电力铜管常用于制造换热设备(如冷凝器等)。也用于制氧设备中装配低温管路。直径小的铜管常用于输送有压力的液体(如润滑系统、油压系统等)和用作仪表的测压管等。
铜管的开裂原因分析以及铜管工艺流程及操作要点
【一】、铜管的开裂原因分析
主要集中在铜管胀管、扩口工序。在两器的生产中,铜棒胀管、扩口是一个连续过程,往往复合到一个工序完成。
引起铜管开裂的原因比较多,其主要原因如下:
①铜管本身质量的原因。
铜管本身质量的原因可以分为外表面缺点、内表面划伤、内表面等。
铜管在胀管、扩口的冷加工变形中,表面受拉应力而伸长,当铜管外表面有伤痕时,铜管外表面承受不了表面拉应力,形成拉断现象,也就是我们看到的铜管外表面开裂。
(铜管内表面划伤造成的开裂机理与外表面有伤痕造成的开裂机理相似。
铜管内表面有时,在胀管时由于铜管内表面的摩擦力与没有铜管内表面的摩擦力不等,造成相同长度的铜管下墩长度尺寸不一致,扩口时下墩量小的铜管伸出长度长,造成扩口过大而开裂。
②用户使用方面的原因。
铜管在使用中,往往是盘管校直、切割定尺,切割常采用无屑切割。
铜管热处理后表面比较软,在进行无屑切割时,当切刀不利或切割时下刀过大都会造成铜管缩口过大或毛刺过多,形成端口飞边、端口硬化,造成扩口时开裂。
一个换热器由许多“U”型管组成,各“U”型管的长度及每个“U”型管两个端头的长度的一致性要求非常高,当弯制“U”型管时,由于设备或调整的原因造成各“U”型管的长度及每个“U”型管两个端头的长度差别过大(大于2mm),所以扩口时就会出现因端口过长铜管伸出长度过长而造成扩口过大而开裂。
弯管起皱、断裂黄铜管弯管起皱、断裂发生在制作“U”型管工序,铜管在本工序往往报废较多。造成弯管起皱、断裂的原因。
左:外侧起皱右:内侧起皱弯管中的问题
铜管焊接过程中,若操作不当易发生虚焊、熔蚀和溶穿、过烧与烧穿等缺点。虚焊是在两器焊接过程中经常出现的质量问题,产生的原因主要有:●扩口小,钎焊焊料不易进入,造成焊接不牢。
●焊接时加热不均匀,造成部分钎焊焊料未被完全加热熔化。
●焊接处铜管的表面有油、物、残碳等物质。
●焊料本身的质量问题。
致使焊料未能填满套接接头全长或不能完全将套接接头全长焊接,造成泄露。
熔蚀和溶穿造成泄露。
总之,造成铜管出现的失效因素还有许多,如内、外表面,因此,在使用的过程中要加强过程控制,掌握好工艺要求。
【二】、铜管工艺流程及操作要点
1工艺流程施工准备技术准备施工方案技术交底焊接工艺学习物资检验预制阶段管段扩口管端清洗管件组对分段预制安装阶段支架安装管道敷设管道调直管道焊接分段试验压防腐保温检验阶段系统冲洗系统试压检验评定
2施工要点
2.1技术术语
1)散热器铜管套管银焊连接铜管和铜管件加工精度很高,它们套插在一起形成小而均匀的间隙。铜管插入钎焊套管并加热到所使用焊料的熔点温度的焊接工艺。
2)银焊在焊接温度低于被焊接金属物件的熔点的温度条件下,使焊料熔化后渗入并填满连接处间隙而达到连接目的之焊接方法。
3)软钎焊所使用钎料的熔点低于摄氏450℃的低温焊接。一般为“锡焊”。
4)硬钎焊所使用钎料的熔点高于摄氏450℃(约800℃)的焊接。一般为“铜焊”或“含银铜焊”。
5)毛细现象含有细微缝隙的物体与液体接触时,在浸润情况下液体洞缝隙上升或渗入的现象。它是物质分子间作用力的结果,缝隙愈细,液体上升愈高或渗入愈深。
6)硬铜管硬度大于100(HV/5)的铜管。
7)半硬铜管硬度介于75——100(HV/5)的铜管。手动工具即可折弯,阔口,方便安装,节省管件。
2.2氧乙炔焊接基础理论准确判断火焰是氧乙炔焊接的基本要点。焊接时,共有三种不同的火焰:
1)中性火焰在大多数‘情况下,在焊接时都要求使用中性火焰。用调节器把压力调节到适合装在吹管上的焊嘴大小的程度。打开吹管上的乙炔阀,向逆时针方向拧动乙炔阀增加乙炔气流直到火焰不再冒烟为止。然后慢慢地打开氧气阀。火焰的颜色会由黄变蓝,继而就会形成炭化火焰的长且内层为羽状的火焰。继续打开氧气阀直到次火焰或羽状火焰消失为止。(中性火焰,用于钢,不锈钢,铸铁,铜和铝等)
2)火焰(便用过量氧气)火焰是把火焰先调到中性(操作如上所述),然后减少乙炔的流量。这样,内层火焰就会变短,较之中性火焰的内层火焰,通过火焰内层火焰的长短,就可判断过量氧气数量的多少。(在焊接黄铜时,一定要用火焰)
3)炭化火焰(使用过量乙炔)通过氧气与乙炔气的混合且含有过量乙炔气而形成的。即要把乙炔网在调节中性火焰时进一步拧大。随着乙炔的增加,火焰的形状也会随之而变,既发亮的内层火焰会变得参差不齐。透过护眼镜,可容易地分辨出三个部分:一个羽状的火焰心由一层发亮的沈火焰包着,较外一层是带兰色的火焰罩。通常,通过奖亮的次火焰的长度与中性火焰内层火焰的长度之比可以判断超量乙炔的数量。(炭化火焰或减弱火焰)。
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