本发明涉及复合材料领用，具体涉及到一种铜钢复合管及其制备方法。
背景技术：
铜钢复合管不仅具有钢的高强度，高韧性，还具有铜优异的耐蚀性，被应用于生产供水、供气和输油管线及化工等领域。与单一材质的铜管材相比，铜钢复合管材料不但价格低廉，而且密封性更好、强度更高。目前，铜钢复合管的制造方法有拉拔复合法，铸造复合法，喷射沉积法、机械结合法以及冷拔热扩撒法，其中又以冷拔热扩散法比较简单，但是拉拔过程中，两种金属的延伸等不同，两种金属的结合接触界面较小，形成的扩散结合层也较小，不易形成高的结合强度，并且在加热过程中，不能通过接触面施加应力，只能在较高温度下，改变其扩散能壁垒，需要较长的扩散时间，同时也不易提高结合强度。
技术实现要素：
为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种制作加工方便、结构简单、结合面积大、结合强度高的钢铜复合管。
本发明采用的技术方案是：一种铜钢复合管的制备方法，铜钢复合管由铜管、钢管组成，钢管与铜管套在一起，铜管与钢管分别开有相互配合的外螺纹、内螺纹，将铜管和钢管表面进行碱液脱脂，然后将铜管与钢管通过各自的螺纹旋转紧密配合组装成复合管，复合管两端安装进气端卡套接头和出气端卡套接头，进气端卡套接头接入气嘴、出气端卡套接头接入泄气阀，从气嘴向复合管内充入氮气、泄气阀高于设定压力值时打开泄气，使管内保持有内压并且压力稳定，整套装置进行加热保温，冷却至室温，最后切去复合管头尾处，中间保留的就是所需要的复合管。
优选的是：铜管的外螺纹是由半径为0.2mm～0.5mm的半圆形的铜管螺纹齿峰和半圆形的铜管螺纹齿谷组成，钢管的内螺纹是由与铜管外螺纹相适配的半径为0.2mm～0.5mm的半圆形的钢管螺纹齿峰和半圆形的钢管螺纹齿谷组成。
碱液脱脂用的碱液是质量分数是10%的naoh溶液。
优选的是：充入氮气后管内的压力为内层铜管最大承受压力的0.9倍，加热温度为800℃～900℃，保温时间为20min～30min。
加热时采用电磁感应线圈进行加热。
本发明与其他复合管制备方法相比，具有如下显著的技术优势与特点：
⑴铜管和铜管机械切削，可去除钢铜表界面的氧化层，形成螺纹后，既形成管道的之间的机械咬合，又扩大了异种金属的结合接触面，有利于改善扩散条件，增强结合强度；
⑵在铜管内充入氮气，可防止铜管内测发生氧化，并且铜管泄压阀，可保证复合管内部有压力，形成温度和压力双重作用下的热扩撒，强化了扩散条件，缩短扩散时间，降低加工成本。
附图说明
图1是铜钢复合管的剖切面结构示意图；
图2是铜钢复合管的制备方法示意图；
图中：1、铜管；2、铜管螺纹齿；3、铜管螺纹齿峰；4、铜管螺纹齿谷；5、钢管；6、钢管螺纹齿；7、钢管螺纹齿峰；8、钢管螺纹齿谷；9、进气端卡套接头；10、气嘴；11、出气端卡套接头；12、泄气阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
一种铜钢复合管的制备方法，所述的铜钢复合管结构如图1所示，由铜管1和钢管5组成。铜管1的外周开铜管螺纹齿2，铜管螺纹齿2是由半径为0.2～0.5mm的半圆形的铜管螺纹齿峰3和半圆形的铜管螺纹齿谷4组成。钢管5的内圈开钢管螺纹齿6，钢管螺纹齿6是由半径为0.2～0.5mm的半圆形的钢管螺纹齿峰7和半圆形的钢管螺纹齿谷8组成。将铜管1和钢管5表面用质量分数是10%的naoh溶液脱脂。将尺寸配合的铜管1和钢管5进行反向旋转，利用铜管1的铜管螺纹齿2和钢管5的钢管螺纹齿6，实现铜管1和钢管5的反向螺紧，使得铜管1的半圆形的铜管螺纹齿峰3和钢管5的圆形的钢管螺纹齿谷8紧密接触、铜管1的半圆形的铜管螺纹齿谷4和钢管5的圆形的钢管螺纹齿峰7紧密接触，排除铜管1和钢管5接触面的气孔。
接下来如图2所示，在铜钢复合管的一端用进气端卡套接头9连接气嘴10，另一端用出气端卡套接头11连接泄气阀12；在气嘴10上充入氮气，泄气阀12高于设定压力值时打开泄气，使其铜钢复合管管内的压力保持在内层铜管最大承受压力的0.9倍；将充有氮气的铜钢复合管用电磁感应线圈进行加热，在800℃～900℃的条件下保温20min～30min，加热保温期间，仍充入氮气、高于设定压力值时泄气阀12自动打开泄气。加热后用冷却水冷却进气端卡套接头9和出气端卡套接头11，随后缓慢冷却至常温后，对铜钢复合管进行切头尾，中间保留的就是所需的复合管；
实例1
将外径32mm、壁厚4mm的20钢和外径28.6mm、壁厚1.0mm的纯铜管，以钢管作外管，铜管作内管，两种材料均为退火状态．利用车床将钢管开内螺纹，螺纹的齿峰和齿谷处的形状为半径为0.3mm的半圆形，利用质量分数10%naoh溶液清洗后，用冷风吹干后，旋紧螺纹形成复合管；在复合管气嘴10处通入氮气，当管内压力达到2.3mpa时，泄压阀开启泄压模式，在电磁感应线圈中加热，停止加热，用冷却水冷却进气端卡套接头9和出气端卡套接头11，用测温枪进行测温，保持温度在800℃左右，加热30min后，停止加热，使其缓慢冷却到常温，泄压后切头尾，进行质量检验，质量合格。
实例2
将外径57mm、壁厚4mm的20钢和外径53.98mm、壁厚1.5mm的纯铜管，以钢管作外管，铜管作内管，两种材料均为退火状态．利用车床将钢管开内螺纹，螺纹的齿峰和齿谷处的形状为半径为0.5mm的半圆形，利用质量分数10%naoh溶液清洗后，用冷风吹干后，旋紧螺纹形成复合管；在复合管气嘴10处通入氮气，当管内压力达到1.8mpa时，泄压阀开启泄压模式，在电磁感应线圈中加热，停止加热，用冷却水冷却进气端卡套接头9和出气端卡套接头11，用测温枪进行测温，保持温度在900℃左右，加热20min后，停止加热，使其缓慢冷却到常温，泄压后切头尾，进行质量检验，质量合格。