銅鋁管技術(shù)發(fā)展之路
2007年,關(guān)于空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接管材料“銅管好,還是銅鋁管好”的爭議由“暗斗”發(fā)展成“明爭”。之所以稱為“暗斗”是指“銅鋁管”早在上世紀(jì)80年代開始應(yīng)用,但始終沒有成為關(guān)注焦點(diǎn),其主要原因是銅、鋁原材料價(jià)格。之所以稱為“明爭”是指近幾年,即2004年以來,受國內(nèi)外各種因素影響,銅原材料價(jià)格大幅上漲,2004年在2萬元/噸至3萬元/噸之間,2005年3萬元/噸至4萬元/噸之間,而在2006年初已超過4.5萬元/噸,年中最高超過8.5萬元/噸,現(xiàn)維持在6萬元/噸左右。企業(yè)為降低生產(chǎn)成本,提高市場競爭力,開始關(guān)注采用“銅鋁管”代替銅管。從而引發(fā)了“銅鋁之爭”,銅鋁管是“黑心管”還是新技術(shù),企業(yè)、專家說法不一。
實(shí)際上,“銅鋁管”不僅應(yīng)用于空調(diào)的連接配管,也應(yīng)用于冰箱、空調(diào)的冷凝器和蒸發(fā)器(俗稱“兩器”)。 “銅鋁管”的制造方法可分為焊接和非焊接方法,其中焊接方法有摩擦焊、儲(chǔ)能焊、閃光焊、電阻焊、釬焊及超聲波焊接等,非焊接方法有洛克環(huán)、絲扣及膠粘扎壓等。本文以“銅鋁管”焊接技術(shù)為主介紹“銅鋁管”技術(shù)研發(fā)歷程,力爭使讀者能夠全面了解“銅鋁管”技術(shù)。
國外情況
1957年,前蘇聯(lián)出現(xiàn)了銅鋁管閃光對焊技術(shù),研制出MCKH-150型銅鋁閃光焊機(jī),能焊接直徑為10mm-30mm的銅鋁管。
1972年,前蘇聯(lián)出現(xiàn)了銅鋁管冷壓焊技術(shù)。
1977年,美國出現(xiàn)銅鋁管的超聲波高溫焊接技術(shù),采用“銅包鋁”的接頭形式,即將銅管端部擴(kuò)口,焊接時(shí)將鋁管插入,焊接規(guī)格為銅管直徑5.75mm、7.4mm,鋁管直徑6mm、8mm。
1985年,前蘇聯(lián)又出現(xiàn)了銅鋁管磁脈沖焊接技術(shù)。
1988年,日本出現(xiàn)了銅鋁管的高頻加熱壓焊技術(shù),焊接規(guī)格為銅管直徑8mm、壁厚1mm,鋁管直徑8mm、壁厚1.2mm。
1998年,日本出現(xiàn)了“鋁包銅”的接頭形式,即將銅管端部縮口,焊接時(shí)將其插入鋁管,焊接規(guī)格為銅管直徑8mm、壁厚0.6mm,鋁管直徑8.2mm、壁厚0.6mm。
此外1975年,日本開始了空調(diào)換熱器銅管薄壁化研究,壁厚由1.0mm、0.8mm減少到0.41mm,甚至0.35mm。資料還提到美國曾用過直徑8mm、壁厚0.3的銅管制造空調(diào)換熱器。
國內(nèi)情況
基本均采用“鋁包銅”的接頭形式。
1984年,電冰箱用銅鋁連接管的爆炸焊技術(shù)通過省級(jí)部門鑒定,1985年,長沙礦冶研究院的陳勇富等發(fā)表了電冰箱用銅鋁連接管的爆炸焊的論文,焊接規(guī)格為銅管直徑8mm、壁厚1mm,鋁管直徑8mm、壁厚1.5mm。
1987年,成都電焊機(jī)研究所的謝堅(jiān)等發(fā)表了銅鋁管的摩擦焊研究論文,銅鋁管規(guī)格均為直徑8mm、壁厚1.5mm。
1988年,北京航運(yùn)綜合技術(shù)開發(fā)公司的張德焱高級(jí)工程師等研制成功Yu-0288鋁—銅管半自動(dòng)特種閃光焊機(jī),可年產(chǎn)銅鋁管接頭60萬支,合格率達(dá)98%以上。
1989年,新鄉(xiāng)電冰箱廠的郭順祥也介紹了蒸發(fā)器用銅鋁管接頭閃光焊接技術(shù),其焊機(jī)是意大利產(chǎn)T8/P型銅鋁管焊機(jī),焊機(jī)容量25kVA,銅鋁管規(guī)格均為直徑8mm、壁厚1mm。
1991年,西安航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司的李培森等發(fā)表了冰箱用銅鋁管接頭的儲(chǔ)能焊研究,研制成功PW-1型儲(chǔ)能焊機(jī),銅鋁管規(guī)格均為直徑8mm、壁厚1mm。
1994年,上海交通大學(xué)的朱燕萍等發(fā)表了電冰箱銅-鋁管接頭的直流閃光焊的研究論文,銅鋁管規(guī)格均為直徑8mm、壁厚0.8mm 。
1998年,沈陽工業(yè)大學(xué)的張希川等發(fā)表了銅鋁管的電阻焊研究論文,研制出微機(jī)控制型插入式銅鋁管電阻焊機(jī),該機(jī)時(shí)間控制精度達(dá)0.01s,日生產(chǎn)能力為200支,合格率達(dá)98%以上 。
同年合肥工業(yè)大學(xué)的徐道容發(fā)表了冰箱用銅鋁管接頭的簡易電容儲(chǔ)能焊的論文,銅鋁管規(guī)格均為直徑8mm、壁厚1mm和1.5mm。
2004年,山東大學(xué)的趙越完成了冰箱管路系統(tǒng)銅-鋁管釬焊研究,焊接規(guī)格為銅管直徑6mm、壁厚0.75mm,鋁管直徑8mm、壁厚1mm。
從“銅鋁管”研究歷程來看,“銅鋁管”技術(shù)尚未完全成熟,既不能將其定義為“黑心管”,因?yàn)椤般~鋁管”是緩解銅資源短缺的途徑之一,也是企業(yè)和消費(fèi)者抑制因原材料價(jià)格上漲帶來的生產(chǎn)和生活成本上漲的途徑之一;又不能將其鼓吹為無瑕疵的新技術(shù),因?yàn)椤般~鋁管”尚有許多技術(shù)層面問題有待解決。綜上所述,“銅鋁管”技術(shù)應(yīng)視為發(fā)展中的新技術(shù)。