攻克铜铝管焊接技术难题 空调厂商获发展

　　山东2007-04-13(中国商业电讯)－－最近，中国海洋大学材料科学与工程研究院高级工程师赵越表示“我们用了10吨铜，实验了无数次，才发现与世界权威焊接方法相反的创意才是真正的解决之道，这个创意造就了空调铜铝连接管这个新型产品。

　　赵越所说的是，被称为世界级难题的、适合于工业化生产的薄壁铜铝管焊接技术，是空调器连接管铝代铜的关键技术。说它是世界难题并非夸大其词，不少发达国家研究了多年，工业上只能实现焊接壁厚1.0毫米以上铜铝管，但比这薄的铜铝管焊接技术一直没有突破。“而我们要解决的是，可用于空调器生产的薄壁铜铝管对接焊问题。”

　　传统上，空调产品的制冷管路用的都是铜管。但铜一直是全球性紧缺资源，铜的价格飞涨，已经影响到空调产业的发展。而我国的铝资源比较丰富，铝产业也比较发达。因此，空调制冷管路用铝代铜成为大势所趋。

　　用铝代铜，最关键的技术就是铜铝管对接焊问题。为此，在国内焊接行业颇有名气的青岛市海青机械总厂联合中国海洋大学，组成了课题攻关团队，主动承担起了这项技术的攻关任务。

　　薄壁铜铝焊接之所以被称为世界难题，是有其客观因素的。铜的熔点是1083摄氏度，铝的熔点是660摄氏度，这相差400多摄氏度的熔点，形成的结果就是铝化了，铜可能还只是发软。更困难的是，铝还会天然地在表面生成氧化膜，由于制冷管路有洁净度要求，这层氧化膜不能用添加助剂的方法清除，也很难用物理方法清除，而这层氧化膜的熔点又达2000摄氏度，这三个不同的熔点，致使铜铝焊接极易形成虚焊甚至焊不上。过去，采用一些特种焊接方法，如爆炸焊、扩散焊、储能焊、摩擦焊等方法，通过施加焊接助剂，也可以实现铜铝焊接，但这些方法或者只能完成1.0毫米以上铜铝管焊接，或者由于成本高、工艺复杂，不适合工业化生产。一些国家尝试利用铜铝共晶组织构成焊缝，实现薄壁铜铝焊接，并为此进行了广泛的研究，但没有实现工业化应用。空调制冷管路的管壁非常薄，只有发明新的焊接方法形成薄壁铜铝管的工业化焊接生产，才能真正实现在空调制冷管路上用铝代替铜的目标。

　　“一开始我们遵循着利用铜铝共晶组织构成焊缝的思路进行实验，结果发现，由于管壁太薄，共晶组织十分脆弱，因此，焊缝质量非常差，甚至用手一撕就撕下来了。于是，我们便开始寻找全新的创意。”赵越回忆说。

　　新创意来源于大量的实验和剖析

　　课题组采用的焊接方法是通常采用的电阻焊接法，他们开始尝试不断地增加压力参数进行实验，有的管路焊接起来能撕下来，而有的撕不下来，通过分析，他们发现，凡是能撕下来的，都形成了共晶组织，而撕不下来的却没有发现共晶组织。

　　为什么没有铜铝共晶组织的焊缝，反而有效呢？经过深入研究，课题组发现，实际上铜铝共晶组织是形成虚焊的“罪魁祸首”，薄壁铜铝管焊接的关键是将铜铝共晶组织从焊缝中清除掉，否则焊缝机械性能差的弱点将暴露无遗，这也是薄壁铜铝管不容易焊接的真正原因。

　　弄清了原由，课题组开始了无共晶组织焊接法的研发，经过一年半时间的研究，历经了数万次反复实验，他们对压力参数、电气参数、尺寸参数以及材料成分偏差等多种因素都了然于心，终于发明成功了一种全新的焊接法————电阻压力焊接法，这种焊接法可以在焊接中实现焊缝中无铜铝共晶组织、铜铝原子结合，焊缝非常牢固，经过拉伸、弯曲、压扁等各种机械试验，都没有出现任何缝隙。由此，以这种焊接法为技术核心的“铜铝空调连接管”项目获得了国家发明专利，并被科技部、商务部、国家质检总局和国家环保总局四部委联合确定为国家重点新产品。目前，这一项目正在申请国际发明专利。

　　青岛市海青机械总厂采用薄壁铜铝管焊接技术生产的“铜铝空调连接管”投入市场后，由于其销售价格比铜管降低了一半，加上其性能、使用寿命和安装方便度都优于纯粹的铜管，迅速赢得了空调厂商的青睐，产品供不应求。目前，国内大部分空调企业应用了这一技术产品，韩国、日本的空调企业也开始使用此项技术产品。同时，其产品质量也经受住了市场的检验，从2004年投产以来，累计投放市场近600万套“铜铝空调连接管”，合格率达100%。

　　“由此，我们赢得了一个全新的市场。”赵越说，“仅以我国空调市场计算，每年5000万套的销售量，意味着每年将有近20亿元的铜铝连接管市场容量，同时还将减少5万吨的用铜量。”

　　关于中国海洋大学中国海洋大学是一所以海洋和水产学科为显著特色，设有理学、工学、农（水产）学、经济学、文学、医（药）学、管理学、法学、教育学等九个学科门类的国家教育部直属重点综合性大学，是国家“211工程”重点建设高校之一。联系方式：中国海洋大学网址：