高效換熱銅管的工序質量控制
根據 換熱銅管的質量要求及生產工藝特點, 控制好以下4大要素:管坯質量、工裝模具、潤滑和操作規范。
1、管坯質量控制
要生產 的 換熱電力銅棒,則要選用 的管坯,對管坯質量嚴格控制。傳統的管坯生產一般采用熔鑄一擠壓一(冷軋一)拉伸一退火生產工藝或熔鑄一斜軋穿孔一(冷軋一)拉伸一退火工藝。也有上世紀80年代中期Outokumpu公司研制出來的水平連鑄一行星軋管一拉伸一退火工藝和我國人員嘗試研制出來的上引連鑄一冷軋一拉伸一退火工藝。要想獲得 的管坯,不管采用何種生產工藝, 先都 控制好原材料的質量,如電解銅板外觀質量需分類和修整,要求無開花粒子、酸跡、銅銹、灰砂和油污等缺陷或外來物。然后的熔煉配料亦要嚴格按工藝要求配比執行,鑄造前應 撈渣一次并做好爐前化學成分分析。鑄造時控制澆溫、澆速、冷卻壓力,減少鑄造缺陷產生; 換熱銅管對管坯的尺寸精度要求也相當高,管坯的壁厚偏差將影響旋壓加工產品的尺寸外型,產生毛刺或彎曲;管坯的力學性能,如抗拉強度、屈服強度和表面硬度也影響冷加工成型后的產品質量,所以要嚴格控制退火工藝,使管坯的力學性能達到所需的范圍;管坯退火前經渦流探傷,剔除有缺陷的管材。
2、工裝模具
生產 換熱銅管的工裝模具控制非 常重要。 先,模具的材料選用和熱處理硬度相當關鍵,不僅影響加工成本,還影響加工效率。如軋制有色金屬翅片管時的刀片、齒圈材料常用T8A,60Si或Cr12等;軋制低碳鋼翅片管時,通常選用GCr15,熱處理硬度一般都控制在HRC-45~50為宜。其次,模具的設計、加工精度也直接影響加工 換熱管的產品檔次及模具裝配的簡易。如內螺紋管加工從冷拔到旋壓的模具結構設計的不斷改進,旋壓鋼球的數量和尺寸適當放多放大,就提高了內齒的易成型性,降低了表面粗糙度。如此不僅提高了產品檔次,而且還將提高加工效率,內螺紋空調銅管的盤管生產就是 這樣;如軋制翅片管時的刀片的角 度、刃帶寬度的設計、刀片加工后工作表面的粗糙度都直接影響翅片成型時的高度, 時刀片還可表面鍍鉻、拋光。再次,模具的裝配也很重要,如軋制翅片管時刀片的數目、裝配錐度、單位壓縮量都會影響翅片管加工中的加工力、摩擦力, 終影響金屬流向,而且為了裝配方便,以防刀片裝配返工,致使生產輔助時間過長,為此可將刀片按裝配要求一一編號系列化。
3、潤滑
黃銅管生產加工過程中都要用潤滑劑潤滑,其主要作用是 減少金屬與工裝模具間接觸面的摩擦系數,減少加工阻力和增加模具壽命,提高易成型性;另外,潤滑劑還能吸收和帶走變形熱,起冷卻作用。要提高冷加工成型 換熱管質量,選用潤滑劑的基本原則為:潤滑劑要有良好的潤滑作用,浸潤性強,降低摩擦,減少磨損;對制品和工具要有 的化學穩定性;清潔,含灰分要少,易應用及去除; 環保;價格較低廉,易獲得。經大量實踐總結,使用極性合成脂肪酸混合物潤滑劑時,加工阻力 小;極性動物油乳化液和植物油為極性脂肪酸或脂肪酸丙三醋,加工阻力中等;礦物油為非 極性碳氫化合物烴類,加工阻力較大;碳分子越長,油膜越厚,摩擦系數越低,加工阻力越小;隨加工溫度的升高,油膜吸附強度下降,加工阻力增大;油性或極壓性添加劑可提高潤滑性,降低加工阻力,但當極性分子濃度至飽和吸附量后,油的酸值上升,易氧 化變質并腐蝕金屬表面;另外, 換熱銅管也不宜使用含活性硫的潤滑劑。總之,可根據加工狀況需求和成品清潔度要求選用不同的潤滑劑。
4、操作規范
良好的操作人員素質與經驗是 獲得 換熱管的又一重要因素,從細節入手,嚴格控制 換熱銅管生產過程中的工藝條件和操作規程,做好工序質量管理。
(1)管坯:按用戶對 換熱銅管產品要求和加工需求,由專職檢驗員對管坯按驗收規范進行檢驗,合格后方可投料生產。
(2)調試:在管坯投入正常生產前,調試主要是 為了使設備及工裝模具達到較佳配合加工獲得外形尺寸精度合格的產品,以免影響客戶使用,造成不 的批量次品或報廢。如內螺紋銅管彎皺、擴口開裂都與尺寸精度有關;翅片管的外徑、直度影響列管式換熱器的穿管裝配。所以,在正常生產前 調試好工裝模具,使加工的 換熱銅管各項技術參數經檢驗達到產品技術要求后,才能進行正常的批量生產。
(3)生產:經調試和檢測合格后,即可進行正常加工生產。在正常生產過程中,操作工 按產品技術要求和檢驗規范嚴格進行自檢和記錄,保持原始記錄和產品可追溯,生產現場干凈清潔、整齊有序,不合格品能控制。
(4)清洗:清洗脫脂要 ,選擇清洗效果好、脫脂效果強、揮發快、 環保、不易燃的清洗劑,含有鈍化劑BAT、光亮劑N-1和防變色劑RT。國內現在仍有 換熱銅管無機酸洗鈍化交貨的方法,該方法 在酸洗鈍化時用大量清水充分 殘酸,否則殘酸將很快腐蝕異型銅管,造成制冷系統泄漏;而且無機酸洗鈍化時還會產生重酸鹽、費水、黃煙這些“三廢”污染環境。所以要盡快 選用 環保的清洗劑,改變這種既污染環境又影響質量且浪費水資源的方法。
(5)成品檢驗:成品 換熱管包裝出廠前 由專門的質量檢驗人員按照相應的質量標準逐項進行檢查。一些外觀質量指標要靠檢驗員用肉眼進行觀察;有些缺陷用肉眼檢查困難,須用無損探傷進行檢驗,如渦流探傷或液(氣)壓檢漏;尺寸要求用測量工具檢測,如游標卡尺、千分尺、工具顯微鏡、投影儀等;力學性能、物理性能、清潔度不能在生產現場直接檢驗,可隨機抽樣送實驗室檢測;化學成分應由坯料,抽樣復檢也要送實驗室檢測。
隨著空調和制冷行業的高速發展,對 換熱管的質量要求也越來越高。只要有針對性地采取措施,抓好各道生產工序的產品質量控制, 換熱銅管成品的質量就 能夠提高和。