專利名稱：鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝、設(shè)備及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種金屬材料的鍍覆工藝，及所用的設(shè)備和所制成的產(chǎn)品。
汽車行業(yè)所用的雙層卷焊管的表面需采取防腐措施，即在雙層卷焊管的表面進(jìn)行涂鍍處理。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的中高級轎車所用的雙層卷焊管主要是鍍鋅噴塑雙層卷焊管，即在雙層卷焊管的表面先鍍鋅、后噴涂塑料，該鍍鋅噴塑雙層卷焊管在防腐蝕性能(主要指抗鹽霧腐蝕性能)上是鉛錫雙層卷焊管的5倍以上。目前國外及國內(nèi)引進(jìn)的生產(chǎn)鍍鋅噴塑雙層卷焊管的鍍鋅工藝是采用電鍍鋅方案，國外及國內(nèi)引進(jìn)鍍鋅噴塑雙層焊管生產(chǎn)工藝，無論是從工藝過程還是從工藝控制上來看，其方法復(fù)雜，并且設(shè)備投資大，在我國推廣還有一定的困難。
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝、及其所用的設(shè)備、所制成的產(chǎn)品，該生產(chǎn)工藝方法簡單、容易控制產(chǎn)品的質(zhì)量，所用的設(shè)備投資少，因此易于推廣，并且所制成的產(chǎn)品質(zhì)量好，其防腐蝕性能是普通鉛錫雙層卷焊管的5倍以上。
本發(fā)明的要點(diǎn)是，鍍鋅噴塑雙層焊管的生產(chǎn)工藝包括有開卷、鍍鋅、噴涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取過程。該鍍鋅工藝采用熱浸鍍鋅工藝，該工藝方法簡單，容易控制產(chǎn)品的質(zhì)量。所用的熱浸鍍鋅設(shè)備為鍍鋅加熱爐、鍍層厚度控制設(shè)備，設(shè)備簡單、投資少、易于推廣。所生產(chǎn)的鍍鋅噴塑雙層卷焊管在防腐蝕性能和附著力方面要比電鍍鋅所生產(chǎn)的鍍鋅噴塑雙層卷焊管的性能優(yōu)越。
下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1為鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝2為前鍍鋅后噴塑的分成兩部分的生產(chǎn)工藝圖。
圖3為鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)線設(shè)備分布4為前鍍鋅后噴塑的分成兩部分的生產(chǎn)線設(shè)備分布5為雙層卷焊管進(jìn)行熱浸鍍鋅的示意6為鍍層厚度控制設(shè)備圖如圖1、圖3所示，這種鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝，采用成卷的雙層卷焊管為原材料，該生產(chǎn)工藝包括有開卷、鍍鋅、噴涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取過程，上述鍍鋅工藝為熱浸鍍鋅工藝，該熱浸鍍鋅工藝包括有冷浸助焊劑、熱浸鍍鋅、鍍層厚度控制、冷卻步驟，所述冷浸助焊劑的步驟是將經(jīng)開卷機(jī)開卷的雙層卷焊管浸入冷浸助焊劑槽中，該助焊劑槽中的助焊劑是由下述配方進(jìn)行配制3-5重量份數(shù)的氯化鋅，1-2重量份數(shù)的氯化銨，再用氯化鋅和氯化銨的3-6倍重量的水稀釋而制成的；所述熱浸鍍鋅步驟是將冷浸助焊劑過的雙層卷焊管浸入鋅液槽中，鋅液的溫度為460-520℃，所述鍍層厚度控制步驟是將從鋅液槽出來的雙層卷焊管立即通過耐熱彈簧鋼絲圈、熱氣刀、石棉繩纏繞圈，以控制鍍鋅層的厚度為大于或等于20μm；所述冷卻步驟是將通過石棉繩纏繞圈后的雙層卷焊管進(jìn)行噴淋冷卻。上述冷浸助焊劑的溫度及噴淋冷卻所用的水的溫度均為常溫。本發(fā)明的熱浸鍍鋅工藝和普通熱浸鍍鋅鋼管工藝相比，本發(fā)明在工藝上有以下的特點(diǎn)1無酸洗工藝。由于雙層卷焊管是采用雙面鍍銅的精密帶鋼做為原材料，并經(jīng)雙層卷繞成型和連續(xù)高溫釬焊而制成的，因此其表面較為清潔，無需酸洗工藝，從而使工藝無環(huán)境污染問題。在熱浸鍍鋅步驟之前，采用本發(fā)明配制的助焊劑進(jìn)行冷浸，主要作用是化學(xué)除油，又有助于增強(qiáng)鍍鋅層的附著力。2鍍鋅層厚度均勻、表面光亮且無氧化層。由于本發(fā)明采用了鍍層厚度控制步驟，使得鍍鋅層厚度均勻，表面光亮且無氧化層。
如圖3、圖5、圖6所示，該設(shè)備包括有開卷機(jī)1、助焊劑槽2、帶有鍍鋅槽14的鍍鋅加熱爐3、鍍層厚度控制設(shè)備4、裝有噴淋裝置的冷卻設(shè)備4、噴涂設(shè)備5、烘干加熱爐7、牽引機(jī)8、卷取機(jī)9，并按上述前后順序線性排列，在所述鍍鋅加熱爐3的鍍鋅槽14的出口處裝有開有通口的擋板15，所述鍍層厚度控制設(shè)備包括有一端固定在機(jī)架上、另一端為自由端的耐熱彈簧鋼絲圈16，熱氣刀17，裝在可調(diào)壓套18中的石棉繩纏繞圈19。鍍鋅加熱爐3通過電加熱方式對鍍鋅槽14中的鋅液進(jìn)行加熱。在鍍鋅加熱爐3、鍍層厚度控制設(shè)備4的兩側(cè)分別裝有進(jìn)口導(dǎo)向輪20、出口導(dǎo)向輪21，在鍍鋅槽14中裝有壓輪22，可使雙層卷焊管23壓入鍍鋅槽14的鋅液內(nèi)。在牽引機(jī)8的牽引下，使雙層焊管23依次通過上述設(shè)備，最后在卷取機(jī)9卷取成卷。
由于雙層卷焊管在使用時，要求外徑公差精度很高，因此鍍鋅層厚度必須控制均勻，表面也要求光亮且無氧化層。為此，在鍍鋅加熱爐和鍍層厚度控制設(shè)備上我們做了如下的工作在現(xiàn)有工藝的熱氣刀手段基礎(chǔ)上，增加了(1)用擋板15來阻擋鋅液的表面形成氧化層；(2)采用具有彈簧性質(zhì)的耐熱鋼絲纏繞出鋅液面的雙層卷焊管上3-5圈，耐熱彈簧鋼絲圈16一端固定在機(jī)架上，另一端即雙層卷焊管的出口端為自由端；(3)在熱氣刀17后，采用石棉繩多層纏繞在雙層卷焊管上，并通過可調(diào)螺絲24調(diào)整可調(diào)壓套18以控制石棉纏繞圈19的間隙，用以達(dá)到控制鍍鋅層厚度的目的。
所用助焊劑槽2裝有循環(huán)泵，可以使槽內(nèi)的助焊劑不斷地循環(huán)，保持濃度的均勻。
噴涂聚氟乙烯(PVF)塑料工藝，根據(jù)聚氟乙烯涂料的狀態(tài)，可采用空壓噴涂、靜電噴涂、浸涂等方法和設(shè)備實(shí)現(xiàn)。聚氟乙烯的涂層厚度≥15μm，表面要求均勻。
烘干工藝，其烘干溫度要求為200-280℃，烘干時間要求＞5分鐘。
如圖2、圖4所示，在所述鍍鋅和所述噴涂聚氯乙烯塑料過程之間設(shè)有卷取、開卷過程。
如圖2、圖4所示，與上述工藝相對應(yīng)的設(shè)備也做了如下的改進(jìn)，在所述冷卻設(shè)備和噴涂設(shè)備之間再設(shè)有牽引機(jī)10、卷取機(jī)11、開卷機(jī)12，使該工藝設(shè)備分成兩部分。同時，開卷機(jī)12、牽伸機(jī)8、卷取機(jī)9可以分別為多個，即1-N個，(N≤15)，形成多根雙層卷焊管同時噴涂、烘干的生產(chǎn)線。因此，本發(fā)明的工藝既可以是整個工藝連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)線，也可以將連續(xù)熱浸鍍鋅生產(chǎn)線與連續(xù)噴涂，烘干生產(chǎn)線分開。這樣使多根雙層卷焊管同時噴涂，烘干，所以該工藝及設(shè)備簡單、易行、成本低，適合我國的國情，同時能獨(dú)立生產(chǎn)熱浸鍍鋅雙層卷焊管產(chǎn)品。在熱浸鍍鋅生產(chǎn)線中熱浸速度為10m/分-18m/分。在連續(xù)噴涂、烘干生產(chǎn)線中噴涂、烘干的速度為0.5m/分-1.5m/分。
雙層卷焊管是用材質(zhì)為SPCE超深沖鋼，通過冷軋加工成0.35mm厚的精密帶鋼，再通過連續(xù)電鍍銅生產(chǎn)線將該精密帶鋼鍍成0.36mm厚的鍍銅鋼帶，將該鍍銅鋼帶通過成型卷繞雙層后，送入帶有保護(hù)氣體的連續(xù)加熱爐進(jìn)行釬焊，從而使兩層鍍銅鋼管牢牢地釬焊成單層無縫管，即雙層卷焊管。采用本發(fā)明的熱浸鍍鋅、噴塑工藝的雙層卷焊管，該產(chǎn)品的管面上依次涂覆著紫銅層、黃銅層、鋅層、聚氟乙烯塑料層。這是因?yàn)闊峤冧\能使鋅和雙層卷焊管表面的紫銅形成合金層即黃銅層，且鍍鋅層厚度可以是電鍍鋅方法的2倍以上，因此熱浸鍍鋅工藝在提高防腐蝕性能和附著力方面要比電鍍鋅工藝先進(jìn)。如果雙層卷焊管采用電鍍鋅工藝，其鍍鋅層厚度為≤10μm，不會形成合金層，防腐蝕性能是鉛錫管的1.3倍。而雙層卷焊管采用熱浸鍍鋅工藝，其鍍鋅層厚度為≥20μm，并形成合金層即黃銅層，防腐蝕性能是鉛錫管的1.5倍。
實(shí)施例。
采用如圖2、圖4所示的工藝和設(shè)備生產(chǎn)鍍鋅噴塑雙層卷焊管。其中助焊劑是由下述配方進(jìn)行配制3重量份數(shù)的氯化鋅、1重量份數(shù)的氯化銨，再用12重量份數(shù)水稀釋而制成的。
采用的鍍鋅加熱爐的爐長為2m，爐寬為0.4m，爐高為0.5m，電加熱功率為25KW，熱浸溫度為500℃，熱浸速度為15米/分。鍍鋅層厚度控制為25μm。
連續(xù)噴涂、烘干生產(chǎn)線中的開卷機(jī)12、牽伸機(jī)8、卷取機(jī)9各為10臺。
聚氟乙烯塑料的噴涂厚度為18μm。
烘干加熱爐的爐長為10m，烘干溫度為220℃，烘干時間為10分鐘。
雙層卷焊管在噴涂和烘干中的運(yùn)行速度為1m/分。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝和制方法適合于生產(chǎn)φ4.75mm-φ12mm的鍍鋅噴塑雙層卷焊管。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝先進(jìn)，其產(chǎn)品防腐蝕性能是普通鉛錫管的5倍以上；本發(fā)明的制造的方法簡單、易行、易于工業(yè)化生產(chǎn)、并且成本低、投資少適合于我國國情，有利于廣泛的推廣。
權(quán)利要求
1.一種鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝，采用成卷的雙層卷焊管為原材料，該生產(chǎn)工藝包括有開卷、鍍鋅、噴涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取過程，其特征在于上述鍍鋅工藝為熱浸鍍鋅工藝，該熱浸鍍鋅工藝包括有冷浸助焊劑、熱浸鍍鋅、鍍層厚度控制、冷卻步驟，所述冷浸助焊劑的步驟是將經(jīng)開卷機(jī)開卷的雙層卷焊管浸入冷浸助焊劑槽中，該助焊劑槽中的助焊劑是由下述配方進(jìn)行配制3-5重量份數(shù)的氯化鋅，1-2重量份數(shù)的氯化銨，再用氯化鋅和氯化銨的3-6倍重量的水稀釋而制成的；所述熱浸鍍鋅步驟是將冷浸助焊劑過的雙層卷焊管浸入鋅液槽中，鋅液的溫度為460-520℃，所述鍍層厚度控制步驟是將從鋅液槽出來的雙層卷焊管立即通過耐熱彈簧鋼絲圈、熱氣刀、石棉繩纏繞圈，以控制鍍鋅層的厚度為大于或等于20μm；所述冷卻步驟是將通過石棉繩纏繞圈后的雙層卷焊管進(jìn)行噴淋冷卻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝，其特征在于，在所述鍍鋅和所述噴涂聚氯乙烯塑料過程之間設(shè)有卷取，開卷過程。
3.權(quán)利要求1的鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝所用的設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括有開卷機(jī)、助焊劑槽、帶有鍍鋅槽的鍍鋅加熱爐、鍍層厚度控制設(shè)備、裝有噴淋裝置的冷卻設(shè)備、噴涂設(shè)備、烘干加熱爐、牽引機(jī)、卷取機(jī)，并按上述前后順序線性排列，在所述鍍鋅加熱爐的鍍鋅槽的出口處裝有開有通口的擋板，所述鍍層厚度控制設(shè)備包括有一端固定在機(jī)架上、另一端為自由端的耐熱彈簧鋼絲圈，熱氣刀，裝在可調(diào)壓套中的石棉繩纏繞圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，在所述冷卻設(shè)備和噴涂設(shè)備之間再設(shè)有牽引機(jī)、卷取機(jī)、開卷機(jī)，使該工藝設(shè)備分成兩部分。
5.權(quán)利要求1的鍍鋅噴塑雙層卷焊管的生產(chǎn)工藝所制成的產(chǎn)品，其特征在于，該產(chǎn)品的管面上依次涂覆著紫銅層、黃銅層、鋅層、聚氟乙烯塑料層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬材料的鍍覆工藝，及所用的設(shè)備和所制成的產(chǎn)品。采用成卷的雙層卷焊管為原材料，該生產(chǎn)工藝包括有開卷、鍍鋅、噴涂聚氟乙烯塑料、烘干、卷取過程。鍍鋅工藝為熱浸鍍鋅工藝，該熱浸鍍鋅工藝包括有冷浸助焊劑、熱浸鍍鋅、鍍層厚度控制、冷卻步驟。助焊劑是由氯化鋅、氯化銨用水稀釋而制成。采用耐熱彈簧鋼絲圈、熱氣刀、石棉繩纏繞圈控制鍍鋅層的厚度。所制成的雙層卷焊管上形成有合金層。該工藝方法簡單、易行、成本低，適合于我國國情。
文檔編號C23C2/40GK1137570SQ9510608
公開日1996年12月11日 申請日期1995年6月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月6日
發(fā)明者張?？? 孟慶連, 吳學(xué)禮, 周永清, 趙鐵民 申請人:北京市天橋精密鋼管公司