銅管使用中的問(wèn)題淺析.ppt

目 錄,1、銅管和熱交換器的耐壓性和爆破壓力 2、銅管在空調(diào)機(jī)生產(chǎn)中的問(wèn)題 3、銅管的釬焊問(wèn)題 4、銅管的蟻巢腐蝕問(wèn)題,1、銅管和熱交換器的耐壓性 和爆破壓力,目錄：,1、幾種 常用冷媒的工作壓力,2、銅管的工作壓力和爆破壓力,3、熱交換器的工作壓力和爆破壓力,4、影響熱交換器爆破壓力的因素,1、常用冷媒標(biāo)準(zhǔn)工況下的工作壓力,表 1,2、銅管的工作壓力和爆破壓力,2、1銅管的工作壓力,無(wú)損檢測(cè),渦流檢測(cè),水壓試驗(yàn),氣壓試驗(yàn),水壓試驗(yàn)計(jì)算公式,P =,P試驗(yàn)用水的靜壓力Mpa,t管材壁厚 mm,D管材外徑 mm,s材料的允許應(yīng)力 Mpa,Tp2銅管允許應(yīng)力規(guī)定為 s=41.2Mpa(6000psi),表 2 銅管的試驗(yàn)壓力,2、2 銅管的爆破壓力,表 3 幾種空調(diào)制冷銅管爆破壓力的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值,3、熱交換器的工作壓力和爆破壓力,表 4 熱交換器耐壓爆破試驗(yàn)數(shù)據(jù),4影響熱交換器爆破壓力的諸因素,爆破壓力,提高,降低,1、彎管、脹管冷作硬化,2、包裹鋁翅片加強(qiáng),1、釬焊熱影響,2、釬焊接頭裝配不良,2、銅管在空調(diào)機(jī)生產(chǎn)中的常見(jiàn)問(wèn)題,2、1熱交換器制造中銅 管容易發(fā)生的問(wèn)題,表1 彎管中的問(wèn)題,內(nèi)側(cè)起皺建議: 起皺數(shù)目3個(gè), 起皺高度0.5毫米.,表2 脹管和擴(kuò)口中的問(wèn)題,兩器脹管時(shí)的不均勻收縮，對(duì)擴(kuò)裂影響很大，因此有的空調(diào)企業(yè)將脹擴(kuò)分成二步工序在二臺(tái)設(shè)備上分別進(jìn)行是值得推薦的。,2、2空調(diào)機(jī)或熱交換器中銅管的泄漏問(wèn)題,2、2、1銅管本身問(wèn)題 a、嚴(yán)重的劃傷 b、銅管有大塊夾雜物 非金屬夾渣 金屬夾雜物或壓入物 c、氧含量高在還原性氣氛下加熱產(chǎn)生氫脆性。 見(jiàn)圖 1,圖 1,2、2、2銅管在加工中造成的缺陷 1）大U型管彎頭處彎管微裂紋 2）加工中尖銳硬物刺傷銅管 3）銅管釬焊時(shí)造成的缺陷 a虛焊 b溶蝕穿孔 c銅管過(guò)燒穿孔圖 d銅管上的鋁翅片被火焰熔化使銅管 形成環(huán)形開(kāi)裂,4）裝配應(yīng)力震動(dòng)應(yīng)力造成與壓縮機(jī)相連的連接管產(chǎn)生疲勞裂紋 5）裝配應(yīng)力堿性氣氛（主要是氨氣）環(huán)境下保管或工作造成應(yīng)力腐蝕裂紋 6）冰箱銅管的腐蝕泄漏 7）蟻穴腐蝕孔洞泄漏,3、銅管的釬焊問(wèn)題 1）金屬焊接的分類 a熔焊 b釬焊 c壓焊 2）釬焊的定義 是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料做釬料， 將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，低于 母材熔點(diǎn)的溫度。使液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材， 填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接 焊件的方法。,3）釬焊的基本原理 為了得到一個(gè)良好的釬焊接頭，必須能使 液態(tài)釬料充分流入并致密的填滿釬縫的間 隙，而且又能和被釬焊的金屬相互作用達(dá) 到金屬結(jié)合?？梢?jiàn)釬焊包含兩個(gè)過(guò)程。,4）影響釬焊過(guò)程的主要因素 (1) 釬料和母材之間相互作用的影響 （2）釬焊加熱溫度的影響 （3）兩被釬焊零件之間間隙大小的影響 毛細(xì)高度和間隙寬度成反比 液體釬料中溶解母材多，偏離共晶點(diǎn)， 使流動(dòng)性變差。,（4）液體釬焊流動(dòng)性的影響 （5）被釬焊金屬表面氧化物的影響 （6）釬劑的影響 （7）表面活性物質(zhì)的影響,5）熱交換器釬焊時(shí)容易出現(xiàn)的問(wèn)題 （1）釬料在焊縫間隙中未填滿（圖 2）,（2）釬料流失在管腔中形成焊料瘤（圖 3）,（3）虛焊（未焊透）（圖 4）,（4）釬縫中的氣孔（圖 5）,（5）溶蝕和溶穿（圖 6）,（6）母材銅管過(guò)燒與燒穿（圖 7）,a 外表面 b 內(nèi)表面,4、空調(diào)制冷銅管的蟻穴腐蝕 1）什么是蟻穴腐蝕 在空調(diào)制冷銅管上出現(xiàn)的一種表面用放大鏡 看起來(lái)象針孔一樣的微小泄漏通道。但在其 橫截面上可以看出腐蝕部分有相互連通的迷 宮似的潛埋隧道，互有分支相通。由于在橫 截面上看這種腐蝕的形態(tài)很象蟻巢，所以把 這種類型的腐蝕稱作“蟻巢腐蝕”，或“蟻窩腐 蝕。見(jiàn)圖 8,圖 8,2）蟻巢腐蝕概況：,（1）自1977年國(guó)外首次報(bào)導(dǎo)，在空調(diào)冷卻水 系統(tǒng)中銅管發(fā)生細(xì)小針孔微漏。 （2）1988年日本銅發(fā)展協(xié)會(huì)（JCDA)的腐蝕 委員會(huì)組織2所大學(xué)、6家銅管廠、1所 政府實(shí)驗(yàn)室共同研究蟻巢腐蝕方法。 （3）我公司首次發(fā)現(xiàn)蟻巢腐蝕是在2002年6月。 見(jiàn)圖 9 （4）最近一次是2004年8月某汽車空調(diào)廠又發(fā) 生一起。見(jiàn)圖10,圖 9,圖 10,3）引發(fā)蟻巢腐蝕的物質(zhì),從70年代發(fā)現(xiàn)蟻巢腐蝕，但未查出腐蝕機(jī)理，在隨后的20多年里世界各國(guó)進(jìn)行了大量的研究工作，至今通過(guò)對(duì)泄漏案例的調(diào)查和實(shí)驗(yàn)研究，已經(jīng)知道了引發(fā)蟻巢腐蝕的物質(zhì)。 （1）含氯有機(jī)溶劑 （2）熱交換器制造中的揮發(fā)性潤(rùn)滑油 （3）助焊劑 （4）壓縮機(jī)油 （5）其他還有：木材和人工建材；泡沫塑料隔熱層和膠粘 帶；香水化妝品；調(diào)味品和殺蟲(chóng)劑。,4）蟻巢腐蝕的機(jī)理,腐蝕機(jī)理 蟻巢腐蝕的可能機(jī)理如下：在潮濕氣氛中，羧基酸酸化銅表面的水并穿透氣態(tài)氧化銅薄膜傷面，使銅溶化在表面的水中。 Cu Cu+ + e- （1） 同時(shí)在水層羧基酸與一價(jià)銅離子之間形成一價(jià)銅復(fù)合物。 Cu+ +X- CuX （2） 而X是HCOO-， RCOO-（R：烴基群）。水中的復(fù)合物通過(guò)復(fù)合濃度、溫度和濕度進(jìn)行局部變化從溶液中析出。該復(fù)合物氧化形成Cu2O和二價(jià)銅復(fù)合物。 4 CuX+1/2O2 Cu2O+2CuX2 （3） CuX + X- CuX2+ e- （4）,微觀槽中的二價(jià)銅復(fù)合物在小坑中與銅反應(yīng)，形成一價(jià)銅復(fù)合物。 CuX2+ Cu 2CuX （5） CuX再次氧化，見(jiàn)方程式（3）或（4）。該催化反應(yīng)連續(xù)出現(xiàn)并起作用。這種陰極反應(yīng)主要是氧化還原反應(yīng)。 O2+2H2O+4 e-4OH- （6） 在陰極區(qū)域生成的OH-離子向正極轉(zhuǎn)移和擴(kuò)散生成Cu2O。該Cu2O會(huì)在小坑的脆弱部位產(chǎn)生裂紋。由于熱循環(huán)和冷循環(huán)的抽吸會(huì)使氧氣穿透。穿透的氧氣會(huì)氧化CuX，在小坑壁上形成Cu2O。這個(gè)循環(huán)反應(yīng)會(huì)促進(jìn)腐蝕。 熱力學(xué)研究給一價(jià)銅和二價(jià)銅復(fù)合物的蟻巢腐蝕機(jī)理提供了理論支撐25）。,Mechanism presumed,Ants Nest Corrosion and Its Prevention,Anodic reaction,Cathodic reaction,CuX2,CuX2,預(yù)防對(duì)策