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CN107159897A - 一种铜铁粉末冶金管的制造方法及其应用 - Google Patents

一种铜铁粉末冶金管的制造方法及其应用 Download PDF

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CN107159897A
CN107159897A CN201710300985.3A CN201710300985A CN107159897A CN 107159897 A CN107159897 A CN 107159897A CN 201710300985 A CN201710300985 A CN 201710300985A CN 107159897 A CN107159897 A CN 107159897A
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陈金龙
贾洪亮
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Dongguan Jinrui Hardware Co Ltd
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Abstract

本发明涉及冶金管技术领域，特别是涉及一种铜铁粉末冶金管的制造方法及其应用，该铜铁粉末冶金管的制造方法包括：步骤一，选材，选用铜包铁粉、铜包铁粉与铁粉的混合物或铜包铁粉与铜粉的混合物；步骤二，装模；步骤三，挤压成型；步骤四，氧化封孔处理；其中，所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台。所制得的铜铁粉末冶金管能用作空调配管、压缩机吸气管或压缩机排气管。该制造方法所制得的铜铁粉末冶金管具有节能环保、生产效率高、且生产成本低的优点，且该制造方法制得的铜铁粉末冶金管的品质高。该铜铁粉末冶金管的应用，由于能够避免采用火焰钎焊与其它焊件进行焊接，因此具有节能环保、生产效率高、且生产成本低的优点。

Description

一种铜铁粉末冶金管的制造方法及其应用
技术领域
本发明涉及冶金管技术领域，特别是涉及一种铜铁粉末冶金管的制造方法及其应用。
背景技术
目前，空调压缩机排气管、吸气管及空调配管全部采用纯铜管，并且纯铜管是通过火焰钎焊的方式实现与压缩机上盖等关联部件的焊接，这种火焰钎焊由于使用银焊料和磷铜焊料作为焊料，这类焊料在使用时对环境的污染比较大，因此使得火焰钎焊的作业环境比较恶劣，并且火焰钎焊的焊接效率低，且品质泄漏不良率高。另外，由于现有技术所使用的纯铜管的材料成本高，进而导致生产成本高。
发明内容
本发明的目的之一在于针对现有技术中的不足之处而提供一种铜铁粉末冶金管的制造方法，该制造方法具有节能环保、生产效率高、且生产成本低的优点，且该制造方法制得的铜铁粉末冶金管的品质高。
本发明的目的之二在于针对现有技术中的不足之处而提供一种铜铁粉末冶金管的应用。
为达到上述目的之一，本发明通过以下技术方案来实现。
提供一种铜铁粉末冶金管的制造方法，它包括以下步骤：
步骤一，选材：制备铜铁粉末冶金管的材料选用以下三种之一：铜包铁粉、铜包铁粉与铁粉的混合物、铜包铁粉与铜粉的混合物；其中，另外单独将铁粉作为备用材料；其中，所述铜包铁粉是一种在铁颗粒的表面包覆一层铜层的粉末；
步骤二，装模：将步骤一准备好的材料装入冶金管模具中，装模的方式包括以下两种：方式一是选用步骤一的三种材料之一装入整个冶金管模具中；方式二是选用铜包铁粉装入所述冶金管模具的一端部，选用铁粉装入所述冶金管模具的另一端部，选用铜包铁粉与铁粉的混合物装入所述冶金管模具的中间过渡段；
步骤三，挤压成型：步骤二的冶金管模具装入材料后，通过加热加压进行挤压成型，得到冶金管半成品；
步骤四，氧化封孔处理：将步骤三得到的冶金管半成品进行氧化封孔处理，即制得所述铜铁粉末冶金管；
其中，所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台。
所述步骤一中，所述铜包铁粉中铜层的厚度为1μm~100μm，所述铜包铁粉的粉末粒度为10目~100目，所述铜包铁粉中铜的含量为5%~30%；
所述铜粉和所述铁粉的粉末粒度为10目~100目。
所述步骤一中，所述铜包铁粉的粉末松装密度2.4g/cm3~2.6g/cm3，流动性为20s/50g~40s/50g，压缩性为6g/cm3~7g/cm3，收缩性0.4%~1.0%。
所述步骤一中，所述铜包铁粉与铁粉的混合物中，所述铁粉的重量百分比为30%~50%；所述铜包铁粉与铜粉的混合物中，所述铜粉的重量百分比为10%~30%。
所述步骤三的挤压成型中，挤压成型的压力为270MPa~300MPa，挤压成型的温度为1000℃~1083℃。
所述步骤四的氧化封孔处理中，氧化封孔处理的温度为400℃~500℃，封孔的时间为45min~60min，氧化封孔处理的气压为10MPa~16MPa。
所述铜铁粉末冶金管的外壁设置的环形凸台选用以下方式之一进行成型：方式一是在步骤三的挤压成型后，使用冲床冲压成型；方式二是直接在步骤三的挤压成型时通过冶金管模具一并成型。
所述步骤三的挤压成型后，需要对冶金管模具进行分模，其中，分模采用垂直分模方式或水平分模方式。
为达到上述目的之二，本发明通过以下技术方案来实现。
提供一种铜铁粉末冶金管的应用，上述所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管的应用，所述铜铁粉末冶金管用作空调配管、压缩机吸气管或压缩机排气管。
所述铜铁粉末冶金管用作空调配管时，所述铜铁粉末冶金管与其它的空调配管之间采用电焊、氩弧焊、等离子焊、激光焊、高频焊、CO2保护焊、摩擦焊或闪光对焊的焊接工艺进行焊接；
所述铜铁粉末冶金管用作压缩机吸气管或压缩机排气管时，需与压缩机铁上盖进行焊接，并采用电阻焊的方式进行焊接，并焊接于所述铜铁粉末冶金管的环形凸台处，当铜铁粉末冶金管与压缩机铁上盖进行电阻焊时，铜铁粉末冶金管的焊接端需切削加工，并将铜铁粉末冶金管表面的封孔氧化层去除。
本发明的有益效果：
（1）本发明提供的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，由于选用铜包铁粉、铜包铁粉与铁粉的混合物或铜包铁粉与铜粉的混合物作为材料；其中，另外单独将铁粉作为备用材料，并经装模、挤压成型和氧化封孔处理的步骤制得铜铁粉末冶金管，并使得铜铁粉末冶金管能够避免采用火焰钎焊与其它焊件进行焊接，因此，该制造方法所制得的铜铁粉末冶金管具有具有节能环保、生产效率高、且生产成本低的优点，且该制造方法制得的铜铁粉末冶金管的品质高。
（2）本发明提供的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，由于所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台，焊接时铜铁粉末冶金管以环形凸台作为焊接端，进而能够确保环形凸台与其它焊接件之间的接触面为线接触，而线接触焊接的电阻大，由于焊接热量Q=I2Rt，I是电流，由设备提供，t是焊接时间，R是焊接电阻，因此，增加电阻，能够实现焊接热量大，因而能够确保电阻焊接时焊接充分。
（3）本发明提供的一种铜铁粉末冶金管的应用，与现有技术相比，由于能够避免采用火焰钎焊与其它焊件进行焊接，因此具有具有节能环保、生产效率高、且生产成本低的优点。
附图说明
图1是本发明的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管的结构示意图。
图2是本发明的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管的另一种结构示意图。
图3是本发明的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管与其它焊件焊接的结构示意图。
图4是本发明的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管与其它焊件焊接的另一种结构示意图。
附图标记：
铜铁粉末冶金管1；
环形凸台2；
焊件3。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1。
本实施例的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，它包括以下步骤：
步骤一，选材：选用铜包铁粉作为材料，其中，铜包铁粉是一种在铁颗粒的表面包覆一层铜层的粉末；
本实施例中，铜包铁粉中铜层的厚度为50μm，铜包铁粉的粉末粒度为50目，铜包铁粉中铜的含量为20%；
本实施例中，铜包铁粉的粉末松装密度2.5g/cm3，流动性为30s/50g，压缩性为6.7g/cm3，收缩性0.7%；
步骤二，装模：将步骤一准备好的材料装入冶金管模具中，装模的方式是将铜包铁粉装入整个冶金管模具中；
步骤三，挤压成型：步骤二的冶金管模具装入材料后，通过加热加压进行挤压成型，得到冶金管半成品；其中，挤压成型后，需要对冶金管模具进行分模，本实施例中，分模采用垂直分模方式；本实施例中，挤压成型的压力为285MPa，挤压成型的温度为1050℃；
步骤四，氧化封孔处理：将步骤三得到的冶金管半成品进行氧化封孔处理，即制得所述铜铁粉末冶金管；本实施例中，氧化封孔处理的温度为450℃，封孔的时间为50min，氧化封孔处理的气压为13MPa；
其中，所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台。本实施例中，环形凸台是在步骤三的挤压成型后，使用冲床冲压成型。
实施例2。
本实施例的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，它包括以下步骤：
步骤一，选材：选用铜包铁粉与铁粉的混合物作为材料；其中，另外单独将铁粉作为备用材料；其中，铜包铁粉是一种在铁颗粒的表面包覆一层铜层的粉末；
本实施例中，铜包铁粉中铜层的厚度为1μm，铜包铁粉的粉末粒度为10目，铜包铁粉中铜的含量为5%；铁粉的粉末粒度为10目~100目；
本实施例中，铜包铁粉的粉末松装密度2.4g/cm3，流动性为20s/50g，压缩性为6g/cm3，收缩性0.4%；
本实施例中，铜包铁粉与铁粉的混合物中，铁粉的重量百分比为30%~50%；
步骤二，装模：将步骤一准备好的材料装入冶金管模具中，装模的方式是将铜包铁粉装入冶金管模具的一端部，选用铁粉装入冶金管模具的另一端部，选用铜包铁粉与铁粉的混合物装入冶金管模具的中间过渡段；
步骤三，挤压成型：步骤二的冶金管模具装入材料后，通过加热加压进行挤压成型，得到冶金管半成品；其中，挤压成型后，需要对冶金管模具进行分模，本实施例中，分模采用水平分模方式；本实施例中，挤压成型的压力为270MPa，挤压成型的温度为1000℃；
步骤四，氧化封孔处理：将步骤三得到的冶金管半成品进行氧化封孔处理，即制得所述铜铁粉末冶金管；本实施例中，氧化封孔处理的温度为400℃，封孔的时间为45min，氧化封孔处理的气压为10MPa；
其中，所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台。本实施例中，环形凸台是直接在步骤三的挤压成型时通过冶金管模具一并成型。
实施例3。
本实施例的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，它包括以下步骤：
步骤一，选材：选用铜包铁粉与铜粉的混合物作为材料；其中，铜包铁粉是一种在铁颗粒的表面包覆一层铜层的粉末；
本实施例中，铜包铁粉中铜层的厚度为100μm，铜包铁粉的粉末粒度为100目，铜包铁粉中铜的含量为5%~30%；铜粉的粉末粒度为10目~100目；
本实施例中，铜包铁粉的粉末松装密度2.6g/cm3，流动性为40s/50g，压缩性为7g/cm3，收缩性1.0%；
本实施例中，铜包铁粉与铜粉的混合物中，铜粉的重量百分比为10%~30%；
步骤二，装模：将步骤一准备好的材料装入冶金管模具中，装模的方式是将铜包铁粉与铜粉的混合物装入整个冶金管模具中；
步骤三，挤压成型：步骤二的冶金管模具装入材料后，通过加热加压进行挤压成型，得到冶金管半成品；其中，挤压成型后，需要对冶金管模具进行分模，本实施例中，分模采用垂直分模方式；本实施例中，挤压成型的压力为300MPa，挤压成型的温度为1083℃；
步骤四，氧化封孔处理：将步骤三得到的冶金管半成品进行氧化封孔处理，即制得所述铜铁粉末冶金管；本实施例中，氧化封孔处理的温度为500℃，封孔的时间为60min，氧化封孔处理的气压为16MPa；
其中，所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台。本实施例中，环形凸台是直接在步骤三的挤压成型时通过冶金管模具一并成型。
实施例4。
本实施例的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，它包括以下步骤：
步骤一，选材：选用铜包铁粉作为材料；其中，铜包铁粉是一种在铁颗粒的表面包覆一层铜层的粉末；
本实施例中，铜包铁粉中铜层的厚度为20μm，铜包铁粉的粉末粒度为30目，铜包铁粉中铜的含量为10%；
本实施例中，铜包铁粉的粉末松装密度2.4g/cm3，流动性为25s/50g，压缩性为6.5g/cm3，收缩性0.5%；
步骤二，装模：将步骤一准备好的材料装入冶金管模具中，装模的方式是将铜包铁粉装入整个冶金管模具中；
步骤三，挤压成型：步骤二的冶金管模具装入材料后，通过加热加压进行挤压成型，得到冶金管半成品；其中，挤压成型后，需要对冶金管模具进行分模，本实施例中，分模采用垂直分模方式；本实施例中，挤压成型的压力为280MPa，挤压成型的温度为1020℃；
步骤四，氧化封孔处理：将步骤三得到的冶金管半成品进行氧化封孔处理，即制得所述铜铁粉末冶金管；本实施例中，氧化封孔处理的温度为420℃，封孔的时间为55min，氧化封孔处理的气压为15MPa；
其中，所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台。本实施例中，环形凸台是直接在步骤三的挤压成型时通过冶金管模具一并成型。
实施例5。
本实施例的一种铜铁粉末冶金管的应用，将实施例1的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管用作空调配管。
铜铁粉末冶金管用作空调配管时，铜铁粉末冶金管与其它的空调配管之间采用电焊、氩弧焊、等离子焊、激光焊、高频焊、CO2保护焊、摩擦焊或闪光对焊的焊接工艺进行焊接。
实施例6。
本实施例的一种铜铁粉末冶金管的应用，将实施例1的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管用作压缩机吸气管或压缩机排气管。
铜铁粉末冶金管用作压缩机吸气管或压缩机排气管时，需与压缩机铁上盖进行焊接，并采用电阻焊的方式进行焊接，并焊接于所述铜铁粉末冶金管的环形凸台处，当铜铁粉末冶金管与压缩机铁上盖进行电阻焊时，铜铁粉末冶金管的焊接端需切削加工，并将铜铁粉末冶金管表面的封孔氧化层去除。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：它包括以下步骤：
步骤一，选材：制备铜铁粉末冶金管的材料选用以下三种之一：铜包铁粉、铜包铁粉与铁粉的混合物、铜包铁粉与铜粉的混合物；其中，另外单独将铁粉作为备用材料；其中，所述铜包铁粉是一种在铁颗粒的表面包覆一层铜层的粉末；
步骤二，装模：将步骤一准备好的材料装入冶金管模具中，装模的方式包括以下两种：方式一是选用步骤一的三种材料之一装入整个冶金管模具中；方式二是选用铜包铁粉装入所述冶金管模具的一端部，选用铁粉装入所述冶金管模具的另一端部，选用铜包铁粉与铁粉的混合物装入所述冶金管模具的中间过渡段；
步骤三，挤压成型：步骤二的冶金管模具装入材料后，通过加热加压进行挤压成型，得到冶金管半成品；
步骤四，氧化封孔处理：将步骤三得到的冶金管半成品进行氧化封孔处理，即制得所述铜铁粉末冶金管；
其中，所制得的铜铁粉末冶金管的外壁设置有环形凸台。
2.根据权利要求1所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：所述步骤一中，所述铜包铁粉中铜层的厚度为1μm~100μm，所述铜包铁粉的粉末粒度为10目~100目，所述铜包铁粉中铜的含量为5%~30%；
所述铜粉和所述铁粉的粉末粒度为10目~100目。
3.根据权利要求1所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：所述步骤一中，所述铜包铁粉的粉末松装密度2.4g/cm3~2.6g/cm3，流动性为20s/50g~40s/50g，压缩性为6g/cm3~7g/cm3，收缩性0.4%~1.0%。
4.根据权利要求1所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：所述步骤一中，所述铜包铁粉与铁粉的混合物中，所述铁粉的重量百分比为30%~50%；所述铜包铁粉与铜粉的混合物中，所述铜粉的重量百分比为10%~30%。
5.根据权利要求1所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：所述步骤三的挤压成型中，挤压成型的压力为270MPa~300MPa，挤压成型的温度为1000℃~1083℃。
6.根据权利要求1所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：所述步骤四的氧化封孔处理中，氧化封孔处理的温度为400℃~500℃，封孔的时间为45min~60min，氧化封孔处理的气压为10MPa~16MPa。
7.根据权利要求1所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：所述铜铁粉末冶金管的外壁设置的环形凸台选用以下方式之一进行成型：方式一是在步骤三的挤压成型后，使用冲床冲压成型；方式二是直接在步骤三的挤压成型时通过冶金管模具一并成型。
8.根据权利要求1所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法，其特征在于：所述步骤三的挤压成型后，需要对冶金管模具进行分模，其中，分模采用垂直分模方式或水平分模方式。
9.权利要求1至8任意一项所述的一种铜铁粉末冶金管的制造方法所制得的铜铁粉末冶金管的应用，其特征在于：所述铜铁粉末冶金管用作空调配管、压缩机吸气管或压缩机排气管。
10.根据权利要求9所述的一种铜铁粉末冶金管的应用，其特征在于：所述铜铁粉末冶金管用作空调配管时，所述铜铁粉末冶金管与其它的空调配管之间采用电焊、氩弧焊、等离子焊、激光焊、高频焊、CO2保护焊、摩擦焊或闪光对焊的焊接工艺进行焊接；
所述铜铁粉末冶金管用作压缩机吸气管或压缩机排气管时，需与压缩机铁上盖进行焊接，并采用电阻焊的方式进行焊接，并焊接于所述铜铁粉末冶金管的环形凸台处，当铜铁粉末冶金管与压缩机铁上盖进行电阻焊时，铜铁粉末冶金管的焊接端需切削加工，并将铜铁粉末冶金管表面的封孔氧化层去除。
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