椭圆铜管(内螺纹焊接铜管生产技术和工艺)

Posted 2023-05-30

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椭圆铜管(内螺纹焊接铜管生产技术和工艺)

热交换管的换热性能，能够有效提升空调等制冷设备的传热效率。同时也为了能够避免无氟制冷剂所带来的高消耗、高污染问题。近年来，空调和制冷行业开始普遍使用内螺纹铜管。但是，目前国内所使用的内螺纹铜管直径太小，施工人员很难把握焊接标准和技术，因此内螺纹铜管的焊接问题，成为现在急需解决的问题。

1、焊接管的生产工艺流程

制冷设备所采用的内螺纹铜管，其主要原料为卷重为120公斤左右的TP2紫铜带。

焊接内螺纹铜管：

第一，需要在铜带的表面轧制螺纹，在压螺纹工序过程中，需要注意的是压纹辊要根据螺纹的形状选择适宜的数量；

第二，在经过多次压辊后，铜带便逐渐成型，从而形成圆形后高频焊；

第三，运转铜带，焊接铜带的头部和尾部；

第四，当焊接完毕后，要用刀将螺纹管表面的毛刺刮掉；同时，为了保证焊接管的尺寸足够标准，还需要运用定径辊测量螺纹内管的外直径，如果其符合椭圆度公差要求，那么，便可以进入接下来的层绕工序；

第五，在此工序结束后，便进入最后的退火工序，在该工序中，可以使用的工具为罩式炉和水平连续炉；

第六，退火完毕，直接进行包装，便可完成整个内螺纹焊接管的生产流程。

2、相比无缝管的优势

焊接管的内壁清洁度要高于无缝管，究其原因，是由于焊接管会自动清扫自身内壁清洁度，其清洁标准已达国家标准的1/10。除此之外，一般的无缝管内壁生锈，影响制冷设备正常运转时，需要通过涂抹有机油，保持运转的平滑性，但是焊接管就不需要如此。

焊接管没有漏点，主要体现在生产过程和高速焊接工艺中。合格的焊接管材会直接进入生产环节，所使用的生产设备以及工具可以保持15天以上的正常生产稳定状态，而且所生产的焊接管不会存在任何缺陷。

除此之外，焊接管生产完毕后，会进入高速焊接工艺步骤，在此步骤中，设置了涡流探伤流程，从而切断不合格产品，以防其进下一步工序。

W 型焊接螺纹管主要是用于R407C 冷媒空调，当冷媒在管道内流动时，气液转换以及冷媒混合可以同步进行，缩减分层所带来的散热效率降低影响。除此之外，在使用过程中，还需要注意不同类型空调制冷剂的流动速度，如果W 型螺旋管已不适用于现有流动速度，那么，还可以将多V 型螺旋管添加其中。

交叉型焊接螺纹管，经常被使用在R410A 冷媒空调中，由于R410A 媒超强的蒸发压力弥补了交叉型螺纹压降损耗。因此当冷媒以较高的流动速度在管理运行时，其运行表面积已经远远超过W 螺纹管以及单旋管面积，因此，其散热效率也得到了同步的扩增。

3、高频焊接

3.1 原理与方法

高频焊接的主要原理为：

首先，需要将所有电流汇集在待焊区域，然后进行加热，激发高频电流当中的集肤效应以及邻近效应，从而能够在最短的时间内完成加热工作，借助挤压棍，完成高频焊接流程。一般来说高频焊接主要包含两种不同的焊接方式：一是接触高频焊接，二是感应高频焊接。

其中第1 种高频焊接方式，焊接原理为：将高频焊接电流输入触头和管胚焊边缘区域，以此完成焊接工作。但是这种焊接方式，会极大地消耗电极触头，引发管坯变形，进而影响焊接质量；

而第2 种焊接方式，焊接原理为借助高频电流当中的肌肤效应和邻近效应，快速加热感应圈内温度，从而能够使穿过感应圈的待焊管胚，在高温的作用下，完成焊接流程。

目前，国内普遍使用感应高频焊接方式，这种焊接方式普遍被用来焊接直径小、内壁薄的有色金属管件。其不仅具有稳定的焊接过程，焊接质量优越，不需要消耗触点材料，同时调节起来也更加的容易，因此，其使用范围要优于接触高频焊接。

3.2 螺纹铜管中所应用的感应高频焊接工艺

（1）压纹。

压纹机不同的分组，可以完成不同的压纹过程。一般会分为两组，上轧辊主要负责加工螺纹的沟槽以及刻痕，而下轧辊所运用的结构为平面结构。两组轧辊会在带料表面压制组合沟槽。一般单旋螺纹只需要一组轧辊，便可以完成压纹过程。为了保证螺纹加工工作顺利进行，我们需要从以下几个方面入手：一是轧辊间隙和平行度。轧辊间隙的大小会决定焊接边厚度，进而最终导致不稳定焊接质量状况发生。轧辊间隙的调整需要足够的细致耐心，满足清晰、饱满的螺旋齿形要求，才能够保障螺纹尺寸符合生产标准；其次，轧辊的平行度调节，需要有效的控制设备安装轴。

二是关于提升焊接平稳度以及管材清洁度的要求。首先，轧制速度需要提升至200米/ 分钟，保持均匀的管材底壁厚度；其次，将没有轧制螺纹的边缘厚度与铜带底壁的厚度，两者之间的厚度差值保持在0.01 毫米以内；除此之外，轧制后的铜带表面应当螺纹清晰，为了防止产生波浪变形，可以在距铜带一毫米区域内压一条纵向平行的凸筋。

（2）圆管成型。

铜管的尺寸直接取决于铜管最终的成型状态。铜管焊接成型的流程为：运用胀扩杆撑开内螺纹铜管，然后将连接管插入螺纹铜管内，增大散热片和管壁的接触面积，从而进行焊接工作。除此之外，当铜管成型后，还需要根据实际应用，在保留铜管原有尺寸以及焊接平行对齐、焊接挤压余量充足的前提下做相应调整。普通的平片材料逐渐转变为圆管的实施过程为：首先，可以运用导向装置，将材料运输至成型机组，在保证材料变形中心对称的基础上，使材料能够借助轧辊与材料间的摩擦力，保持相同变形量前进，在经过不同组的轧辊后，从而形成圆管毛坯。

3.3 间隙配合问题及解决方法

（1）问题

第一，产晶尺寸最终取决于铜管原始尺寸。整径的范围过大或过小，都会直接影响焊管微观组织。除此之外，圆管成型原尺寸过小以及过大，会引发焊管变大以及焊缝对接边挤压量过少问题。与此同时，尺寸过大，会导致毛坯定型材料尺寸被拉宽，降低管壁厚度。第二，成型辊间距过小，分别会对材料毛坯、材料截面应力以及内螺纹铜管造成不同的影响。站在材料毛坯的角度，间隙过小会增大毛坯的变形量，导致焊接接近角呈现A 型；而从材料截面应力方面来讲，应力会呈现不均匀分布状态，在焊接完成后，必然会引发变形问题；而对于内螺纹铜管来说，其会削减压制成型螺纹高度，螺纹的形状受其影响会被改变。第三，还会引发材料的变形量呈现不均衡分布状态。材料会出现起皱现象，褶皱区域分布在材料的两边，并且褶皱处有明显的开裂以及焊缝缺陷。

（2）间隙问题解决方法

调整轧辊的间隙，我们可以采取以下几点方法：首先，我们需要以标尺上的刻度为依据，在确定轧辊的初始位置后，按照标准刻度，测量不同组轧辊之间的间隙；按照测量距离调整好后，可以将材料送到成型轮组中，观察材料边缘状态，从而能够适时地调整轧辊间隙大小；接下来进入焊接阶段，启动焊接设备，观察待焊接边的对接状况以及焊接过程是否稳定；焊接完毕后，分析焊缝是否达到标准。

（3）导向与焊接挤压。

导向与焊接挤压主要指的是，借助挤压轮所给的挤压力，将焊缝中的杂质以及融化金属等物质挤出，通过高温使固相金属紧密连接，以此完成焊接。需要注意的是，挤压力的大小会直接影响焊缝的牢固性以及焊接缺陷状况。例如，挤压力过大，会引发变形；过小，并不能挤出异物，从而导致焊接缺陷。调整挤压力大小，可以借助记压力设定值以及焊接过程，完善挤压轮间隙。市面上出现，一种陶瓷挤压轮，不仅解决了电能消耗问题，同时也提升了挤压轮的耐热性能，降低挤压轮冷却要求，减少焊接缺陷问题发生的概率。导向以及挤压轮之间的距离大小，可以通过对焊接区V 形角的调整进行改善。除此之外，调节导向轮，可以使焊缝位于毛坯上方，方便焊接工作进行。

综上所述，目前内螺纹焊接铜管工艺得到推广和普遍使用。该焊接管具有无缝管所无法比拟的优势，同时，借助高频焊接技术，增大铜管内部的表面积，从而扩张散热面积，有效提升制冷设备的散热性能。