2008.“铜铝铜空调连接管”的开发与应用——赵越

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第 ８卷 增 刊 ２ ０ ０ ８ 年 ６月
制 冷 与 空 调
ＲＥＦＲＩ ＧＥＲ ＡＴ １ Ｎ ０ ＡＮ Ｄ Ｉ —Ｃ０Ｎ ＤＩ ０Ｎ Ｉ Ａ Ｒ Ｔ１ ＮＧ
“ 铝 铜 空调 连 接 管 ’ 开 发 与 应 用 铜 ’ 的
赵 越 ” 左 铁 军 王 昕 ” 尹 衍 升 ” 王 岩。 ’
空调器 产 品的 特点 是 产 量 高 ， 润低 ， 要 降 利 需 低加 工成本 ， 足规 模 化 生产 要 求 ， 空 调行 业 实 满 是
现铝 代 铜 的 难 点 。本 项 目的 目标 是 克 服 上 述 难 点 ， 产 出两 头 是 铜 中间 是 铝 的铜 铝 组 合 管 路 代 生
ｔｏｎ ｕｎ ｔ ｎ ｈｅ ｐｏ ｅ ｔ ｆ ｃ ｏ ｒ ｒ ｓ ｕｒ ｅ， ａｍ ｉ ｔ ｔ ｏｃ ｐ ｏ ｅ ｏ — 一 ｉ ｉｓ ａ ｄ ｔ ｖ ｒ ｙ ｏ ｏ ｐｅ ｅ ｏ ｃ ｉ ｎｇ ａ ｈｅ ｆ ｕｓ ｒ ｂｌ ｍ ｆ Ｃｕ Ａ１Ｃｕ
解决 外部 防腐 问题 即可 。 铜管 尤其是 磷脱 氧 纯 铜 管之 间 的钎 焊 性 能 远 比铝 管之 间的 钎 焊 性 能 优 越 。另 外 ， 调 器 室 内 空
外 机 上 的 阀 门 与 连 接 管 靠 的是 螺 帽 压 紧 机 械 密 封 ， 然采 用 铜 管 的机 械 密 封 性 能 也 优 于 铝 管 的 显 机 械 密封性 能 ， 佳 方 案 是 在 铝 管 的两 端 各 焊 接 最
空 调制冷 管路 材料 的质 量 和性 能 对 保证 制 冷
产 品 的制冷 效 果 、 寿命 和成 本 具 有 极 其 重 要 的 影
实现铝 管代 替 铜 管 ， 稳 妥 可 靠 的 办 法 是采 用 一 最 种 铜铝 组合 制冷 管路 ， 管路 中间部 分 采 用 铝 管 ， 即 两 端各 焊接 上一 小 段 铜 管便 于 后 续 加 工 ， 保 证 以
响 。铜 具 有 良好 的 导 电 、 导热 、 软 的 弯 曲性 能 、 柔
钎 接性及 耐蚀性 ， 其 是铜 管 钎 焊 技术 简单 ， 作 尤 操
人 员容 易掌握 、 钎焊 材料 容 易 采 购 和保 存 ， 最 理 是 想 的制 冷管 路 材 料 ， 泛 应 用 于空 调 制 冷 行 业 的 广 制 冷管路 系统 。随 着 国 家 经 济 、 活 水 平 的 快 速 生 提 高 ， 调 产 量 迅 猛 增 加 ， 致 铜 管 的 消 耗 量 猛 空 导 增 。由于我 国是 铜 资 源 根 对 短 缺 的 国家 、 矿 资 铜 源储 藏量 不 多 ， 资 源 远 远 满 足 不 了社 会 发 展 和 铜
接 头加 热容 易 出 现脆 性 的铜 铝 共 晶组 织 ， 管 表 铝
面的氧 化 物不 易 清 除 ， 有 技 术 中没 有 合 适 的 焊 现 接 方法 可 以 实 现 大 规 模 生 产 。另 外 ， 调 制 冷 系 空 统 对管路 洁 净 度 、 量 、 密 性 的 特 殊 要 求 ， 加 流 致 增 实 现铜铝 连 接 管 的难 度 ， 壁 铜 铝 管 的规 模 化 焊 薄
操作 技术要 求 高 、 度大 。因此 ， 难 Ｎｏｃ ｏＫ 铝铝 ０Ｌ
管钎 焊 方 法 在 制 冷 产 品 生 产 厂 家 中没 有 获 得 应
用 ， 散布 于 全 国城 乡 各 地 的售 后 安 装 或 维 修 站 在 推广 ＮＯ ＯＬ Ｃ ＯＫ 铝 铝 管钎 焊 技 术更 难 。显 然 ， 用 铝 管 直 接 代 替 铜 管 在 工 艺 上 存 在 难 以 跨 越 的 障碍 。 家 用 冰 箱 从 １９ ９ ０年 就 开 始 使 用 ８ ｍｍ ×１ ｍｍ铜 铝组 合管 路代 替 铜 作 制冷 管 路 。１ ７年 的使 用结 果 表明 ， 由于 管路 抽 空 和 制冷 剂 中不 含 水分 、 不 含氯 离子等 特性 ， 长 期 使用 过 程 中 ， 有 发 现 在 没
⑥ 制冷 产 品多 是 规 模 化 生 产 ， 铝 连 接 管 的 铜 制 备工艺 应 符 合 规 模 生 产 （ 产 量 、 格 率 、 本 如 合 成
等） 求。 要
３ 总 体 思 路
针对 薄 壁 铜 铝 管 焊 接 中存 在 的 问 题 ， 者 采 笔
用 以下解决 思路 ： 插 入 式铜 铝 接 头结 构 ， 高密 用 提 封 面 积 ， 决薄壁 铜 铝 管焊 缝 的 致 密性 难 题 ； 铝 解 铜 的熔点 相差 ４ ０℃ ， 合 采 用 固相 焊接 方 法 ， 路 ０ 适 管
连 接 管 时 了解 产 品 特 点 ， 握 检 测 方 法 ， 止错 用 伪 劣 铜 铝 连 接 管 而 影 响空 调 整 机 性 能 。 掌 防 关键词 空调 铜管 铝管
Ｒ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ａ ｐｌ ａ ｉ ｎ ｏ ’ ｌＣｕ ｃ ｎｎ ｃ ｉ ｕ ｅ ｆ ｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｐ ｉ ｔｏ ｆ Ｃｕ Ａ － ｏ ｅ ｔｎｇ ｔ ｂ ｏ ｃ ａ ｒｃ ｎｄ ｔｏ ｎｇ ｉ － ｏ ｉｉ ｎｉ
经 济建设 的需求 。因此 ， 寻找 一 种性 能 相 近 、 格 价
性 能不 变 ， 本 降低 。 成 薄 壁铜 铝 管 的工 业 化 焊 接 存 在 很 大 的难 度 ：
管 端对 接接 头接 触 面 窄 ， 致 铜 铝 管 焊 接 接 头 密 导 封 性能 差 ； 管 与铜 管 的物 理 性 能差 异 大 ， 铜 铝 铝 对
接生 产是 世界 难题 。
较低 、 藏量 丰 富 的材 料 代 替 铜 是 当前 制 冷 行 业 储
迫切 需要解 决 的实际 问题 。
我 国铝 资源 丰富 ， 同规格 铝 管 比铜 管价 格低 ９ 倍 ， 具有 良好 的导 电 、 热 、 软 的弯 曲性能 ， 铝 导 柔 如
果能克 服 铝 管 在钎 接 性 和 耐蚀 性 方 面 的 不 足 ， 制 冷行业 铝代 铜 意义 重 大 ， 空 调 器 以及 其 他 制 冷 在 设 备 中实现铝 代 铜 ， 符合 我 国国情 。在 制冷 行 业 ，
ｃ ｎ ｅ ｔ ｇ ｔ ｂ ，ｉｔｏ ｕ ｅ ｈ ｅ ｅ ｈ ｉｕ ｓｓ ｃ ｓｍｉｒ ｓｒ ｃｕ ｅｏ ｉ ｔ ｕ ｌ ｙｄ － ｏ ｎ ｃｉ ｕ ｅ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｅｋ ｙｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｕ ｈ ａ ｃｏ ｔｕ ｔ ｒ ｆ ｏｎ ，ｑ ａｉ ｅ ｎ ｊ ｔ ｔｃｉｇ，ｆ ｂ ｉａｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｆｌｒ ｅ ｄａ ｔｒｊ ｉｔ ｎ ｉ ｏ ｒ ｓｏ ｔ ｏ ｎ Ｏ ｏ ， ｅ ｔｎ ａ ｒｃ ｔｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ａ ｇ ｉｍｅ ｅ ｏ ｎ ，ａ ｔ ｃ ｒ ｏ ｉ ｎ ｍｅｈ ｄ ａ ｄ Ｓ ｎ —
替 铜管 ， 入铝管 制冷 管路 ， 符 合 国 家创 建 节 约 引 这
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赵 越 等 ：铜 铝 铜 空 调 连 接 管 ” 开 发 与应 用 “ 的
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型社 会 和可持 续发 展的 战略要求 。
１ 空调 管路铜 替代 材料选 择依 据
冷 剂 与残 留水反 应 物对 金 属 的腐 蚀 倾 向可 以忽 略
不 计 。因此 ， 系统 不会 从 内部 开始 腐蚀 金 属 管 路 ，
在 实 际应 用 过 程 中也 证 明 了 这 一 点 ， 型铜 铝 制 新
冷 管路结 构设 计 及其 制 备 工艺 主 要 研究 管 路 外 部
的 防腐措 施 。
所 以在 生产 中对 制冷 管 路 系统 内部 的 矿物 油 含 量 进行 了严 格 的 控 制 ， 制标 准 为≤ ７ ｍｇ ｍ 除 此 控 ／ ；
以外 ， 粒状 异物 等杂 质 会 导 致系 统 堵 塞 ， 颗 需要 严 格控 制其 含量 ， 标准 为≤ ２ ／ ； ５ｍｇ ｍ 氯离 子是 有 害
上 一段 铜 管 ， 两 端 的 铜 管 保 证 连 接 和其 他 特 殊 用 要 求 。显 然 选择什 么 方式 在 铝 管 的 两端 焊 接 上 铜
ｗｈｉｈ ｓ ｐｐ ｉｓ ｒ ｆ ｒ ｎ ｅ ｆ ｒ ｕｓ ｒｆ ｒ ｔ ｅ ｔ ｓ ｅ ｈｏ ｃ ｕ ｌｅ ｅ ｅ ｅ ｃ ｏ ｅ ｏ ｈ ｅ ｔｍ ｔ ｄ． ＫＥＹ ＯＲＤＳ ａｒｃ ｄｉｉ ｎｉ ｇ；ｃ ｐｅ ｕｂ Ｗ ｉ—ｏｎ ｔｏ ｎ ｏｐ ｒｔ ｅ；ａ ｕ ｎｕ ｔ ｅ ｌ ｍｉ ｍ ｕｂ
８ｍｍ ×１ｍｍ 铜 铝组 合管路 从 管路 内部开 始腐 蚀 的故 障件 ， 以应 用 于 制冷 产 品 中的 铝 管 只需 要 所
⑤ 制冷剂 本 身 对 金 属 无 腐蚀 性 ， 如果 充 注 到
系统 中 的制 冷 剂 中含 有 水 分 ， 冷 剂 与 之 发 生 反 制
应后 ， 反应物 对金 属 有 腐蚀 性 ， 由于 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 产 中对 制 冷 管 路 系统严 格控 制 了水 分 含 量 ， 这个 环 境 下 ， 在 制
。（ ｎ ｄ ｏ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｉａ ｉｅｓｔ ） Ｑｉｇ ａ ｃ ｎ ｌｇ ｃ ｌＵｎｖ ｒ ｉ ｙ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ Ｂａ ｅ ｎ ｔ ｅ ｂ ｃ ｇｒ ｓ ｄ ｏ ｈ ａ ｋ ｏｕｎ ｆ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｏ ｉ—ｏｎ ｔｏｎ ｎ ｎｄ ｒ ｆ ｉ ｒ — ｄ ｏ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ａｒｃ ｄｉｉ ｉ ｇ ａ ｅ ｒｇｅ ａ
Ｚｈ ｏ Ｙｕ Ｚｕ ｅｕ ２ Ｗ ａ ｇ Ｘｉ ａ ｅ’ ｏＴｉｊ ｎ ｎ ｎ
”（ ｅ ｎＵ ｎｖ ｒｉｙ ｏ ｉａ Ｏｃａ ｉｅ ｓｔ ｆＣｈｎ ）
Ｙｉ ｎ ｈ ｎ ’ Ｗ ａ ｇ Ｙａ 。 ｎ Ｙａ ｓ ｅ ｇ’ ｎ ｎ
（ ｎ ｄ ｏ Ｈａｑｎ ａ ｈ ｎ ｒ ｌｎ ） Ｑｉｇ ａ ｉｉｇ Ｍ ｃ ｉｅ ｙ Ｐ ａ ｔ
”（ 中国海洋 大学 ）
摘
（ 岛市海青 机械 总厂 ） 。（ 岛理 工 大学 ） 青 青
要 以 空调 制 冷 产 品 的 特性 和铜 资 源 匮 乏 的现 状 为 背 景 ， 对 空 调 连 接 管 铝代 铜 这 一 行 业关 注 的 焦 点 针