截面示意圖；圖1b為圖1a中a部位的局部放大圖。

如圖所示，管件1’由管件本體彎曲后焊接形成，管件本體兩端的焊接面1’a均呈斜口形式，彎曲后，兩焊接面1’a的內(nèi)端具有一定距離，如此，焊接后，管件1’的焊縫2’呈圖1b中所示的扇形結(jié)構(gòu)。

另外，也有如圖2a和2b中所示的管件1’，管件本體兩端的焊接面1’a也呈斜口形式，彎曲后，兩焊接面1’a的內(nèi)端抵接，如此，焊接后，管件1’的焊縫2’呈圖2b中所示的倒三角形結(jié)構(gòu)。

在使用過程中發(fā)現(xiàn)，上述結(jié)構(gòu)的復(fù)合管容易破裂，特別是焊縫處，在擴口、彎曲等再加工時焊縫容易開裂，可再加工性差，從而無法滿足多樣復(fù)雜、需承受一定壓力的制冷系統(tǒng)的需求。

除去銅鋼復(fù)合管外，制冷系統(tǒng)中其他復(fù)合管以及單一材質(zhì)的管件也存在類似問題。

有鑒于此，如何對現(xiàn)有管件的結(jié)構(gòu)進行改進，以增強焊接處的強度，提高可再加工性，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種管件本體及由該管件本體制成的管件，該管件本體的結(jié)構(gòu)使得由其制成的管件的焊接處的強度增強，在進行擴口或彎曲等再加工時，不易開裂，可再加工性較高。本發(fā)明的另一目的是提供一種上述管件的加工方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種管件本體，所述管件本體的兩端均具有焊接部，沿所述管件本體的寬度方向，所述焊接部的厚度自內(nèi)向外逐漸減小，且所述焊接部的外端位于所述管件本體厚度方向的中部。

如上，本發(fā)明的管件本體，其焊接部的厚度沿管件本體的寬度方向自內(nèi)而外漸縮，且焊接部的外端位于管件本體的中部，這樣，管件本體彎曲后在兩焊接部進行焊接形成管件，焊接部位大體呈x形，與現(xiàn)有的扇形結(jié)構(gòu)或倒三角形結(jié)構(gòu)相比，焊接部位的結(jié)合面面積明顯增大，同時，由于焊接部的外端位于管件本體厚度的中部，焊接后，該部位的母材在整個焊接部位起到支撐作用，大大提升了焊接部位的抗拉強度；另外，該x形結(jié)構(gòu)的焊接部位使得母材及焊料相對管件壁厚中心大體對稱，能夠改善受力方向，一定程度上緩解了變形方向及應(yīng)力效果，在承受較大的橫向拉力時，不易從管件內(nèi)壁開裂；因此，采用該管件本體制成的管件具有較高的可再加工性。

所述焊接部的周面由兩段以上的直線段和/或弧線段依次連接形成。

所述焊接部的周面依次包括三段直線段：第一直線段、第二直線段和第三直線段，其中，所述第二直線段形成所述焊接部的外端面。

所述第二直線段平行于所述管件本體的厚度方向，并所述第二直線段的長度為所述管件本體厚度的0.1～0.5倍；所述第一直線段和所述第三直線段的長度均為所述管件本體厚度的1～3倍。

所述第一直線段與所述管件本體厚度方向的夾角以及所述第二直線段與所述管件本體厚度方向的夾角均在20°～80°范圍內(nèi)。

所述焊接部的周面包括兩段弧線段：第一弧線段和第二弧線段，其中，所述第一弧線段和所述第二弧線段的連接處形成所述焊接部的 外端面。

所述焊接部的周面還包括過渡弧線段，所述第一弧線段和所述第二弧線段通過所述過渡弧線段連接。

所述第一弧線段和所述第二弧線段的半徑均為所述管件本體厚度的0.5～8倍。

所述焊接部的周面相對所述管件本體厚度方向的中心對稱。

所述焊接部的周面呈半橢圓形結(jié)構(gòu)。

所述半橢圓形的長半徑為所述管件本體厚度的0.25～3倍，所述半橢圓形的短半徑為所述管件本體厚度的0.25～0.75倍。

本發(fā)明還提供一種管件，所述管件由管件本體彎曲后焊接成型，所述管件本體為上述任一項所述的管件本體，所述管件的焊縫呈x形結(jié)構(gòu)。

由于上述管件本體具有上述技術(shù)效果，所以由該管件本體制成的管件也具有上述技術(shù)效果，此處不再贅述。

所述管件具體為復(fù)合管，所述管件本體包括第一層體和固定在所述第一層體內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)的第二層體，所述第一層體和所述第二層體的材質(zhì)不同。

所述第一層體為鋼制材料，所述第二層體為銅制材料。

本發(fā)明還提供了一種管件的加工方法，包括如下步驟：

a、制備管件本體；

b、在管件本體的兩端加工出焊接部，沿管件本體的寬度方向，焊接部的厚度自內(nèi)向外逐漸減小，且焊接部的外端位于管件本體厚度方向的中部；

c、將步驟b中的管件本體擠壓成圓管狀，并使所述管件本體的兩焊接部的端面保持預(yù)定距離；

d、對兩所述焊接部實施焊接形成管件。

步驟d之后還包括下述步驟：

e、對步驟d中形成的管件進行精準校正；

f、對步驟e中精準校正后的管件進行渦流檢測，之后做預(yù)定時間 的二次退火處理。

步驟f中，將精準校正后的管件送入預(yù)設(shè)溫度的真空爐進行二次退火處理。

步驟a中，準備材質(zhì)不同的第一層體和第二層體，在所述第一層體的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)固定第二層體，并通過軋制法將所述第一層體和第二層體軋制為一體，形成管件本體。

步驟c中，所述預(yù)定距離為所述管件本體厚度的1～3倍。

附圖說明

圖1a為現(xiàn)有技術(shù)中一種管件的橫截面示意圖；

圖1b為圖1a中a部位的局部放大圖；

圖2a為現(xiàn)有技術(shù)中另一種管件的橫截面示意圖；

圖2b為圖2a中b部位的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明所提供第一實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為采用圖3所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所提供第一實施例的管件的橫截面示意圖；

圖6為本發(fā)明所提供第二實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為采用圖6所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明所提供第三實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為采用圖8所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明所提供第四實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為采用圖10所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明所提供第五實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13為采用圖12所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖14為本發(fā)明所提供第六實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，圖1a至圖2b中部件名稱與附圖標記之間的一一對應(yīng)關(guān)系如下所示：

管件1’，焊接面1’a，焊縫2’；

其中，圖3-14中部件名稱與附圖標記之間的一一對應(yīng)關(guān)系如下所示：

管件100，管件本體10，第一層體10a，第二層體10b，焊接部11，焊縫20；

第一直線段111，第二直線段112，第三直線段113；

第一弧線段114，第二弧線段115，過渡弧線段116。

具體實施方式

現(xiàn)有的管件由管件本體彎曲后焊接成型，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，管件的焊接部位呈扇形或倒三角形，因此在焊接部位，由管件內(nèi)壁向外壁，管件壁厚逐漸減少，焊料逐漸增多，主要依靠焊料結(jié)合，通常焊料的強度小于管件材質(zhì)的強度，從而在進行擴口、彎曲等再加工時，內(nèi)壁與外壁受力、變形不一致，容易從內(nèi)壁開始出現(xiàn)裂縫，且裂縫沿著結(jié)合面線向外壁迅速延伸，致使管件破裂，無法使用。為此，本文提出了一種解決方案，具體介紹如下。

為了便于理解和描述簡潔，下文結(jié)合管件及其管件本體一并說明，有益效果部分不再贅述。

本發(fā)明提供的管件主要由管件本體彎曲后焊接成型，其中，管件本體的長度為成型后管件的長度，管件本體的寬度大體為成型后管件的周向尺寸，管件本體的厚度為成型后管件的管壁厚度。也就是說，管件本體沿寬度方向彎曲后，將其寬度方向的兩端部焊接形成管件。以下所涉及的方位詞等均以此處管件本體的長度、寬度及厚度為參照。

本發(fā)明提供的管件本體，其兩端均具有焊接部，沿管件本體的寬度方向，焊接部的厚度自內(nèi)向外逐漸減小，且焊接部的外端位于管件 本體厚度方向的中部。

需要指出的是，此處的“中部”指的是管件本體厚度方向的中心及臨近中心的一段區(qū)域。

采用上述結(jié)構(gòu)，管件本體彎曲后焊接形成的管件，其焊接部位大體呈x形，與現(xiàn)有的扇形結(jié)構(gòu)或倒三角形結(jié)構(gòu)相比，焊接部位的結(jié)合面面積明顯增大，同時，由于焊接部的外端位于管件本體厚度的中部，焊接后，該部位的母材在整個焊接部位起到支撐作用，大大提升了焊接部位的抗拉強度；另外，該x形結(jié)構(gòu)的焊接部位使得母材及焊料相對管件壁厚中心大體對稱，能夠改善受力方向，一定程度上緩解了變形方向及應(yīng)力效果，在承受較大的橫向拉力時，不易從管件內(nèi)壁開裂；因此，采用該焊接結(jié)構(gòu)的管件具有較高的可再加工性。

本發(fā)明提供的管件本體有多種具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

請參考圖3-5，圖3為本發(fā)明所提供第一實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為采用圖3所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明所提供第一實施例的管件的橫截面示意圖。

該實施例中，管件本體10的焊接部11的周面依次包括三段直線段：第一直線段111、第二直線段112和第三直線段113，其中，第二直線段112形成焊接部11的外端面。

該具體方案中，第二直線段112平行于管件本體10的厚度方向，且其中心與管件本體10厚度方向的中心重合；第一直線段111和第三直線段113相對第二直線段112對稱，即第一直線段111的長度l1和第三直線段113的長度l3相等。

如此，成型管件100的焊縫20在徑向和周向上完全對稱，如圖5所示，這樣，焊接部位的受力均勻性更好。從圖5中也可看出，焊接部11的外端位于焊縫20的中部，起到支撐作用，使得焊接部位的抗拉強度得到提升。

具體地，第二直線段112的長度l2可以設(shè)為管件本體10厚度的0.1～0.5倍，第一直線段111的長度l1和第三直線段113的長度l3 可以設(shè)為管件本體10厚度的1～3倍。

實際應(yīng)用時，可根據(jù)管材及應(yīng)用需求適當選擇各直線段的具體長度。

另外，第一直線段111與管件本體10厚度方向的夾角θ(示于圖3中)，及第三直線段113與管件本體10厚度方向的夾角(圖中未示出)可根據(jù)管材及應(yīng)用需求在20°～80°范圍內(nèi)選取。

此外，管件本體10彎曲后，兩焊接部11的外端面之間具有預(yù)定距離d，該預(yù)定距離d一般為管件本體10厚度的1～3倍，這樣設(shè)置，有助于確保焊接時焊料的流動性，使焊料與母材能夠很好地熔合，以提高焊縫20的強度。

應(yīng)當理解，若使兩焊接部11的外端面抵接也是可行的。

請參考圖6-7，圖6為本發(fā)明所提供第二實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為采用圖6所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖。

該實施例與前述第一實施例的基本結(jié)構(gòu)一致，區(qū)別在于，該實施例中，焊接部11的第一直線段111的長度l1大于第三直線段113的長度l3，管件100的焊接部位如圖7所示。

請參考圖8-9，圖8為本發(fā)明所提供第三實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為采用圖8所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖。

該實施例與前述第一實施例的基本結(jié)構(gòu)也一致，區(qū)別在于，該實施例中，焊接部11的第一直線段111的長度l1小于第三直線段113的長度l3，管件的焊接部位如圖9所示。

第二實施例和第三實施例中，各直線段的相關(guān)參數(shù)范圍均與第一實施例中所述一致，不再贅述。

需要指出的是，上述三個實施例中，焊接部11的周面均由三段直線段形成，可以理解，實際上焊接部11的周面只由兩段直線段形成也是可行，即省去第二直線段，如此，第一直線段和第三直線段的連接處形成尖端，相較而言，在焊接過程中不利于焊料的流動，故，可將 前述三個實施例作為優(yōu)選方案。另外，焊接部11的周面也可由更多段直線段形成，不再一一說明。

請參考圖10-11，圖10為本發(fā)明所提供第四實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為采用圖10所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖。

該實施例中，管件本體10的焊接部11的周面包括第一弧線段114和第二弧線段115，其中，第一弧線段114和第二弧線段115的連接處形成焊接部11的外端面。

進一步地，第一弧線段114和第二弧線段115通過過渡弧線段116連接，以確保兩者的連接處圓滑過渡，如此，有利于焊料在焊接過程中潤濕母材及流動。

具體的方案中，第一弧線段114和第二弧線段115的半徑均為管件本體10厚度的0.5～8倍。

該具體方案中，第一弧線段114的半徑r1大于第二弧線段115的半徑r2。

同樣地，該方案中，管件本體10彎曲后，兩焊接部11的外端面之間也具有預(yù)定距離d，該預(yù)定距離d為管件本體10厚度的1～3倍，以期提高焊接過程中焊料的流動性。

請參考圖12-13，圖12為本發(fā)明所提供第五實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13為采用圖12所示焊接部的管件的焊接結(jié)構(gòu)示意圖。

該實施例與前述第四實施例的基本結(jié)構(gòu)一致，區(qū)別在于，該實施例中，焊接部11的第一弧線段114的半徑r1小于第二弧線段115的半徑r2。

各弧線段的相關(guān)參數(shù)范圍可與第四實施例中保持一致，不再贅述。

應(yīng)當理解，在具體設(shè)置時，第一弧線段114和第二弧線段115的半徑可相等，并兩者連接處的中心位于管件本體10厚度的中心，這樣，管件成型后，其焊縫結(jié)構(gòu)完全對稱，焊接部位的受力更均勻。

需要指出的是，在實際設(shè)置時，焊接部11的周面除了上述由幾段直線段形成或由幾段弧線段形成的方式外，還可以由兩段以上的直線段和弧線段連接形成。

請參考圖14，圖14為本發(fā)明所提供第六實施例中管件本體的焊接部的結(jié)構(gòu)示意圖。

該實施例中，焊接部11的周面呈半橢圓形結(jié)構(gòu)，如此設(shè)置，便于加工。

具體地，該半橢圓形結(jié)構(gòu)的長半徑r為管件本體10厚度的0.25～3倍，該半橢圓形結(jié)構(gòu)的短半徑r為管件本體10厚度的0.25～0.75倍。

如圖14所示，該具體實施例中，所述半橢圓形結(jié)構(gòu)的長軸沿管件本體10的寬度方向，短軸沿管件本體10的厚度方向，可以理解，實際設(shè)置時兩者可以顛倒，即長軸沿管件本體10的厚度方向，短軸沿管件本體10的寬度方向。

以上介紹了管件本體的六種具體形式，可以理解，在上述原理的基礎(chǔ)上，管件本體的具體形式還可做出多種變換，不再一一列舉。

在實際應(yīng)用中，管件本體10的材料可以為單一材料，也可以為復(fù)合材料。

以圖3為例，具體方案中，管件本體10包括第一層體10a和固定在第一層體10a內(nèi)側(cè)和外側(cè)的第二層體10b，其中，第一層體10a和第二層體10b的材質(zhì)不同。

更具體地，第一層體10a為鋼制材料，具體可選用低碳鋼；第二層體10b為銅制材料。

可以理解，實際設(shè)置時，若僅在第一層體10a的內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置第二層體10b也是可行的。

除了上述管件及其管件本體外，本發(fā)明還提供了一種管件的加工方法，該加工方法具體包括下述步驟：

a、制備管件本體；

根據(jù)預(yù)制管件的尺寸準備相應(yīng)管件本體的尺寸。

若預(yù)制管件為兩種材質(zhì)的復(fù)合管時，準備材質(zhì)不同的第一層體和 第二層體，在所述第一層體的內(nèi)側(cè)和/或外側(cè)固定第二層體，并通過軋制法將所述第一層體和第二層體軋制為一體，壓平整后做退火處理，以使兩種材質(zhì)在高溫環(huán)境下加速分子運動，促進分子結(jié)合層形成，這樣，形成管件本體。

b、在管件本體的兩端加工出焊接部，所述焊接部的結(jié)構(gòu)如前各實施例中所述，不再贅述；

根據(jù)預(yù)制管件欲達到的性能設(shè)計焊接部的相關(guān)尺寸。

c、將步驟b中的管件本體擠壓成圓管狀，并使所述管件本體的兩焊接部的端面保持預(yù)定距離；

該步驟中，可以將管件本體送入成型機彎曲擠壓成圓管狀。

d、對兩所述焊接部實施焊接形成管件。

該步驟中，具體可采用低應(yīng)力焊接方式焊接，使焊料與母材熔合形成焊縫，焊縫余高可采用機械加工去除，以確保焊縫與母材圓滑過渡。

進一步地，該加工方法在步驟d之后還包括下述步驟：

e、對步驟d中形成的管件進行精準校正；

采用一定內(nèi)徑的模具配合矯正管件，以確保精度和圓度。

f、對步驟e中精準校正后的管件進行渦流檢測，之后做預(yù)定時間的二次退火處理。

具體地，通過渦流檢測儀進行渦流檢測，以確保管件的高精度要求。

之后進行預(yù)定時間的二次退火處理，這樣，可極大地提高管材的延伸率和可加工性，以滿足制冷系統(tǒng)的多樣需求。具體地，可以將管件送入800～1000℃的真空爐進行二次退火處理。

以銅鋼復(fù)合管為例，試驗表明，采用二次退火處理后，銅鋼符合管的擴口率達到20.7％以上，延伸率達到30％以上，耐壓性有顯著提高。

以上對本發(fā)明所提供的管件本體、管件及管件的加工方法均進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行 了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。