銅管在建筑行業中的應用和銅管充氮焊接技術
[一]、銅管在建筑行業中的應用
(1)經久耐用。銅的化學性能穩定,耐腐蝕,耐熱,可在不同的環境中長期使用,始用于公元前2750年,歷史證明其壽命幾乎無限。
(2)機械性能好,耐壓強度高,同時韌性好,延展性也高,具有優良的抗振、抗沖擊性能。
(3)可靠性高。銅管集耐熱、耐寒、耐壓、耐腐蝕和耐火的特點與一身,適用環境范圍大。銅管可承受極熱和極冷的溫度,從-196℃到205℃,且適應溫度的劇烈變化,不會產生老化現象。黃銅管的線形膨脹系數小,是塑料管的1/10。銅管材與管件接口嚴密,連接牢固;
(4)適配性強,焊接安裝方便,維護保養容易;毛細焊接、壓接、插接,承壓317.5MPa;粘接、熱熔焊接、壓接,承壓6~16MPa。
(5)衛生性能好。微量的銅離子有利身體健康,并有水中的功能,實驗證明:99%的在進入銅管系統中5小時內便會消失。銅是可殺滅軍團菌的材料。
(6)無滲透性。任何物質包括光線均不能穿透銅質管材,所以不會滋生藻類。
(7)為可持續發展的綠色建材。銅可以繼續使用,有利于環境保護。據介紹,世界上90%的廢銅得到利用。
(8)過流能力大。紫銅管由于具有光滑的內壁和不會產生水垢的特性,使其具有著很好的過流能力,其配件也具有著和紫銅管同樣的過流截面。
(9)彎曲性能好。在同等的過流能力下,銅管的彎曲半徑要比鋁塑管小很多。
[二]、銅管充氮焊接技術
1、焊接
1)釬焊作業
釬焊材料:有軟釬焊和硬釬焊2種,使用硬釬焊。
釬焊的選用:紫銅+紫銅:釬料為Bcu93P(GB6418),無須釬劑。
氣體助焊劑:可防止銅管表面及有釬作用,推薦使用。
釬焊溫度:820-860℃(銅管為淺紅色)。
2)作業前的確認
a.施工人員的點名和健康狀態確認。
b.工作服確認(帽、服裝、袋、鞋等)。
c.對作業場所和作業環境的說明。
d.進行作業分工。對作業內容、方法及順序進行說明。進行危險預測活動。
e.制成“施工計劃書”。
f.制定每組的負責人。
g.說明可能發生的如觸電、火災等事故。
h.指導正確使用電動機械。
i.說明“閑人莫入”的場所。
j.使用明火時要提出申請,并得到現場負責人的批準。
k.按照當地的法規,接受消防部門指導。
l.清點工具。收工后也請清點一下工具,如有對配管系統進行冷媒補充,以免用盡。
3)注意事項
a.施工人員一定要有資格。一定要按照當地的法規,由有資格人員進行火焰操作。
b.穿戴連體工作服(較好是棉制)、鞋、帽、皮手套、防護眼鏡、防塵口罩等。一定要使用帶回火防止閥的焊具,一定要保證。
c.注意不要被火焰和加熱部件受傷。
d.小心操作儲氣瓶,當心氣體泄漏。
e.搬走周圍的可燃物。如不能搬走時,切實的做好防火處理(如用防火罩包住等)。
f.多換氣以防吸入有害氣體。
g.有問題的地方都要采取措施。
h.分歧管接頭、管端周圍的操作,應盡量在下面進行,在高處作業難掌握加熱量,而且容易熔化分歧管本身的焊接部位而引起泄漏。例如:
i.為避開較難釬焊的位置,可在下面預制一個組件再裝上去。
4)作業順序
焊接作業基本流程:裝配散熱器銅管-清潔-確認間隙是否合適-充氮(氮氣壓力0.5±0.1kgf/cm2)-焊接加熱-焊料確認-添加焊料-冷卻,繼續充氮10秒以上-關閉氮氣-對焊點質量進行目測
a.釬焊部的清潔
磨光——磨去連接部的金屬材料。(去除膜,可用無紡布,研磨布,砂紙)
脫脂——如有油污的話,用丙酮或酒精溶劑進行脫脂處理。同時用0.8MPa(表壓)的壓縮空氣進行吹掃。吹掃次數不應小于3次,直至無污物排出為止。
b.確認管與接頭的間隙是否合適
將接頭插入管子,然后朝下放一下,如果能靠摩擦力而不掉下則認為是合適的。
c.充氮保護
銅管在釬焊溫度下表面劇烈,為好減少銅管內部皮的產生,要求對銅管進行充氮保護。在銅管裝配后,對銅管接頭內部充氮。
充氮方法:氣壓0.5±0.1kgf/cm2(相對壓力),保證充入工件內的氮氣流量為4~6L/min(手摸有氣流的感覺)。裝配后開始充氮至焊后冷卻繼續充氮10秒以上。
充氮的要點:
◆充氮時快速接頭和充氣具應合上壓緊開關,使氮氣全部充入管內。
◆充氮要保證氮氣達到各焊接接頭處,好地排出空氣。
連續充氮時一定要有出氣口,否則在焊接時氣體從接頭間隙處逸出,使焊接填料困難,并易產生氣孔。焊接需保護處充氮管銅管氮氣(N2)銅管出氣口
d.焊接加熱
◆釬焊為火焰硬釬焊,遵守有關操作規定。
◆加熱前確認銅管內有氮氣流過。
◆釬焊紫銅時,使用中性焰或輕微還原焰,一般采用外焰。銅管接頭處加熱應均勻,并注意根據管的材料尺寸分配熱量。一般先預熱插入管,使管配合緊密;再沿接頭長度方向來回擺動,使其均勻加熱到接近釬焊溫度,然后環繞銅管加熱至釬焊溫度(銅管為淺紅)同時釬料亦隨之環繞加入,并均勻填滿接頭間隙,再慢慢移開焊炬,并繼續加入少量釬料,形成光滑釬角。
◆加熱時不能直接用火焰燒焊條,加熱時間也不宜過久。
◆焊接時要注意控制好火焰方向,避開膠套管、海綿、電線等。
e.焊后處理(冷卻)
◆焊后在管內有氮氣保護的條件下,可對接頭處再次加熱至銅管變色(200-300℃),即進行退火處理。
◆在焊縫完全凝固以前,不能移動焊件或使其受到震動。
◆對采用水冷的焊件,應防止水進入銅管內部,放置焊件時仍要避免銅管表面殘留水分流入管內。
f.釬焊質量及檢驗
焊縫表面光滑,填角均勻飽滿,自然地圓弧過渡。釬焊接頭無過燒、焊堵、裂紋、焊縫表面粗糙、燒穿等缺陷。焊縫無氣孔、夾渣、未焊滿、虛焊、焊瘤等缺陷。
5)其它
a.在下面釬焊時,可做一個簡單的支臺。
.釬焊作業時,向下或橫向作業比較容易。若向上作業,則釬焊容易落下,需要較高的技術。
.冷卻為了防止后續作業時受傷,一般可以用濕布(含濕量較低,主要體現在冷卻焊接部位時不出現滴水為準,由于銅和焊材的收縮率不一樣,以防過快的冷卻而使釬焊處破裂)等冷卻焊接部位。
.完工后檢查以下內容焊縫部沒有氣孔和縮孔。有沒有明顯的“釬料下垂”現象。
2、管道的吹洗
在焊接完一段管路后,對管路進行吹洗。吹洗是用氮氣壓力去除管內的外來物(灰塵,水份,焊接造成的皮等)。
1)主要目的是:
a.除去管內焊接時由于充氮保護焊不足造成的物。
b.除去因不當貯運而進入管內的雜質和水分。
c.檢查室內機和室外機之間管道系統的連接是否有大的泄漏。
2)吹洗步驟:
a.將壓力表裝在氮氣瓶上。
b.壓力表高壓端接上小管(液管)的注氟嘴。
c.用盲塞將室內機A側之外的所有銅管接口處堵塞好。
d.打開氮氣瓶閥,維持壓力在28kgf/cm。
e.檢查氮氣是否流過室內機A液管。
.吹洗用手中的絕緣材料抵住管口,當壓力大的無法抵住時,快速釋放絕緣物。再用絕緣物抵住管口,如此反復幾次,然后用貼有白紙的木板距排污口300~500mm處進行檢查,以白紙上沒有明顯贓物,方為清洗干凈。
g.關閉氮氣主閥。
h.對室內機B重復以上操作。
i.對液管吹洗完畢后,再對氣管進行吹洗,吹洗步驟跟吹洗液管步驟一樣。