內(nèi)螺紋焊接銅管的生產(chǎn)工藝

來源： 捷邦換熱 日期：2021-08-30

熱交換器的換熱性能，能夠有效提升空調(diào)等制冷設(shè)備的傳熱效率。近年來，空調(diào)制冷行業(yè)開始普遍使用內(nèi)螺紋銅管，但國內(nèi)目前所使用的內(nèi)螺紋銅管直徑太小，施工人員對(duì)焊接標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)很難把握，內(nèi)螺紋銅管的焊接問題成為急需解決的問題。

焊接管的生產(chǎn)工藝流程
制冷設(shè)備所采用的內(nèi)螺紋銅管，主要原料為TP2紫銅帶。內(nèi)螺紋焊接管的生產(chǎn)工藝流程如下：

1. 需要在銅帶的表面軋制螺紋，在壓螺紋工序過程中，需要注意的是壓紋輥要根據(jù)螺紋的形狀選擇適宜的數(shù)量；

2. 在經(jīng)過多次壓輥后，銅帶便逐漸成型，從而形成圓形后高頻焊；

3. 運(yùn)轉(zhuǎn)銅帶，焊接銅帶的頭部和尾部；

4. 當(dāng)焊接完畢后，要用刀將螺紋管表面的毛刺刮掉；同時(shí)，為了保證焊接管的尺寸足夠標(biāo)準(zhǔn)，還需要運(yùn)用定徑輥測量螺紋內(nèi)管的外直徑，如果其符合橢圓度公差要求，便可以進(jìn)入層繞工序；

5. 在此工序結(jié)束后，便進(jìn)入最后的退火工序，在該工序中，可以使用的工具為罩式爐和水平連續(xù)爐；

6. 退火完畢，直接進(jìn)行包裝，便可完成整個(gè)內(nèi)螺紋焊接管的生產(chǎn)流程。

焊接管相較無縫管的優(yōu)勢

焊接管的內(nèi)壁清潔度要高于無縫管，原因就是焊接管會(huì)自動(dòng)清掃自身內(nèi)壁清潔度，其清潔標(biāo)準(zhǔn)已達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)的1/10。一般的無縫管內(nèi)壁生銹，需要通過涂抹有機(jī)油，保持運(yùn)轉(zhuǎn)的平滑性，不致于影響制冷設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是焊接管就不需要如此。

焊接管沒有漏點(diǎn)，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)過程和高速焊接工藝中。合格的焊接管材會(huì)直接進(jìn)入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，所使用的生產(chǎn)設(shè)備以及工具可以保持15天以上的正常生產(chǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，而且所生產(chǎn)的焊接管不會(huì)存在任何缺陷。

除此之外，焊接管生產(chǎn)完畢后，會(huì)進(jìn)入高速焊接工藝步驟，在此步驟中，設(shè)置了渦流探傷流程，從而切斷不合格產(chǎn)品，以防其進(jìn)下一步工序。

W 型焊接螺紋管主要是用于R407C 冷媒空調(diào)，當(dāng)冷媒在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，氣液轉(zhuǎn)換以及冷媒混合可以同步進(jìn)行，縮減分層所帶來的散熱效率降低影響。除此之外，在使用過程中，還需要注意不同類型空調(diào)制冷劑的流動(dòng)速度，如果W 型螺旋管已不適用于現(xiàn)有流動(dòng)速度，那么，還可以將多V 型螺旋管添加其中。

交叉型焊接螺紋管，經(jīng)常被使用在R410A 冷媒空調(diào)中，由于R410A 媒超強(qiáng)的蒸發(fā)壓力彌補(bǔ)了交叉型螺紋壓降損耗。因此當(dāng)冷媒以較高的流動(dòng)速度在管理運(yùn)行時(shí)，其運(yùn)行表面積已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過W 螺紋管以及單旋管面積，因此，其散熱效率也得到了同步的擴(kuò)增。

螺紋銅管所應(yīng)用的高頻焊接工藝

高頻焊接的主要原理為：

首先，需要將所有電流匯集在待焊區(qū)域，然后進(jìn)行加熱，激發(fā)高頻電流當(dāng)中的集膚效應(yīng)以及鄰近效應(yīng)，從而能夠在最短的時(shí)間內(nèi)完成加熱工作，借助擠壓棍，完成高頻焊接流程。一般來說高頻焊接主要包含兩種不同的焊接方式：一是接觸高頻焊接，二是感應(yīng)高頻焊接。

接觸高頻焊接原理為：將高頻焊接電流輸入觸頭和管胚焊邊緣區(qū)域，以此完成焊接工作。但是這種焊接方式，會(huì)極大地消耗電極觸頭，引發(fā)管坯變形，進(jìn)而影響焊接質(zhì)量；

感應(yīng)高頻焊接原理為：借助高頻電流當(dāng)中的肌膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，快速加熱感應(yīng)圈內(nèi)溫度，從而能夠使穿過感應(yīng)圈的待焊管胚，在高溫的作用下，完成焊接流程。

目前，國內(nèi)普遍使用感應(yīng)高頻焊接方式，這種焊接方式普遍被用來焊接直徑小、內(nèi)壁薄的有色金屬管件。其不僅具有穩(wěn)定的焊接過程，焊接質(zhì)量優(yōu)越，不需要消耗觸點(diǎn)材料，同時(shí)調(diào)節(jié)起來也更加的容易。

感應(yīng)高頻焊接工藝

（1）壓紋。

壓紋機(jī)不同的分組，可以完成不同的壓紋過程。一般會(huì)分為兩組，上軋輥主要負(fù)責(zé)加工螺紋的溝槽以及刻痕，而下軋輥所運(yùn)用的結(jié)構(gòu)為平面結(jié)構(gòu)。兩組軋輥會(huì)在帶料表面壓制組合溝槽。一般單旋螺紋只需要一組軋輥，便可以完成壓紋過程。為了保證螺紋加工工作順利進(jìn)行，我們需要從以下幾個(gè)方面入手：一是軋輥間隙和平行度。軋輥間隙的大小會(huì)決定焊接邊厚度，進(jìn)而最終導(dǎo)致不穩(wěn)定焊接質(zhì)量狀況發(fā)生。軋輥間隙的調(diào)整需要足夠的細(xì)致耐心，滿足清晰、飽滿的螺旋齒形要求，才能夠保障螺紋尺寸符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)；其次，軋輥的平行度調(diào)節(jié)，需要有效的控制設(shè)備安裝軸。

二是關(guān)于提升焊接平穩(wěn)度以及管材清潔度的要求。首先，軋制速度需要提升至200米/ 分鐘，保持均勻的管材底壁厚度；其次，將沒有軋制螺紋的邊緣厚度與銅帶底壁的厚度，兩者之間的厚度差值保持在0.01 毫米以內(nèi)；除此之外，軋制后的銅帶表面應(yīng)當(dāng)螺紋清晰，為了防止產(chǎn)生波浪變形，可以在距銅帶一毫米區(qū)域內(nèi)壓一條縱向平行的凸筋。

（2）圓管成型。

銅管的尺寸直接取決于銅管最終的成型狀態(tài)。銅管焊接成型的流程為：運(yùn)用脹擴(kuò)桿撐開內(nèi)螺紋銅管，然后將連接管插入螺紋銅管內(nèi)，增大散熱片和管壁的接觸面積，從而進(jìn)行焊接工作。除此之外，當(dāng)銅管成型后，還需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，在保留銅管原有尺寸以及焊接平行對(duì)齊、焊接擠壓余量充足的前提下做相應(yīng)調(diào)整。普通的平片材料逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閳A管的實(shí)施過程為：首先，可以運(yùn)用導(dǎo)向裝置，將材料運(yùn)輸至成型機(jī)組，在保證材料變形中心對(duì)稱的基礎(chǔ)上，使材料能夠借助軋輥與材料間的摩擦力，保持相同變形量前進(jìn)，在經(jīng)過不同組的軋輥后，從而形成圓管毛坯。

高頻焊接間隙配合問題及解決方法

（1）問題

第一，產(chǎn)晶尺寸最終取決于銅管原始尺寸。整徑的范圍過大或過小，都會(huì)直接影響焊管微觀組織。除此之外，圓管成型原尺寸過小以及過大，會(huì)引發(fā)焊管變大以及焊縫對(duì)接邊擠壓量過少問題。與此同時(shí)，尺寸過大，會(huì)導(dǎo)致毛坯定型材料尺寸被拉寬，降低管壁厚度。第二，成型輥間距過小，分別會(huì)對(duì)材料毛坯、材料截面應(yīng)力以及內(nèi)螺紋銅管造成不同的影響。站在材料毛坯的角度，間隙過小會(huì)增大毛坯的變形量，導(dǎo)致焊接接近角呈現(xiàn)A 型；而從材料截面應(yīng)力方面來講，應(yīng)力會(huì)呈現(xiàn)不均勻分布狀態(tài)，在焊接完成后，必然會(huì)引發(fā)變形問題；而對(duì)于內(nèi)螺紋銅管來說，其會(huì)削減壓制成型螺紋高度，螺紋的形狀受其影響會(huì)被改變。第三，還會(huì)引發(fā)材料的變形量呈現(xiàn)不均衡分布狀態(tài)。材料會(huì)出現(xiàn)起皺現(xiàn)象，褶皺區(qū)域分布在材料的兩邊，并且褶皺處有明顯的開裂以及焊縫缺陷。

（2）間隙問題解決方法

調(diào)整軋輥的間隙，我們可以采取以下幾點(diǎn)方法：首先，我們需要以標(biāo)尺上的刻度為依據(jù)，在確定軋輥的初始位置后，按照標(biāo)準(zhǔn)刻度，測量不同組軋輥之間的間隙；按照測量距離調(diào)整好后，可以將材料送到成型輪組中，觀察材料邊緣狀態(tài)，從而能夠適時(shí)地調(diào)整軋輥間隙大小；接下來進(jìn)入焊接階段，啟動(dòng)焊接設(shè)備，觀察待焊接邊的對(duì)接狀況以及焊接過程是否穩(wěn)定；焊接完畢后，分析焊縫是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

（3）導(dǎo)向與焊接擠壓。

導(dǎo)向與焊接擠壓主要指的是，借助擠壓輪所給的擠壓力，將焊縫中的雜質(zhì)以及融化金屬等物質(zhì)擠出，通過高溫使固相金屬緊密連接，以此完成焊接。需要注意的是，擠壓力的大小會(huì)直接影響焊縫的牢固性以及焊接缺陷狀況。例如，擠壓力過大，會(huì)引發(fā)變形；過小，并不能擠出異物，從而導(dǎo)致焊接缺陷。調(diào)整擠壓力大小，可以借助記壓力設(shè)定值以及焊接過程，完善擠壓輪間隙。市面上出現(xiàn)，一種陶瓷擠壓輪，不僅解決了電能消耗問題，同時(shí)也提升了擠壓輪的耐熱性能，降低擠壓輪冷卻要求，減少焊接缺陷問題發(fā)生的概率。導(dǎo)向以及擠壓輪之間的距離大小，可以通過對(duì)焊接區(qū)V 形角的調(diào)整進(jìn)行改善。除此之外，調(diào)節(jié)導(dǎo)向輪，可以使焊縫位于毛坯上方，方便焊接工作進(jìn)行。

綜上所述，目前內(nèi)螺紋焊接銅管工藝得到推廣和普遍使用。該焊接管具有無縫管所無法比擬的優(yōu)勢，同時(shí)，借助高頻焊接技術(shù)，增大銅管內(nèi)部的表面積，從而擴(kuò)張散熱面積，有效提升制冷設(shè)備的散熱性能。

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