空調制冷銅管在使用過程中常出現的問題

李樂奇

（金龍精密銅管集團股份有限公司，河南 新鄉 453000）

銅管屬于空調制冷過程中不可缺少的材料，銅管的用途主要有兩種，一是作為換熱器使用，例如冷凝器與蒸發器等[1]；二是作為連接管道使用。但是這兩種用途都與空調制冷有著密切聯系，而且銅管的應用價值非常突出[2]。在生產時，銅管生產企業必須嚴格執行銅管生產標準，全面確保銅管的質量達到生產要求，盡可能降低生產過程中帶來的質量隱患，減少空調制冷故障問題的出現，為人們提供穩定的空調使用環境。

1 制冷銅管生產工藝

1.1 銅管生產過程

目前生產銅管工藝主要分為兩種主要類型，一是傳統擠壓工藝，二是新型鑄軋工藝，生產企業的生產特點、資金投入以及市場需求等差異決定了企業所采用的生產工藝。在傳統擠壓工藝中，首先需要完成鑄錠工藝，然后開展擠壓作業，之后進行軋制操作，最后經過盤拉、成卷、退火得到相應標準的銅管[3]。而新型鑄軋工藝則有所區別，首先需要將銅電解融化進行鑄造，然后進行軋制，經過軋制后進行三聯拉、盤拉，最后經過退火形成成品銅。

1.2 銅管供應狀態

首先是銅盤管。這種銅管被廣泛地用于兩器主管、連接管以及空調制冷設備部分管件之中，優勢之一是運輸方便，而且不會因為長度限制影響到使用，運輸效率以及運輸質量可以得到保障；其次是蚊香盤。這種盤繞形式在維修市場中很常見，采用這種盤繞形式能夠方便維修人員使用[4]；最后是直條管。這種銅管在中央空調以及空調連接管中應用較多，但是運輸這種銅管時運輸效率較低，而且其長度局限性造成了使用者的使用不便。

2 制冷銅管常見的使用問題

2.1 泄露問題

在空調運行問題中，銅管泄露非常致命，這種問題一旦發生，空調的將會失去原有的制冷性能。如果銅管存在泄露現象，那么將會導致空調制冷劑從銅管中溢出，使得制冷劑快速發散在空氣中，失去了制冷劑的空調會因為缺乏傳熱介質出現功能性故障，進而給人們正常生產帶來很大不便[5]。導致空調銅管泄露問題成因十分復雜，本節將對銅管泄露的主要成因進行分析。

2.2 制造缺陷

2.2.1 渦流探傷漏檢

在空調制冷銅管生產標準中規定了供應廠商在生產銅管過程中必須開展銅管渦流探傷檢測工序，標準中也對探傷儀樣品管所允許的人工缺陷直徑誤差給出明確的規定。這些規定為渦流探傷結果的精準度提供了規范標準，可以降低超標缺陷漏檢出現的頻率?，F階段，大多數的正規銅管廠在生產銅管時都是遵循著生產標準進行的，加之探傷工序主要通過在線檢測完成，所以采用渦流探傷可以確保生產過程中所以銅管的質量，真正實現了100 %探傷這一目的。但是，一些銅管廠在生產時未能按照如上要求把控各生產工藝流程，一些廠商甚至未能進行渦流探傷處理，有些廠商采用低標準探傷儀，這些制造問題都會在不同程度上使得銅管質量不達標，在使用過程中，溫度的變化會加劇質量隱患問題，造成銅管泄露問題，也給使用者帶來了極大的不便，同時也影響生產廠家信用。

2.2.2 探傷處理不當

在進行銅管渦流探傷時，有時存在著雖然檢出缺陷，不過檢測人員并未在銅管表面進行標注，或者是標注缺乏合理性，無法被準確辨識的問題。一般而言，生產銅管時，對于經過渦流探傷后發現的銅管缺陷問題，檢測人員需要借助于墨跡將銅管缺陷標注出來，使用者在使用時則能夠根據標注記號剔除掉存在缺陷的銅管，進而確保使用質量。但是，現實情況卻是，一些生產廠家未能做好探傷標記，在探傷后所采用的墨水附著力較弱，或者是噴墨槍位置誤差大，最終導致標注記號消失、偏位，進而無法為使用者提供準確的缺陷信息，所以用戶有時會誤將缺陷銅管應用在空調中，這也造成了空調泄漏問題[6]。

2.2.3 用戶使用問題

處理生產制造帶來的泄露問題之外，用戶使用銅管時也可能導致銅管出現質量缺陷，進而造成銅管泄露。用戶在制造兩器時，首先需要切斷銅管，然后按照制作要求將銅管彎曲成一定的形狀，之后進行漲管與清洗工藝，最后將成型的銅管焊接到相應部位，在進行試壓作業即可。這個生產制作流程一旦出現操作不當，則會導致銅管出現不同程度裂痕問題，嚴重的裂痕問題可以及時發現，但是極其輕微的裂痕問題不易被發現，隨著使用時間增加，銅管泄露問題逐漸顯露。具體問題如下。

2.2.4 誤用缺陷管

上文已提到，銅管生產過程中，需要進行銅管渦流探傷工序，將每盤管上的缺陷標準出來，進而為用戶提供提出缺陷管的依據。但是，很多時候使用者并不清楚盤管上黑色標記的意思，這是由于空調制冷企業對于上崗人員培訓不到位導致的，所以一些人員可能將存在缺陷的銅管用于空調生產中。經過長期服務經驗分析可知，這種問題出現的頻次相對較高，由于人為操作失誤或者專業能力不夠導致的使用缺陷管問題在銅管泄露問題中占比較高，這也是當前使用企業需要解決的主要問題。

2.2.5 加工操作不當

在生產空調兩器時，需要將銅管進行漲管擴口，然后焊接到相應區域中形成制冷結構。而進行彎管時，銅管彎曲部分是重點受力區域，如果彎曲力度過大，則會導致局部拉伸強度超標，輕則埋下暗裂隱患，重則出現開裂問題，這種情況下如果向空調制冷設備中充填制冷劑，那么制冷劑會在裂紋區域出現外滲現象，進而導致空調出現制冷功能失效問題。其次，銅管穿過翅片后，需要對銅管進行漲管處理，漲管機主要有立式與臥式兩種型號，一般而言，立式漲管機在一些漲長度小的銅管上應用廣泛，但是其效率高，而臥式漲管機在一些漲長度大的銅管上應用較多，但是其效率低。而進行漲管時，因為漲芯主要以銅管內徑過盈處理實現銅管尺寸改變的目標，所以這也使得銅管外徑能夠更好地與鋁箔散熱片接觸。不管在進行漲管處理時，可能出現漲頭劃傷銅管現象，這將會導致銅管壁被劃傷或者穿透，因而引發銅管泄露。此外，鋁箔內孔毛刺尺寸如果超過了一定的程度，也到出現漲管過程中毛刺刺透銅管現象，進而引發銅管泄露，影響空調制冷。

2.2.6 焊接處理不慎

在將銅管穿入鋁箔后，需要將通過焊接在相應器件上，通常選擇小彎頭銅管與器件聯結在一起，為了確保銅管與器件的牢固性，在生產過程中，一般需要將用銅管與小彎頭進行焊接。焊接時可采用手動焊接或者自動焊接工藝。焊接過程中，銅管擴口、焊料質量、焊接表面等都會在一定程度上影響著銅管的焊接質量，如果處理不慎必然導致焊接不實，特別是虛焊問題，無法將銅管與器件連接在一起，二者的密閉性非常差，所以會出現制冷劑泄露問題，影響到空調質量性能。

3 開裂缺陷

一般情況下，銅管開裂問題多出現在漲管、擴口這兩個處理環節。開裂情況也因為處理方式不同而存在著一定的差異。在生產空調兩器過程中，需要確保銅管漲管、擴口的連續性，不可以出現處理中斷。所以，這兩個工序一般都是放到同一個工序中進行，這也就增加了銅管開裂的概率。導致銅管出現開裂問題的原因種類相對較多，具體的成因如下所述。

3.1 銅管自身缺陷

銅管的生產流程并不能保證銅管質量都達到標準，有時也會存在質量缺陷，具體的缺陷有內表面劃傷、外表面缺陷、內表面氧化等。在對銅管進行漲管、擴口處理時，需要進行冷加工變形操作處理，此時銅管表面受拉應力的影響出現形變，如果銅管外表面存在著一些傷痕缺陷，那么銅管外表面則會表面拉應力的影響下出現拉斷現象，這類問題也是導致銅管出現開裂的主要因素。其次，銅管內表面劃傷所帶來的開裂影響與外表面有傷痕十分相似，在受到正常拉力影響后，銅管內部則會出現不同程度的開裂問題，而且這些問題相比于外表面問題更難以被發現。最后，銅管內表面氧化問題所帶來的影響也很大，特別是進行漲管處理時，因為銅管內表面摩擦力會根據銅管結構的變化而出現變化，所以氧化部分與未氧化部分的摩擦力則會出現變化，所以這也導致相同長度銅管存在著不同的下墩長度尺寸，在進行擴口處理過程中，下墩量小的銅管更容易出現擴口開裂問題；

3.2 用戶使用不當

用戶在使用銅管時，需要對盤管進行校直、切割處理，在這一個操作流程中，主要以無屑切割技術為主進行切割處理。由于經過熱處理后的銅管表面硬度較低，所以在開展無屑切割作業過程中，如果切刀鋒利度不夠或者下刀過大將會導致銅管縮口處出現多大的毛刺，此時端口飛邊端口則會出現硬化問題，引發擴口開裂現象。其次，在空調換熱器結構中，一般由“U”型管構成，在生產“U”型管時要求其長度能夠與“U”型管端頭長度保持一致，所以在制取“U”型管過程中，如果出現設備應用不當或者角度調整誤差較大的問題，也會使得“U”型管長度誤差過大，這樣會造成“U”連接不當，其結構強度減弱，所以在進行擴口過程中則會開裂問題，而且這種開裂問題帶來的影響很嚴重，也是開裂問題中較為嚴重的問題。

3.3 彎管起皺、斷裂

在生產銅管過程中，需要對銅管進行彎管起皺處理，而這個過程則會出現銅管斷裂問題，特別是“U”型管制作過程中，更容易出現這類開裂問題，而這個生產流程也是銅管報廢數量最多的一個環節。首先是銅管自身問題，主要有狀態偏軟、壁厚偏小、壁厚不均、狀態偏硬、表面缺陷、偏心、表面粗糙、內徑偏小、性能不均、原有擦傷、變色嚴重、表面不均、尺寸不均等。其次是彎管工藝帶來的影響，主要有芯頭尺寸偏小、潤滑過度、夾塊模過松、芯頭位置偏后、芯頭型面不當、彎管機調整不當、芯頭安裝松動、夸管機央緊力不當、彎管機調整不好、芯頭有傷等。

4 焊接問題

在進行銅管焊接時，如果焊接人員存在操作不當，則會導致銅管出現虛焊、熔蝕以及溶穿問題，這些缺陷問題會演變為泄露問題。虛焊問題是一種焊接過程中十分常見的焊接質量問題，一般是因為擴口小或者是焊接料未流入到焊口造成的，所以銅管會出現焊接不牢現象；其次，如果焊接時存在著不均勻加熱問題，則會使得部分釬焊焊料出現熔化不完全問題，如果焊接處存在著殘渣肥料也會使得焊料質量降低。

5 結語

總而言之，導致空調制冷銅管失效的原因有許多，如果想要科學地處理這些問題，則應該探究這些問題成因，從根本上解決這些問題，把控好銅管生產、制作、使用的每一個流程，才能確保銅管質量，為空調機穩定運行提供良好的部件基礎，為人們提供更好的服務。