铜排,异型紫棒,紫铜棒,紫铜微孔管,异型黄管,黄铜管,异形紫管,紫铜管,焊接铜管,散热器铜管,电力铜管_河间市通海铜业有限公司
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铜管在弯制过程的应用及特点

2018-09-17 16:14:11

铜管广泛应用于空调制冷行业的“两器”(蒸发器、冷凝器)和连接管件。目前,为了增强铜管的换热效果和降低生产成本,许多企业对空调铜管的径厚比及齿形提出了较高的要求,其发展趋势表现为小口径、薄壁和瘦高齿等。由于铜管在弯曲过程中的铜管外侧部位存在拉应力,导致壁厚减薄而出现外裂缺陷;相反,铜管内侧存在压应力而导致壁厚增加而出现内皱缺陷。铜管弯曲时,为了尽可能地减小弯角外侧的壁厚减薄,往往会引起弯角内侧的起皱。这一要求使得铜管在弯制过程中易出现铜管产生暗裂或起皱缺陷。由于铜管在弯曲过程中的弯角外侧存在着很大的减薄,为了尽可能地减小弯角外侧的壁厚减薄,往往会引起弯角内侧的起皱。这一要求使得铜管在弯制过程中易出现铜管产生暗裂或起皱缺陷。

铜管出现弯曲缺陷存在2方面原因:一是外因即弯曲工艺参数;二是内因即铜管本身微观组织和力学性能。弯曲半径、芯棒直径、芯棒伸出量和摩擦因素都是影响薄壁管材发生起皱的主要因素,增大弯曲半径、芯棒直径和芯棒伸出量可使管材弯曲起皱的趋势减小,摩擦因素影响较复杂,并根据起皱能量准则和有限元方法提出了预测薄壁管在弯曲过程中起皱的能量方法。

然而,这些   并没有涉及到另外一个因素,即铜管微观组织状态。空调铜管在退火过程中由于温度分布的原因,易引起内部组织和性能的不均匀性。TP2紫铜管在退火过程中,保温时间过长容易出现不均的混晶组织,而且晶粒大小变化不大。退火温度越高会使得TP2铜管再结晶时刻提前、总时间缩短,而延长了晶粒长大的时间使得平均晶粒尺寸增加,而随着退火时间的延长,再结晶体积分数增加,晶粒尺寸长大到   尺寸后趋于稳定。

因此,通过退火工艺控制铜管的微观组织尤为重要。此外,管材起皱时其质点流动规律产生了   变化,为此,本文拟从铜管微观组织和管材在弯曲过程中质点流动两方面对铜管弯曲起皱缺陷进行分析。

当弯曲角度为45°时,在弯曲部位A处的质点运动形式呈现螺旋形;当弯曲角度增至90°时,质点的螺旋运动移至铜管内侧。质点的螺旋运动易导致多个质点在中心处堆积,从而使得壁厚增加,并易出现皱褶现象;当弯曲角度增至135°时,弯曲处各质点在局部未见螺旋运动;当弯曲角度进一步增至180°时,弯曲处各质点仍然未见螺旋运动。铜管在弯曲成U型小弯头管的过程中,待变形区的弯曲变形区不会影响已变形铜管的形状特征,因此弯曲变形存在连续性的特点。由此可知,铜管弯曲的内皱现象易发生在0~90°的范围内,也即在弯管的初始阶段容易出现内皱现象。

在温度为500℃、时间为30min时退火的试样未见纤维组织,而且经热处理后的试样晶粒呈等轴状,晶粒大小差异较大,这可能是由于铜管的各部位变形不均匀引起的。在变形程度较大的区域容易发生回复再结晶,晶粒易于长大,反之变形程度较小的区域晶粒较小。随着时间的延长,大的晶粒长大速度减小,小的晶粒长大速度相对较大,因此,晶粒大小差异程度有所减小。在温度为500℃、时间为35min时退火铜管的微观组织较好。

结论

1)铜管在弯曲角度为0~90°的范围内由于质点的螺旋运动而产生易内皱缺陷,当弯曲角度增至135°和180°时,弯曲处质点的螺旋运动消失;

2)粗大晶粒组织在铜管弯曲过程中容易导致铜管出现内皱缺陷;

3)460℃退火时铜管没有   再结晶,540℃退火时铜管晶粒组织较粗大;

4)500°C,35min退火时铜管微观组织细小均匀,弯曲后U型铜管没出现缺陷,品良。


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