關(guān)于分體機(jī)連接管泄漏的失效分析

查佳朋 黃時華 杜 健 阮晉如 段美姣 劉 凱

格力電器(合肥)有限公司 安徽 合肥 230088

1 前言

某售后中心反饋分體機(jī)出現(xiàn)制冷較差異常,經(jīng)核實為內(nèi)外機(jī)連接管存在冷媒泄漏通道,影響空調(diào)運(yùn)行,為確定具體失效原因以便于制定對應(yīng)措施,本文將對故障件進(jìn)行檢測分析。

連接管是對接內(nèi)外機(jī)的重要零部件,形成完整的制冷循環(huán)通道,連接管外部是由保溫管和包扎帶包裹,目前連接管材質(zhì)是TP2銅管,具有優(yōu)良的導(dǎo)熱能力和延展性,其生產(chǎn)工藝流程見下圖：

圖1 銅管生產(chǎn)工藝流程圖

2 理化分析

2.1 宏觀檢查

該連接管使用時間約6年,該連接管使用橡塑保溫管包裹,拆開后與銅管粘連在一起,為長期接觸導(dǎo)致粘黏,光管裸露位置外壁光亮,無明顯環(huán)境腐蝕現(xiàn)象。

圖2 故障連接管外觀

2.2 確定漏點位置

使用氦質(zhì)譜檢漏儀和充氣水檢兩種方式檢查連接管,確定泄漏點位置。

(1)氦質(zhì)譜檢漏儀

取售后退回的連接管在氦檢線進(jìn)行復(fù)核：檢大漏合格,氦檢報警,經(jīng)氦質(zhì)譜檢漏儀查漏,2個漏點漏率分別為：1.5×10-4(mbar×1/s),4.1×10-3(mbar×1/s);

(2)水檢

取連接管充氣進(jìn)行水檢,確認(rèn)有兩個漏點,均為單點泄漏,和設(shè)備核實情況一致。泄漏點外觀無明顯缺陷,手摸有輕微凹凸不平感。

圖3 泄漏點

2.3 解剖分析

銅管裸露位置外壁呈銅色,未出現(xiàn)嚴(yán)重氧化發(fā)黑現(xiàn)象;解剖連接管內(nèi)壁,整體光亮,未出現(xiàn)氧化發(fā)黑現(xiàn)象和雜質(zhì)沉淀等腐蝕現(xiàn)象。

圖4 內(nèi)部解剖視圖

2.4 金相分析

①取泄漏點進(jìn)行金相分析,泄漏處為單點泄漏,首先橫向取樣,經(jīng)鑲嵌、預(yù)磨、拋光、腐蝕,在100X 顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：

泄漏點為單點泄漏,泄漏處周邊區(qū)域管材晶粒一致性良好;此類銅管針孔狀泄漏屬外協(xié)管材加工過程出現(xiàn)的異常。

圖5 泄漏點微觀形貌

②再次取泄漏位置銅管,縱向取樣,經(jīng)鑲嵌、預(yù)磨、拋光、腐蝕,在100X 顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)：

銅管管壁整體情況良好,未出現(xiàn)明顯腐蝕異常;銅管外壁部分區(qū)域出現(xiàn)輕微腐蝕痕跡(屬長期使用的正常反應(yīng)),內(nèi)壁良好,完全未出現(xiàn)環(huán)境腐蝕跡象。

圖6 銅管外壁腐蝕情況

3 失效機(jī)理

對連接管舊件進(jìn)行宏觀檢查、確認(rèn)漏點、解剖分析,發(fā)現(xiàn)故障件內(nèi)外壁光亮、無明顯銅管內(nèi)外壁光亮,無明顯氧化發(fā)黑和外界腐蝕的傾向,經(jīng)金相分析進(jìn)一步確認(rèn)為銅管本體缺陷,為生產(chǎn)過程進(jìn)入夾雜,空調(diào)長期運(yùn)行后產(chǎn)生系統(tǒng)壓力,導(dǎo)致雜質(zhì)松動脫落出現(xiàn)細(xì)微空洞,形成冷媒泄漏通道,從而影響整機(jī)制冷效果。

4 整改建議

銅管夾雜主要為廠家生產(chǎn)制造過程導(dǎo)致,建議如下：

1)、熔鑄時管坯內(nèi)表面有銅屑,軋制過程壓入夾層中,需加強(qiáng)管內(nèi)吹掃;

2)、游動芯頭有銅粉或雜質(zhì),導(dǎo)致軋制過程壓入,需定期清潔和更換芯頭;

3)、聯(lián)拉過程模具表面粘有銅屑或其他異物,導(dǎo)致壓入銅管內(nèi)壁,需對模具進(jìn)行點檢,保持清潔度。

廠內(nèi)連接管直接下料打包發(fā)貨,無多余質(zhì)檢工序,建議如下：

1)對現(xiàn)有銅管廠家資源優(yōu)化,連接管生產(chǎn)盡量使用指定廠家銅管(質(zhì)量綜合評價最高的廠家),其余廠家銅管可使用在彎管工序(經(jīng)檢漏工序管控)。

2)連接管工序增加掃碼、錄入信息功能,便于追溯,識別廠家進(jìn)行針對性改進(jìn)。