多壁管及其制造制造技术

本发明专利技术涉及多壁管及其制造。具体地，本发明专利技术涉及用于制造多壁管的方法以及用该方法制造的多壁管。钢带材形成金属带材的钢来源层，在至少一侧上向该钢来源层施加镍来源层。将焊料来源层施加至一个镍来源层、或两个镍来源层之一、或两个镍来源层。由金属带材或由金属带材的片段通过卷绕形成该多壁管。通过加热来焊接该管的壁。接该管的壁。接该管的壁。

【技术实现步骤摘要】
多壁管及其制造
[0001]本申请是专利技术名称为“多壁管及其制造”的中国专利申请201510441598.2的分案申请。
[0002]本专利技术涉及用于制造多壁管的方法以及特别是根据该方法制造的多壁管。
[0003]上述管的制造是基本已知的。因此用铜焊料层在一侧或两侧上涂覆钢带材。钢带材形成钢来源层并且铜形成金属带材的一个或两个焊料来源层。随后多次将金属带材或金属带材的片段成卷。在最终的步骤中，通过加热多壁管来熔化铜，由此该管的成卷的壁发生焊接并且因此获得高品质的材料结合的连接。以这种方式制造的管在一方面是非常耐用的，在另一方面制造相对经济。
[0004]伴随这种方法的实质问题涉及用焊料层涂覆钢带材。这是因为，对于大规模的涂覆，如在钢带材的情况下，主要使用电镀(称作电流技术)。从经济的观点实现了焊料层与钢的足够附着力，然而，仅仅并且排它地通过向用于电镀的电解质浴添加氰化物。已经存在多种方法用于改进焊料层的附着力，以便避免向电解质浴添加毒性极大的氰化物。然而，这些方法中的每一种均附带有缺点，使得在综合评价中迄今为止添加氰化物的已知方法具有优势。这些缺点是，例如不足的附着力，电解质浴对污染物太高的敏感性，危险的强氧化剂的添加，或者过于复杂的工艺步骤。所有的这些缺点导致了要么管的差品质(特别是焊料层的差的附着力)要么不经济的方法。
[0005]本专利技术因此提出了提供无氰化物的方法的目标，在该方法中避免了上述的缺点。特别地，本专利技术提出了提供非常经济和无氰化物的方法的技术问题，该方法同时确保焊料层和钢带材的良好附着力。<br/>[0006]为了解决这个技术问题，本专利技术教导了用于制造多壁管、特别是根据本专利技术在下文中进一步描述的管的方法，其中钢带材形成金属带材的钢来源层，其中将镍来源层施加至该钢来源层的至少一侧，其中将焊料来源层施加至一个镍来源层或两个镍来源层之一，其中由金属带材或由金属带材的片段通过卷绕制得该多壁管，并且其中通过加热来焊接该管的壁。
[0007]术语“金属带材”涉及制造阶段。因此，这个术语意指简单的钢带材以及在每个进一步的涂覆阶段中的带材。该钢带材优选呈现出250mm至1500mm并且特别优选700mm至1100mm的宽度。有利地，该钢带材是冷轧带材。为了实用目的，当冷轧时可以使该钢带材成形。该钢带材理想地关联至钢型号DC或DX。非常特别优选地，该钢带材由钢DC03或DC04组成。为了实用目的，钢带材的厚度，并且因此钢来源层的厚度总计150至600μm，优选250至420μm，并且特别优选300至370μm。在施加(一个或多个)镍来源层之前，有利地清洁该钢带材。镍来源层的厚度优选为40至800nm，特别优选60至300nm，并且非常特别优选70至200nm。相比之下，焊料来源层的厚度优选为2至12μm，更优选3至8μm，并且非常特别优选4至6μm。带材的卷绕优选通过卷轴发生。根据第一实施方案，加热通过辐射炉(也称作马弗炉)发生。根据其它的实施方案，加热通过感应炉或通过向管本身施加高频电流发生。
[0008]术语“镍来源层”意指纯镍层以及镍合金。优选地，镍来源层的镍部分对应于相对最大值。特别优选地，镍来源层的镍部分对应于绝对最大值。非常特别优选地，镍部分总计
至少80％。
[0009]术语“焊料来源层”包括适合于焊接的金属和金属合金。焊料来源层优选具有至少一种选自“铅、锡、锌、银、铜”组的金属。优选地，至少一个焊料来源层包含至少一种硬焊料。如在本专利技术中提出的硬焊料是具有高于450℃的软化温度的金属。
[0010]通过电镀施加至少一个镍来源层和/或至少一个焊料来源层是在本专利技术的范围内的。为了实用目的，在电镀至少一个镍来源层和/或至少一个焊料来源层的过程中使用至少一个电解质浴。
[0011]根据一个优选的实施方案，在至少一个具有保持恒定的电解质流量的可能性的电解槽中进行至少一个镍来源层和/或至少一个焊料来源层的电镀。该具有保持恒定的电解质流量的可能性的电解槽有利地为径向(radial)电解槽。根据另一个实施方案，该具有保持恒定的电解质流量的可能性的电解槽是具有可移动的阳极的电解槽。特别优选地，该具有可移动的阳极的电解槽是所谓的Gravitel电解槽。根据第一实施方案，径向电解槽仅在一侧上涂覆金属带材。根据第二实施方案，Gravitel电解槽在两侧上均涂覆金属带材。Gravitel电解槽优选向钢带材的两侧施加镍来源层。使用至少一个具有保持恒定的电解质流量的可能性的电解槽是基于这样的知识：通过这种装置，遍及整个电解槽确保均匀的电流密度。特别地，这使得镍的特别均匀的分布成为可能。结果，获得非常薄的镍来源层因此是可能的。
[0012]有利地在至少一个径向电解槽中进行至少一个焊料来源层的电镀。根据一个优选的实施方案，在至少两个径向电解槽中并且更优选地在至少四个径向电解槽中进行至少一个焊料来源层的电镀。为了实用目的，金属带材的一侧位于接触表面上，使得电解质浴仅与金属带材的另一侧接触。优选通过接触鼓轮形成接触表面。优选以分别与金属带材或接触表面、或与接触鼓轮的恒定或基本恒定的间距布置阳极。在接触鼓轮的两侧上将电解质引入径向电解槽是合适的。理想地，在接触鼓轮的最深的放置区域中有电解质出口。优选地，通过第一偏转辊向径向电解槽内供给金属带材。有利地通过第二偏转辊将金属带材拉出径向电解槽。
[0013]使用惰性阳极进行至少一个镍来源层和/或至少一个焊料来源层的电镀是在本专利技术的范围内的。该惰性阳极优选包括铅或铅合金。铅合金优选包含银或锡。根据另一个实施方案，该惰性阳极包括钛与涂层。例如提供钌、铂和铱作为该涂层。
[0014]根据优选的实施方案，以在50和550A/dm2之间、优选在80和350A/dm2之间并且特别优选在80和220A/dm2之间的电流密度进行至少一个镍来源层的电镀。电解质浴优选包含硫酸。硫酸部分总计1至20g/l，优选2至13g/l，并且特别优选4至8g/l。为了实用目的，电解质浴包括硫酸镍。优选提供硼酸用于稳定电解质浴中的pH值。硼酸部分优选总计25至80g/l，特别优选30至70g/l，并且非常特别优选40至60g/l。根据优选的实施方案，电解质浴包含硫酸钠以便获得较高的传导率。硫酸钠部分优选总计40至55g/l。有利地，没有向电解质浴添加另外的添加剂，因为否则这些添加剂会导致较差的焊接行为。电解质浴的镍部分有利地对应于在50和130g/l之间、更有利地70至100g/l并且特别有利地80至90g/l的值。电解质浴的流量优选总计1至10m/分钟，更优选2至5m/分钟，并且特别优选2.5至3.5m/分钟。
[0015]以在30和500A/dm2之间、优选在40和325A/dm2之间并且特别优选在40和200A/dm2之间的电流密度进行至少一个焊料来源层的电镀在本专利技术的范围内。电解质浴有利地包含
硫酸。硫酸部分进一步有利地总计80至120g/l，并且特别有利地为90至110g/l。将电解质浴中的焊料部分适当地调节以适应电解质浴中的硫酸部分。焊料部分优选地对应于在电解质浴中能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于制造多壁管(1)、特别是根据权利要求10至15中至少一项的管(1)的方法，其中钢带材(19)形成金属带材(3)的钢来源层(2)，其中将镍来源层(4)施加至该钢来源层(2)的至少一侧，其中将至少一个焊料来源层(5)施加至一个镍来源层(4)、或施加至两个镍来源层(4)之一、或施加至两个镍来源层(4)，其中由金属带材(3)或由金属带材(3)的片段通过卷绕形成该多壁管，并且其中通过加热来焊接该管(1)的壁。2.根据权利要求1的方法，其中通过电镀施加镍来源层(4)和/或焊料来源层(5)。3.根据权利要求2的方法，其中在至少一个具有恒定的电解质流量的可能性的电解槽(13，14)中进行该至少一个镍来源层(4)和/或该至少一个焊料来源层(5)的电镀。4.根据权利要求2或3的方法，其中在至少一个径向电解槽(13)中进行该至少一个焊料来源层(5)的电镀。5.根据权利要求2至4之一的方法，其中使用惰性阳极进行该至少一个镍来源层(4)和/或该至少一个焊料来源层(5)的电镀。6.根据权利要求2至5之一的方法，其中以在50和550A/dm2之间、优选在80和350A/dm2之间并且特别优选在80和220A/dm2之间的电流密度进行该至少一个镍来源层(4)的电镀。7.根据权利要求2至6之一的方法，其中以在30和500A/dm2之间、优选在40和325A/dm2之间并且特别优选在40和200A/dm2之间的电流密度进行该...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安，
申请(专利权)人：TI汽车海德堡有限公司，
类型：发明
国别省市：