一种铜钢复合管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种铜钢复合管及其制备方法，铜钢复合管由铜管、钢管组成，钢管与铜管套在一起，铜管与钢管分别开有相互配合的外螺纹、内螺纹，将铜管和钢管表面进行碱液脱脂，然后将铜管与钢管通过各自的螺纹旋转紧密配合组装成复合管，复合管两端安装进气端卡套接头、气嘴和出气端卡套接头、泄气阀，从气嘴向复合管内充入氮气，泄气阀打开泄气，使管内保持有内压并且压力稳定，进行加热保温，冷却至室温，最后切去复合管头尾处，中间保留的就是所需要的复合管。有益效果：扩大了异种金属的结合接触面；并在铜管内充人氮气，可防止铜管发生氧化，形成温度和压力双重作用加速扩散，降低扩散时间，提高了结合强度。

A copper steel composite tube and its preparation method

The invention relates to a copper steel composite pipe and its preparation method, copper steel composite pipe is a copper pipe, steel tube, steel tube and copper tube together, copper pipe and steel pipe are respectively provided with external threads, the thread will cooperate with each other, copper and steel surface alkali degreasing, and then the copper pipe and steel pipe by rotating the respective the thread tightly assembled into composite pipe, composite pipe installed at both ends of the inlet end of the card connector, the outlet gas and mouth ring joints, valve, gas from the nozzle to the composite tube filled with nitrogen, the valve open discouraged, internal pressure and pressure stabilizing tube, heat insulation, cooling to at room temperature, finally cut off the head and tail of composite pipe, composite pipe intermediate retention is needed. Beneficial effects: expand the contact surface of dissimilar metals, and fill nitrogen in the copper tube to prevent copper tube from oxidizing, forming dual action of temperature and pressure, accelerating diffusion, reducing diffusion time and improving bonding strength.

【技术实现步骤摘要】
一种铜钢复合管及其制备方法
本专利技术涉及复合材料领用，具体涉及到一种铜钢复合管及其制备方法。
技术介绍
铜钢复合管不仅具有钢的高强度，高韧性，还具有铜优异的耐蚀性，被应用于生产供水、供气和输油管线及化工等领域。与单一材质的铜管材相比，铜钢复合管材料不但价格低廉，而且密封性更好、强度更高。目前，铜钢复合管的制造方法有拉拔复合法，铸造复合法，喷射沉积法、机械结合法以及冷拔热扩撒法，其中又以冷拔热扩散法比较简单，但是拉拔过程中，两种金属的延伸等不同，两种金属的结合接触界面较小，形成的扩散结合层也较小，不易形成高的结合强度，并且在加热过程中，不能通过接触面施加应力，只能在较高温度下，改变其扩散能壁垒，需要较长的扩散时间，同时也不易提高结合强度。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术提供一种制作加工方便、结构简单、结合面积大、结合强度高的钢铜复合管。本专利技术采用的技术方案是：一种铜钢复合管的制备方法，铜钢复合管由铜管、钢管组成，钢管与铜管套在一起，铜管与钢管分别开有相互配合的外螺纹、内螺纹，将铜管和钢管表面进行碱液脱脂，然后将铜管与钢管通过各自的螺纹旋转紧密配合组装成复合管，复合管两端安装进气端卡套接头和出气端卡套接头，进气端卡套接头接入气嘴、出气端卡套接头接入泄气阀，从气嘴向复合管内充入氮气、泄气阀高于设定压力值时打开泄气，使管内保持有内压并且压力稳定，整套装置进行加热保温，冷却至室温，最后切去复合管头尾处，中间保留的就是所需要的复合管。优选的是：铜管的外螺纹是由半径为0.2mm～0.5mm的半圆形的铜管螺纹齿峰和半圆形的铜管螺纹齿谷组成，钢管的内螺纹是由与铜管外螺纹相适配的半径为0.2mm～0.5mm的半圆形的钢管螺纹齿峰和半圆形的钢管螺纹齿谷组成。碱液脱脂用的碱液是质量分数是10%的NaOH溶液。优选的是：充入氮气后管内的压力为内层铜管最大承受压力的0.9倍，加热温度为800℃～900℃，保温时间为20min～30min。加热时采用电磁感应线圈进行加热。本专利技术与其他复合管制备方法相比，具有如下显著的技术优势与特点：⑴铜管和铜管机械切削，可去除钢铜表界面的氧化层，形成螺纹后，既形成管道的之间的机械咬合，又扩大了异种金属的结合接触面，有利于改善扩散条件，增强结合强度；⑵在铜管内充入氮气，可防止铜管内测发生氧化，并且铜管泄压阀，可保证复合管内部有压力，形成温度和压力双重作用下的热扩撒，强化了扩散条件，缩短扩散时间，降低加工成本。附图说明图1是铜钢复合管的剖切面结构示意图；图2是铜钢复合管的制备方法示意图；图中：1、铜管；2、铜管螺纹齿；3、铜管螺纹齿峰；4、铜管螺纹齿谷；5、钢管；6、钢管螺纹齿；7、钢管螺纹齿峰；8、钢管螺纹齿谷；9、进气端卡套接头；10、气嘴；11、出气端卡套接头；12、泄气阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。一种铜钢复合管的制备方法，所述的铜钢复合管结构如图1所示，由铜管1和钢管5组成。铜管1的外周开铜管螺纹齿2，铜管螺纹齿2是由半径为0.2～0.5mm的半圆形的铜管螺纹齿峰3和半圆形的铜管螺纹齿谷4组成。钢管5的内圈开钢管螺纹齿6，钢管螺纹齿6是由半径为0.2～0.5mm的半圆形的钢管螺纹齿峰7和半圆形的钢管螺纹齿谷8组成。将铜管1和钢管5表面用质量分数是10%的NaOH溶液脱脂。将尺寸配合的铜管1和钢管5进行反向旋转，利用铜管1的铜管螺纹齿2和钢管5的钢管螺纹齿6，实现铜管1和钢管5的反向螺紧，使得铜管1的半圆形的铜管螺纹齿峰3和钢管5的圆形的钢管螺纹齿谷8紧密接触、铜管1的半圆形的铜管螺纹齿谷4和钢管5的圆形的钢管螺纹齿峰7紧密接触，排除铜管1和钢管5接触面的气孔。接下来如图2所示，在铜钢复合管的一端用进气端卡套接头9连接气嘴10，另一端用出气端卡套接头11连接泄气阀12；在气嘴10上充入氮气，泄气阀12高于设定压力值时打开泄气，使其铜钢复合管管内的压力保持在内层铜管最大承受压力的0.9倍；将充有氮气的铜钢复合管用电磁感应线圈进行加热，在800℃～900℃的条件下保温20min～30min，加热保温期间，仍充入氮气、高于设定压力值时泄气阀12自动打开泄气。加热后用冷却水冷却进气端卡套接头9和出气端卡套接头11，随后缓慢冷却至常温后，对铜钢复合管进行切头尾，中间保留的就是所需的复合管；实例1将外径32mm、壁厚4mm的20钢和外径28.6mm、壁厚1.0mm的纯铜管，以钢管作外管，铜管作内管，两种材料均为退火状态．利用车床将钢管开内螺纹，螺纹的齿峰和齿谷处的形状为半径为0.3mm的半圆形，利用质量分数10%NaOH溶液清洗后，用冷风吹干后，旋紧螺纹形成复合管；在复合管气嘴10处通入氮气，当管内压力达到2.3MPa时，泄压阀开启泄压模式，在电磁感应线圈中加热，停止加热，用冷却水冷却进气端卡套接头9和出气端卡套接头11，用测温枪进行测温，保持温度在800℃左右，加热30min后，停止加热，使其缓慢冷却到常温，泄压后切头尾，进行质量检验，质量合格。实例2将外径57mm、壁厚4mm的20钢和外径53.98mm、壁厚1.5mm的纯铜管，以钢管作外管，铜管作内管，两种材料均为退火状态．利用车床将钢管开内螺纹，螺纹的齿峰和齿谷处的形状为半径为0.5mm的半圆形，利用质量分数10%NaOH溶液清洗后，用冷风吹干后，旋紧螺纹形成复合管；在复合管气嘴10处通入氮气，当管内压力达到1.8MPa时，泄压阀开启泄压模式，在电磁感应线圈中加热，停止加热，用冷却水冷却进气端卡套接头9和出气端卡套接头11，用测温枪进行测温，保持温度在900℃左右，加热20min后，停止加热，使其缓慢冷却到常温，泄压后切头尾，进行质量检验，质量合格。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜钢复合管的制备方法，其特征是：铜钢复合管由铜管（1）、钢管（5）组成，钢管（5）与铜管（1）套在一起，铜管（1）与钢管（5）分别开有相互配合的外螺纹、内螺纹，将铜管（1）和钢管（5）表面进行碱液脱脂，然后将铜管（1）与钢管（5）通过各自的螺纹旋转紧密配合组装成复合管，复合管两端安装进气端卡套接头（9）和出气端卡套接头（11），进气端卡套接头（9）接入气嘴（10）、出气端卡套接头（11）接入泄气阀（12），从气嘴（10）向复合管内充入氮气、泄气阀（12）高于设定压力值时打开泄气，使管内保持有内压并且压力稳定，整套装置进行加热保温，然后冷却至室温，最后切去复合管头尾处，中间保留的就是铜钢复合管产品。

【技术特征摘要】
1.一种铜钢复合管的制备方法，其特征是：铜钢复合管由铜管（1）、钢管（5）组成，钢管（5）与铜管（1）套在一起，铜管（1）与钢管（5）分别开有相互配合的外螺纹、内螺纹，将铜管（1）和钢管（5）表面进行碱液脱脂，然后将铜管（1）与钢管（5）通过各自的螺纹旋转紧密配合组装成复合管，复合管两端安装进气端卡套接头（9）和出气端卡套接头（11），进气端卡套接头（9）接入气嘴（10）、出气端卡套接头（11）接入泄气阀（12），从气嘴（10）向复合管内充入氮气、泄气阀（12）高于设定压力值时打开泄气，使管内保持有内压并且压力稳定，整套装置进行加热保温，然后冷却至室温，最后切去复合管头尾处，中间保留的就是铜钢复合管产品。2.如权利要求1所述的一种铜钢复合管的制备方法，其特征是：铜管（1）的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白江虎，李具仓，任娟红，陈立章，马艳丽，邵建勇，王军宏，孙爱楠，宋宗亮，
申请(专利权)人：嘉峪关天源新材料有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62