内螺纹铜管成形工艺开发及换热性能研究

随着我国碳达峰碳中和战略的推进,行业标准对空调产品能效的准入门槛越来越高。增大内螺纹铜管的螺旋角可以有效提高空调换热器的能效,但增大螺旋角则会大幅增加内螺纹铜管生产制造的难度。为研发内螺纹铜管成形工艺,提升换热性能,通过逆推法设计了Φ7mm（外径）×0.23 mm（壁厚）×0.14 mm（齿高）、齿顶角15°、螺旋角35°、58齿数的内螺纹铜管（XD7）的两种旋压成形模具参数。以旋模比、拉拔速度、退火温度和保温时间作为变量,通过显微观察和力学性能测试,确定了XD7的旋压成形工艺和退火工艺。同时对比研究了XD7与同外径的普通内螺纹铜管D7（7 mm×0.24 mm×0.15 mm）的换热性能。结果表明：小的钢球半径更有利于XD7的成形,旋模比和拉拔速度分别为460和40 m/min时, XD7的成形效果最好。XD7的最佳退火工艺为在460 ℃下保温30 min。与D7相比, XD7的冷凝换热系数和蒸发换热系数分别提高了7%和8%,内螺纹铜管单管换热能效明显提升。     

圆盘拉拔紫铜管杂物压入类缺陷研究

随着市场竞争的加剧,空调生产厂家对铜管材的质量,尤其是对表面质量的要求渐趋严格。杂物压入是紫铜管加工过程中经常出现的一种表面缺陷,这种表面缺陷不仅会降低铜管的质量,而且还有可能在紫铜管拉拔过程中发生管材断裂,造成产品报废。通过跟踪铜盘管的拉拔过程,分析杂物压入处的形貌和成分,结果发现：圆盘拉拔三道次后,铜管内外表面均有杂物压入,进而导致断管发生。而引起铜盘管拉拔过程出现杂物压入类缺陷的主要原因是外部杂质铁（Fe）,硅（Si）,氧（O）和其他异物微粒的压入,这些杂物压入点在拉拔力的作用下形成裂纹源并逐渐扩展,最终导致在铜管拉拔过程中出现断管。根据分析结果,通过加强铜原料成分管控和有效控制熔铸铸坯中氧含量,以及提升熔铸、轧制、盘拉等工序环节的5S管理等方面入手,有效减少此类缺陷的产生,进一步提高产品质量。