一种铝基复合管及其制造方法技术

本发明专利技术涉及冶金复合管材技术领域，特别是一种铝基复合管，所述复合管包括内复合铝层和外复合铝层，所述内复合铝层与外复合铝层经过复合轧制在结合面构成冶金结合层，所述外复合铝层外表面复合有合金层；一种铝基复合管的制造方法，用660℃

【技术实现步骤摘要】
一种铝基复合管及其制造方法


[0001]本专利技术涉及冶金复合管材
，特别是一种铝基复合管及其制造方法。

技术介绍

[0002]铝及其合金具有良好的耐蚀性、导热性和良好的机械性能，因此作为流体的输送管被广泛的应用在建筑、制冷、空调、冰箱、太阳能、热水器、冷凝器、散热器等领域和产品上。
[0003]由于铝合金在冶炼和铸造时的夹杂和偏析，应用时很容易出现管体出现穿孔腐蚀（点蚀）缺陷。锌铝合金常用于做为管材的牺牲阳极保护材料，流体和环境对其腐蚀一般是呈平面均匀腐蚀形式，但其自身的强度又难以满足管道对于耐压、扩口等机械加工性能的要求。以往人们的常规做法都是将7系锌铝合金和3系铝锰合金的厚板材进行焊合，然后采用热轧和冷轧加工的方法生产出复合带材，再利用复合带材在高频焊管机组上生产出铝复合管。但复合焊管的泄漏率明显高于无缝管，管材的泄漏几乎都出现在焊缝上，同时这样的生产工艺其加工周期长，成本高，售价高，限制了其应用。
[0004]还有人采用套管加工方法制作铝基复合管，主要有套管轧制、拉拔、挤压等方法。这些方法都是采用表面处理过的铝基管坯与要复合的铝管坯相套装，然后经轧管机、拉拔机或挤压机，进行相应的轧制、拉拔、挤压或将上述三种方法综合使用，并需要经过多道次轧制或拉拔才能生产出铝基复合管。这些现有方法工序多、成材率低、管材长度有限、生产效率低，成本高，无法规模化生产。出样品容易，但无法形成工业化的产品。

技术实现思路

[0005]本专利技术需要解决的技术问题是提供一种铝基复合管及其制造方法，这种制造方法的制造工序少、生产效率高、制造成本低且使用该方法制造出的铝基复合管品质优良、机械性能好、可满足后续加工和使用的需要。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种铝基复合管，所述复合管包括内复合铝层和外复合铝层，所述内复合铝层与外复合铝层经过复合轧制在结合面构成冶金结合层，所述外复合铝层外表面复合有合金层。
[0007]作为本专利技术进一步的方案，所述内复合铝层与外复合铝层的厚度比为5%
‑
20%。
[0008]作为本专利技术进一步的方案，所述冶金结合层的厚度为1～10μm。
[0009]作为本专利技术进一步的方案，所述合金层为铝合金钎料层，所述铝合金钎料层厚度为外复合铝层厚度的8%
‑
12%。
[0010]作为本专利技术进一步的方案，所述铝合金钎料层的材质为4系铝合金。
[0011]作为本专利技术进一步的方案，所述合金层为铝锌合金层，所述铝锌合金层厚度为外复合铝层厚度的2%
‑
10%。
[0012]一种铝基复合管的制造方法，具体步骤如下：步骤一，用660℃
‑
720℃液态铝合金将挤压机出口表面温度在480℃
‑
550℃、挤压
速度1
‑
5m/min的外复合铝层外表面复合上合金层冷却后制成基管；步骤二，将用于内复合铝层的管材外表刷磨去除氧化膜后穿入基管并涨管形成套装管坯；步骤三，用行星轧管机对套装管坯进行单道次轧制。
[0013]作为本专利技术进一步的方案，所述步骤三轧制时断面收缩率为50％～90％，轧制速度为8～12m／min，变形区温升为300℃～500℃，套装管坯与轧机芯棒接触的内表面涂着高粘度润滑油，轧制后的管材组织呈再结晶状态，层与层的结合为冶金结合层。
[0014]作为本专利技术进一步的方案，所述挤压机的出口管材的材质为3系、5系和6系铝合金。
[0015]作为本专利技术进一步的方案，所述合金层的材质为3系铝合金+（0.5%
‑
2.5%）Zn或7072铝合金；所述内复合铝层的管材的材质为3系铝合金+（0.5%
‑
2.5%）Zn或7072铝合金或紫铜。
[0016]由于本专利技术采用如上技术方案，本专利技术具有的优点和积极效果是：1、采用本专利技术方法制得的铝基复合管材具有良好的机械性能、可满足后续加工和使用要求；2、采用本专利技术的方法制得的铝基复合管材用途广，并可大大降低其制品的生产成本；3、本专利技术的制造方法可以实现铝铝结合面的冶金结合，也可实现管材组织全部转变成再结晶组织；4、本专利技术的制造方法工序少、效率高，可大批量、成本低地生产铝基复合管。
附图说明
[0017]图1是本专利技术一种铝基复合管的横截面示意图。
[0018]图中：1为内复合铝层，2为外复合铝层，3为冶金结合层，4为合金层。
具体实施方式
[0019]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0020]实施例1如图1所示，本专利技术生产内外耐蚀的铝复合管。轧制内外层7072铝合金和中部3003铝合金的铝基复合管。轧制是在三辊行星轧管机上进行的。外复合管坯是采用卧式挤压机挤压φ48
×
11.25mm的3003铝合金管为基管，铝管出挤压时的表面温度为520℃，速度3m/min，基管通过设置在出口的7072铝液包，铝液温度为700
‑
720℃，铝液包前后有石墨导模。基管出导模后规格为φ52
×
13.25mm，定尺切断后长度为15m，做为复合套装的基管。内复合层7072铝合金管是通过挤压机挤压后经过20%塑性变形拉拔过的Φ24
×
1.5mm的铝合金管，长度为15.2m；将7072管表面除油，用钢丝刷刷磨去除表面氧化层，然后穿入基管，然后进行涨管使内外管贴合，涨管的同时对管内涂一层高粘度的润滑油。穿芯棒后送入三辊行星轧管机进行单道次复合轧制。通过调整三辊行星轧管机的转速、冷却液流量、管坯送进量等参数，将所轧管材的出口轧制速度控制为10m／min，管材变形区的出口温度为400℃左右，出口尺寸为Φ32
×
2mm，单道次断面收缩率约为89.1％。随即使被轧制管材进入长1m的乳化液浴
槽内快速冷却至室温，然后弯曲成卷进入直径φ3m料筐。所制得的复合管材的内外表面和管体无任何折叠纹、开裂和其他缺陷存在，结合面完全实现冶金结合，芯棒表面没有粘铝痕迹。该管材再经后道次拉拔加工就可以成为耐蚀内螺纹铝管的优良管坯，产品用于家用空调的蒸发器和冷凝器。也可以用于太阳能的集热器替代铜管。
[0021]实施例2本专利技术生产无缝集流管。复合轧制外层4045铝合金和中部3003铝合金及内层7072铝合金的铝基复合管。轧制是在三辊行星轧管机上进行的。外复合管坯是采用卧式挤压机挤压φ48
×
11.25mm的3003铝合金管为基管，铝管出挤压时的表面温度为520℃，速度3m/min，基管通过设置在出口的4045铝液包，铝液温度为660
‑
680℃，铝液包前后有石墨导模。基管出导模后规格为φ52
×
13.25mm，定尺切断后长度为15m，做为复合套装的基管。为保证外复合层的厚度与总壁厚的比例符合标准，定尺后的基管通过一铣面机，将外径铣到φ51mm。内复合层7072铝合金管是通过挤压机挤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝基复合管，其特征在于：所述复合管包括内复合铝层（1）和外复合铝层（2），所述内复合铝层（1）与外复合铝层（2）经过复合轧制在结合面构成冶金结合层（3），所述外复合铝层（2）外表面复合有合金层（4）。2.根据权利要求1所述的一种铝基复合管，其特征是：所述内复合铝层（1）与外复合铝层（2）的厚度比为5%
‑
20%。3.根据权利要求1所述的一种铝基复合管，其特征是：所述冶金结合层（3）的厚度为1～10μm。4.根据权利要求1所述的一种铝基复合管，其特征是：所述合金层（4）为铝合金钎料层，所述铝合金钎料层厚度为外复合铝层（2）厚度的8%
‑
12%。5.根据权利要求4所述的一种铝基复合管及其制造方法，其特征是：所述铝合金钎料层的材质为4系铝合金。6.根据权利要求1所述的一种铝基复合管及其制造方法，其特征是：所述合金层（4）为铝锌合金层，所述铝锌合金层厚度为外复合铝层（2）厚度的2%
‑
10%。7.一种铝基复合管的制造方法，其特征是：具体步骤如下：步骤一，用660℃
‑
720℃液态铝合金将...

【专利技术属性】
技术研发人员：田福生，徐晓东，张明，贾伟伟，徐建伦，
申请(专利权)人：江苏允能新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：