專利名稱：無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種金屬接管的制造方法，尤其是一種異型多通銅接管一次成型的制造方法。
無焊縫異型多通銅接管是制冷系統(tǒng)中必不可少的重要零部件，也是建筑、航空、航海、科研、化工管路中的重要零部件。目前國內(nèi)外基本采用傳統(tǒng)的機械加工方法來制造這種銅質(zhì)異型多通連接管，它是將不同直徑的直通型銅管，采取切割下料、打孔、擴口、縮口、彎曲、冷擠壓等方法來完成，對于一些較復雜的異型銅質(zhì)多通連接管，如雙排異型多通連接管，四通以上的銅質(zhì)多通連接管等只能采用機械加焊接的工藝來完成。由于受這些制造工藝本身的限止，以及操作過程中存在的缺陷因而會出現(xiàn)許多質(zhì)量問題，如橫直管的焊接，只能是直角90°而無法用奧爾連接；有多余的銅管插入到管內(nèi)腔中；焊渣雜質(zhì)在焊接時會殘留內(nèi)腔，致使內(nèi)腔管路不夠暢通影響日后使用時氣流不暢。另外還會存在虛焊、假焊等情況，而對于管路密集的異型多通銅接管，焊接難度更大，尤其是這種采用機械加焊接方法制得的異型多通銅接管在接到管路上再焊到空調(diào)整機上焊接時會出現(xiàn)二次脫焊泄漏等嚴重質(zhì)量問題。將它用在制冷系統(tǒng)中，特別是用到汽車空調(diào)器上，因振動較大，使用情況較差更會發(fā)生焊縫震裂、脫開、泄漏、不會制冷等故障，降低了使用壽命。因此長期以來空調(diào)制冷行業(yè)迫切需要一種高質(zhì)量的無焊縫異型多通銅接管。
本發(fā)明的目的是為了克服上述實際存在的不足，而提供一種用電解沉積制造無焊縫異型多通銅接管的方法。
本發(fā)明的目的還在于進一步提供一種在上述基礎(chǔ)上能進一步提高制造無焊縫異型多通銅接管的質(zhì)量，并滿足工業(yè)化式批量生產(chǎn)需要的無焊縫異型多通銅接管的一步成型制造方法。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，采取電解沉積一次成型方法，它包括1、制造芯模選好芯模材料，用鉛基合金制成光滑芯模，在其表面用鉻酸制一層分離膜。2、電解成型將芯模掛放到盛裝有硫酸銅電解液的電解槽中，以芯模為陰極，電解槽中還設(shè)置有陽極板，通過通電后電解析銅而將銅離子沉積在芯模上成型。3、脫芯處理將成型產(chǎn)品通過加熱以熔化芯模，再經(jīng)表面處理完成。
常規(guī)的電解液通常有硫酸銅和硫酸組成，對于這種單純的硫酸銅電解液在實際電解沉積過程中，隨著銅層厚度的增加銅品粒也增大，表面粗糙、蔬松、硬度增加、發(fā)脆，質(zhì)量變差。因而就會在制作過程中帶來一系列的問題，為此本發(fā)明選擇在硫酸銅電解液中，加入硫酸銨和明膠兩種添加劑。該電解液的配比是硫酸銅150g-250g/l，硫酸50-80ml，磁酸銨30-50g/l，明膠0.1-0.5/l，選擇電解的溫度20-50℃，電流2-10A/cm2，上述電解液的最佳配比選擇為硫酸銅200g/l，磁酸60ml/l，硫酸銨35g/l明膠0.3g/l。
本發(fā)明選擇熔點在300-500℃的鉛基合金為芯模材料，這種鉛合金性能穩(wěn)定，其硬度、抗拉強度、膨脹率、收縮率以及電導率均能滿足電解沉積無焊縫異型多通銅接管制造工藝要求，它由鉛錫、銻三種金屬按不同比例成份組成，配比如下含鉛70-80％，錫15-20％，銻5-10％，其中以鉛75％、錫20％、銻5％為最佳。
本發(fā)明對去芯后的成型產(chǎn)品采取包括酸洗、鈍化等表面處理；酸洗液的組成配方如下硫酸40-60％，硝酸15-25％，鹽酸2-5％，水15-30％；其中50％硫酸，20％硝酸，3％鹽酸及27％水為最佳組分配比，酸洗后用2％硫酸鈉溶液中和，再進行下一步鈍化處理。
鈍化液配方如下重鉻酸鉀100-150g/l，硫酸5-15ml/l鈍化處理的溫度選擇20-30℃，時間2-3秒。
本發(fā)明采用電解一次成型方法制造無焊縫異型多通銅接管，它具有一次成型，無焊縫，防震、抗震性好，連接管內(nèi)暢通無阻，不會產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象等特點。因而這種異型多通銅質(zhì)連接管質(zhì)量好，使用壽命長，尤其適用于汽車空調(diào)器和高可靠其它行業(yè)管路連接。
本發(fā)明制得的無焊縫異型多通銅接管外表光亮一致管內(nèi)無雜質(zhì)，多通管轉(zhuǎn)角可用奧爾連接，可制成任何特殊要求的異型多通銅質(zhì)連接管，特別是由于本發(fā)明用上了專門添加劑的電解液后，進一步提高了制作質(zhì)量，在其韌性，致密度等方面均達到和超過了用傳統(tǒng)工藝制異型多通連接管的質(zhì)量，并使該工藝在工業(yè)化批量生產(chǎn)得以實現(xiàn)。
本發(fā)明將通過如下實施例作進一步的描述。
實施例一、1、芯模制作 先用模具鋼做成產(chǎn)品形狀的內(nèi)芯模具，然后將75％鉛，20％錫，5％銻的鉛合金熔入上述內(nèi)芯模具中，經(jīng)冷卻成型后即得到芯模，本發(fā)明采用鉛合金做為芯模材料，主要是考慮它具有穩(wěn)定的化學性、低溫成型性和良好的導電性，與電解液不發(fā)生其它化學反應(yīng)，其膨脹率、收縮率、硬度、抗拉強度均能滿足生產(chǎn)工藝要求，使制得的芯模光滑且能與銅產(chǎn)品順利分離，本發(fā)明在芯模的表面用鉻酸型制成一層薄的純化膜，也可稱之為分離層。
2、電解成型 將電解液配好放入電解槽中，該電解液中所含組分為硫酸銅200g/l，硫酸60ml/l，硫酸銨35g/l，明膠0.3/l其中后兩種硫酸銨和明膠為添加劑，它們能起到穩(wěn)定電解液使電解產(chǎn)品的銅層致密韌度好，使工業(yè)化電解無焊縫異型多通銅接管成為現(xiàn)實。把芯模掛放在電解槽里浸沒在電解液中作為陽極，而在電解槽中設(shè)置有電解銅板或磷銅板等作為陽極，電解沉銅時電解液的溫度調(diào)整在20-50℃，并且電解液循環(huán)流動，通電電流根據(jù)銅層厚度不同要求而在2-10A/cm2中選擇調(diào)整，通過電解析銅將銅沉積在芯模的表面成型，這個過程叫電解沉積。一般銅質(zhì)異型多通連接管的品種繁多，厚度要求不一，因此在芯模表面沉積銅材的厚度可以根據(jù)產(chǎn)品的實際要求，以沉積的時間、電解液的濃度和電流大小等而定。
3、脫芯處理 將電解成型后的產(chǎn)品進行加熱熔芯，當加熱溫度超過芯模熔點時，即可熔化芯模使之分離，對熔化的芯模材料回收待下次再用，降低生產(chǎn)成本。熔解芯模后(脫芯)再進行表面處理，以達到產(chǎn)品內(nèi)外清潔光亮，具體做法是第一，用50％硫酸、20％硝酸、3％鹽酸與27％水混合配成酸洗劑對脫芯后的產(chǎn)品進行清洗。通過上述酸洗劑的清洗使產(chǎn)品內(nèi)外光亮有一種嶄新的感覺。第二，通過上面清洗后再在2％碳酸鈉溶液中進行中和。第三通過中和后再在如下組份配比的鈍化劑中進行鈍化處理，重鉻酸鉀130g/l、硫酸10ml/l，鈍化溫度選擇在20-30℃，時間為2-3秒。鈍化后的產(chǎn)品送下道烘干，溫度60-80℃半小時即可、包裝。
實施例二1、芯模制作，選用的芯模材料為70％鉛，20％錫，10％銻的合金材料按實施例一相同方法制作成光滑的芯模用在其表面用鉻酸型制一層薄的鈍化分離膜層。
2、電解成型將如下成份配比的硫酸鹽電解液放入電解槽中，以制取成型產(chǎn)品其配比是硫酸銅150g/l，硫酸80ml/l，硫酸銨50g/l，明膠0.5g/l。
3、脫芯處理 加熱熔化芯模(脫芯)后第一，用40％硫酸，25％硝酸，5％鹽酸，30％水混合配制成酸洗液，對脫芯后的產(chǎn)品進行酸洗；第二，在2％碳酸鈉溶液中進行中和處理；第三，中和后的產(chǎn)品再在100g/l重鉻酸鉀和15ml/l硫酸混合的鈍化劑中進行鈍化處理，其余工藝均與實施例一相同。
實施例三1、芯模制作選用80％鉛，15％錫，5％銻的鉛合金作為芯模材料，將其制成光滑的芯模，再在其表面用鉻酸型制成一層薄的純化分離膜層。
2、電解成型將硫酸鹽電解液放入電解槽中，其電解液的組成成分是硫酸銅250g/l，硫酸50ml/l，硫酸銨30g/l，明膠0.1g/l，然后把芯模掛放在電解液中接上電流進行電解沉積制取成型產(chǎn)品。
3、脫芯處理把成型產(chǎn)品加熱熔化脫芯，然后再按下例步驟進行表面處理，第一，先用60％硫酸，15％硝酸，2％鹽酸，23％水進行配比制成酸洗劑，對脫芯后的產(chǎn)品進行酸洗。第二，再用2％碳酸鈉溶液進行中和。第三、中和后再在由下面組成成份的鈍化劑中進行鈍化處理重鉻酸鉀150g/l、5ml/l硫酸組成鈍化劑，進行快速純化，其余工作步驟均與前兩實施例相同。
權(quán)利要求
1.一種無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于采用電解沉積一次成型制造方法，它包括a.芯模制作選用鉛基合金制成芯模，并在其表面用鉻酸型制一層分離膜；b.電解成型將芯模掛放到盛裝有硫酸鹽電解液的電解槽中，以芯模為陰極，在電解槽還設(shè)置有陽極板，通過通電后電解將電解液中的銅離子沉積在芯模上成型；c.脫芯處理將成型產(chǎn)品通過加熱以熔化芯模，再經(jīng)表面處理完成。
2.如權(quán)利要求1所述的無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于所述的硫酸型電解液中加入有硫酸銨和明膠兩種添加劑，且該電解液的配比是硫酸銅150-250g/l，硫酸50-80ml/l，硫酸銨30-50g/l，明膠0.1-0.5g/l，選擇的電解液溫度為20-50℃，通電電流2-10A/cm2。
3.如權(quán)利要求2所述的無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于硫酸鹽電解液的配比是硫酸銅200g/l，硫酸60ml/l，硫酸銨35g/l，明膠0.3g/l。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于所述的鉛基合金芯模由鉛、錫、銻三種金屬按下列比例成份組成，鉛70-80％，錫15-20％，銻5-10％。
5.如權(quán)利要求4所述的無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于鉛基合金的成份比例為鉛75％、錫20％、銻5％。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于所述的表面處理包括1)酸洗用40-60％的硫酸，15-25％硝酸，2-5％鹽酸，15-30％的水混合配制成酸洗劑(重量百分比)對去芯后的成型產(chǎn)品進行酸洗；2)中和用2％碳酸納溶液再進行中和處理；3)鈍化選用由100-150g/l重鉻酸鉀和5-15ml/l硫酸配制而成鈍化液對中和后的成型產(chǎn)品進行鈍化處理，鈍化處理的溫度選擇在20-30℃，時間2-3秒。
7.如權(quán)利要求4或5所述的無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于所述的表面處理包括以下步驟1)酸洗用40-60％的硫酸、15-25硝酸、2-5％鹽酸、15-30％的水混合配制成酸洗劑(重量百分比)對去芯后的成型產(chǎn)品進行酸洗；2)中和用2％碳酸鈉溶液再進行中和處理；3)鈍化用100-150g/l重鉻酸鉀和5-15ml/l硫酸配制成鈍化液對中和后的成型產(chǎn)品進行純化處理，鈍化處理的溫度選擇在20-30℃，時間2-3秒。
8.如權(quán)利要求6或7所述的無焊縫異型多通銅接管一步成型制造方法，其特征在于所述的酸洗劑的最佳配比是硫酸50％、硝酸20％、鹽酸3％、水27％，鈍化液的最佳配比是130g/l重鉻酸鉀和10ml/l硫酸組成。
全文摘要
本發(fā)明是一種異型多通銅接管的一步成型制造方法，它采用電解沉銅辦法，其具體工藝包括芯模制作，選用易熔的鉛基合金制作成專用芯模并在其表面制成一層分離膜；電解成型將芯模掛放在電解槽中通電電解沉積銅于芯模上成型；去芯處理加熱成型產(chǎn)品熔化芯模，再通過配洗、中和及鈍化處理。本發(fā)明與原機械加工方法相比，具有一次成型無焊縫，表面光潔度好，使用壽命長，可以制作任何復雜形狀的銅接管，制作成本低，制作質(zhì)量高等特點。
文檔編號C25D1/00GK1138636SQ9510694
公開日1996年12月25日 申請日期1995年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月16日
發(fā)明者石永國, 石偉峰 申請人:石永國, 石偉峰