一种铜管防腐蚀方法技术

本发明专利技术提供了一种铜管防腐蚀方法，包括以下步骤：在铜管基体表面形成锌层；将表面具有锌层的铜管置于400℃～600℃下，保温10s～200s后冷却至室温，完成铜管防腐蚀处理。本发明专利技术方法处理后的铜管具有优异的防腐蚀性能，相比于未做防腐处理的铜管，铜管的腐蚀寿命可以提高2倍或者更高；处理后的锌层与铜管基体结合强度高，铜管在后续加工和使用过程中，锌层不易剥落。不易剥落。不易剥落。

【技术实现步骤摘要】
一种铜管防腐蚀方法


[0001]本专利技术涉及铜管防腐
，更具体地讲，涉及一种铜管防腐蚀方法，尤其适用于制冷设备用铜管的防腐。

技术介绍

[0002]每年国内大约生产和消费铜管200万吨，其中90％以上用于制造制冷设备，其它用于输水、输油、输气等。这些设备在使用过程中，通常管内流动的介质，如冷媒、油和气等的腐蚀性很弱，不会因腐蚀铜管内壁造成设备故障或报废。但是，这些设备因使用的地理位置、气候条件、周围环境等存在的外部因素不同，铜管外壁所接触的气氛腐蚀性差异较大，当设备处于较强的腐蚀气氛中，比如沿海、火电厂、食品加工厂等，铜管会发生从外到内的腐蚀，由于铜管壁厚较薄，会很快发生泄露，造成设备故障或报废。铜管内输运的介质部分具有易燃、易爆、有毒等特性，一旦发生泄露还容易造成其它次生危害。为避免铜管发生腐蚀泄露，通常通过增加铜管壁厚或采用其它材质的铜管，但都会大大增加设备制造成本。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本专利技术的目的之一在于提供一种成本低，防腐性能好的铜管防腐蚀方法。
[0004]本专利技术提供了一种铜管防腐蚀方法，可以包括以下步骤：在铜管基体表面形成锌层；将表面具有锌层的铜管置于400℃～600℃下，保温10s～200s后冷却至室温，完成铜管防腐蚀处理。
[0005]进一步地，锌层的厚度可以不大于500微米。
[0006]进一步地，锌层的厚度可以为50微米～200微米。/>[0007]进一步地，锌层可以为纯锌层或含锌的合金层。
[0008]进一步地，铜管中含有按质量百分比计不小于99％的Cu。
[0009]进一步地，加热温度可以为450℃～520℃。
[0010]进一步地，保温时间可以为50s～150s。
[0011]进一步地，在铜管基体表面形成锌层可以包括将锌喷涂或电镀在铜管基体表面以形成锌层。
[0012]进一步地，完成铜管防腐蚀处理后，铜管与锌层的平均结合强度可以不小于10MPa。
[0013]进一步地，铜管防腐蚀处理后的腐蚀速率可以不大于1.20mm
·
a
‑1，该值为在1％甲酸蒸汽中测量得到。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果至少包含以下中的至少一项：
[0015](1)本专利技术方法处理后的铜管具有优异的防腐蚀性能，相比于未做防腐处理的铜管，铜管的腐蚀寿命可以提高2倍或者更高；
[0016](2)本专利技术方法处理后的锌层与铜管基体结合强度高，铜管在后续加工和使用过程中，锌层不易剥落；
[0017](3)本专利技术方法处理后的铜管导热性能与普通铜管相当，对空调等制冷设备的能效影响不大，尤其适用于制冷设备用铜管的防腐和导热；
[0018](4)本专利技术方法处理后的铜管焊接和力学性能与普通铜管相当，其铜管基体本身具有的优异焊接和加工性能保持不变。
附图说明
[0019]通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0020]图1示出了在铜管表面形成锌层的结构示意图。
[0021]图2示出了热处理前后锌层与铜管界面的微观形貌；
[0022]图3示出了热处理前后铜管在甲酸蒸汽中腐蚀宏观形貌。
具体实施方式
[0023]在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本专利技术的铜管防腐蚀方法。
[0024]本专利技术提供了一种铜管防腐蚀方法。在本专利技术的铜管防腐蚀方法的一个示例性实施例中，可以包括以下步骤：
[0025]S100，在铜管基体表面形成一锌层；
[0026]S200，将表面具有锌层的铜管置于400℃～600℃下，保温10s～200s后冷却至室温，完成铜管防腐蚀处理。
[0027]以上，由于锌是比铜活泼的金属，当喷锌铜管处于腐蚀气氛中时，外层的锌作为阳极首先被腐蚀，铜做为阴极被保护，因而能够提高铜管的耐腐蚀性能。对于本文所描述的防腐蚀方法，首先，需要在铜管表面的至少一部分形成一锌层，如图1所示。然后通过在400℃～600℃的温度下进行热处理，能够使铜管表面的锌层与铜管基体的结合强度更高，平均结合强度可以达到 10MPa以上，能够防止铜管在后续加工和使用过程中的锌层剥落，并且，热处理后的组织结构更为致密，抗腐蚀能力更强。本专利技术描述的防腐蚀方法工艺操作简单，人工成本低，在对铜管起到长效防腐作用的基础上，处理后的铜管与普通铜管所具有的优良导热、焊接和力学性能相当，能够进一步的扩大铜管的应用范围，延长相关设备的使用寿命。
[0028]在一些实施方案中，热处理的温度设置在400℃～600℃之间可以确保锌层在不融化的前提下进一步增强锌层与铜管基体之间的结合强度。若热处理温度小于400℃，其结合强度太小；若热处理温度高于600℃，铜管基体表面的锌层会融化，与铜发生反应。热处理的温度可以为不小于420℃且不大于 579℃、不小于437℃且不大于543℃、不小于450℃且不大于520℃、不小于 458℃且不大于517℃、不小于480℃且不大于505℃、不小于495℃且不大于 500℃或者以上范围的组合。
[0029]在一些实施方案中，保温时间可以为10s～200s。通过上述保温时间结合热处理温度，能够让铜管基体与锌层的结合力大于10Mpa，保温时间太短并不能使铜管基体与锌层达
到10Mpa以上的结合力。在某些实施方案中，保温时间可以为大于等于35s(秒)且小于等于180s(秒)、大于或等于50s且小于等于150s、大于等于75s且小于等于160s、大于等于92s且小于等于148s、大于等于107s且小于等于128s、大于等于110s且小于等于119s或者以上范围的组合。
[0030]在一些实施方案中，在铜管表面形成锌层可以是利用喷锌装置在铜管表面喷涂后得到，或者通过在铜管的表面镀锌后得到，亦或者通过本领域已知的其他方法在铜管的至少一部分表面形成锌层。在铜管表面喷涂锌层或电镀锌层是本领域所已知的。
[0031]在一些实施方案中，铜管中的含铜量对基体与锌层的结合强度具有影响。本文所描述的铜管基体可以是包括按质量百分比计含有不小于99％Cu、其他一些可以增强铜管性能的本领域已知的元素和一些不可避免的杂质。例如，铜管基体按质量百分比计，含有不小于99.2％的Cu、或含有不小于99.5％的 Cu、或含有不小于99.3％的Cu、或含有不小于99.4％的Cu、或含有不小于 99.7％的Cu。
[0032]在一些实施方案中，热处理可以在惰性气氛下进行。惰性气氛可以是在氮气、氩气、氮气与氩气的混合气氛或者本领域已知的其他惰性气氛。另外，热处理也可以在空气气氛中进行，通过在空气气氛中热处理后进行自然冷却。
[0033]在一些实施方案中，锌层的厚度可以不大于500微米。若锌层厚度大于 500微米，会影响锌层与铜管基体的结合强度。例如，在某些实施方案中，锌层的厚度可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜管防腐蚀方法，其特征在于，包括以下步骤：在铜管基体表面形成锌层；将表面具有锌层的铜管置于400℃～600℃下，保温10s～200s后冷却至室温，完成铜管防腐蚀处理。2.根据权利要求1所述的铜管防腐蚀方法，其特征在于，锌层的厚度不大于500微米。3.根据权利要求2所述的铜管防腐蚀方法，其特征在于，锌层的厚度为50微米～200微米。4.根据权利要求1、2或3所述的铜管防腐蚀方法，其特征在于，铜管中含有按质量百分比计不小于99％的Cu。5.根据权利要求1、2或3所述的铜管防腐蚀方法，其特征在于，加热温度为450℃～520℃。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：程大勇，崔俊涛，李胜利，谭敏，
申请(专利权)人：中科金龙金属材料开发有限公司，
类型：发明
国别省市：