銅鋁管技術發(fā)展之路
2007年,關于空調內外機連接管材料“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80年代開始應用,但始終沒有成為關注焦點,其主要原因是銅、鋁原材料價格。之所以稱為“明爭”是指近幾年,即2004年以來,受國內外各種因素影響,銅原材料價格大幅上漲,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)為降低生產成本,提高市場競爭力,開始關注采用“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,企業(yè)、專家說法不一。
實際上,“銅鋁管”不僅應用于空調的連接配管,也應用于冰箱、空調的冷凝器和蒸發(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”焊接技術為主介紹“銅鋁管”技術研發(fā)歷程,力爭使讀者能夠全面了解“銅鋁管”技術。
國外情況
1957年,前蘇聯(lián)出現(xiàn)了銅鋁管閃光對焊技術,研制出MCKH-150型銅鋁閃光焊機,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。
1977年,美國出現(xiàn)銅鋁管的超聲波高溫焊接技術,采用“銅包鋁”的接頭形式,即將銅管端部擴口,焊接時將鋁管插入,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。
1988年,日本出現(xiàn)了銅鋁管的高頻加熱壓焊技術,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的銅管制造空調換熱器。
國內情況
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通過省級部門鑒定,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,成都電焊機研究所的謝堅等發(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,北京航運綜合技術開發(fā)公司的張德焱高級工程師等研制成功Yu-0288鋁—銅管半自動特種閃光焊機,可年產銅鋁管接頭60萬支,合格率達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,其焊機是意大利產T8/P型銅鋁管焊機,焊機容量25kVA,銅鋁管規(guī)格均為直徑8mm、壁厚1mm。
1991年,西安航空發(fā)動機公司的李培森等發(fā)表了冰箱用銅鋁管接頭的儲能焊研究,研制成功PW-1型儲能焊機,銅鋁管規(guī)格均為直徑8mm、壁厚1mm。
1994年,上海交通大學的朱燕萍等發(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,研制出微機控制型插入式銅鋁管電阻焊機,該機時間控制精度達0.01s,日生產能力為200支,合格率達98%以上 。
同年合肥工業(yè)大學的徐道容發(fā)表了冰箱用銅鋁管接頭的簡易電容儲能焊的論文,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”技術尚未完全成熟,既不能將其定義為“黑心管”,因為“銅鋁管”是緩解銅資源短缺的途徑之一,也是企業(yè)和消費者抑制因原材料價格上漲帶來的生產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,因為“銅鋁管”尚有許多技術層面問題有待解決。綜上所述,“銅鋁管”技術應視為發(fā)展中的新技術。