摘要：近年來，隨著空調(diào)行業(yè)標準的不斷更新，紫銅管加工企業(yè)技術的不斷優(yōu)化，對能效以及質量的提高越顯突出。本工藝主要研究設計了一種高精密內(nèi)螺紋銅管智能精整退火集成工藝技術及裝備，通過采用中頻感應形成的渦流加熱技術，銅管機械均勻性得到顯著提高，有效的解決了硬管精整復繞時的殘余應力在退火過程中導致銅管膨脹問題，并解決了現(xiàn)有內(nèi)螺紋銅管在使用中退廢率高、成材率低的問題，顯著提高了銅管生產(chǎn)企業(yè)及銅管應用企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，保證了產(chǎn)品質量穩(wěn)定。本項技術的研發(fā)，實現(xiàn)了精整復繞工序與退火工序的一體化集成，優(yōu)化了工藝流程和產(chǎn)品性能，創(chuàng)新了國內(nèi)外銅管加工工藝技術和裝備。

關鍵詞：內(nèi)螺紋銅管；精整復繞；退火；銅管膨脹；殘余應力

作者：周力行

中圖分類號：U664.84文獻標識碼：A文章編號：1002-5065（2020）08-0166-2

1.一種新型紫銅管加工工藝研究內(nèi)容根據(jù)目前國內(nèi)外空調(diào)用內(nèi)螺紋銅盤管加工企業(yè)采用的傳統(tǒng)加工工藝為連鑄連軋工藝，具體流程如下：原材料-水平連鑄-銑面-行星軋制-聯(lián)拉-盤拉-在線退火-內(nèi)螺紋成型-精整復繞-成品退火-下料包裝，本技術擯棄了現(xiàn)有的精整復繞及成品退火工序，將此兩道工藝優(yōu)化智能集成，具體流程如下：原材料-水平連鑄-銑面-行星軋制-聯(lián)拉-盤拉-在線退火-內(nèi)螺紋成型-精整退火--下料包裝。本技術圍繞內(nèi)螺紋管半成品精整退火一體化、精整退火過程中內(nèi)螺紋管的排布方式發(fā)生變化、有效消除殘余應力達到銅管性能均勻為主要研究內(nèi)容，具體如下：

（1）研發(fā)出硬管精整復繞與退火包裝工序的智能一體化集成工藝技術。本項目為減少生產(chǎn)過程中的人工浪費、物料浪費、資金浪費、搬運浪費等，縮短并集成銅管加工工藝流程，并設計出主要工藝裝備技術，包括銅管放線系統(tǒng)，在線夾送系統(tǒng)，銅管表面清洗系統(tǒng)，水平及垂直矯直導向系統(tǒng)，加熱退火系統(tǒng)，探傷噴墨系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、鈍化系統(tǒng)、烘干系統(tǒng)、收料卷曲系統(tǒng)、下料包裝系統(tǒng)以及內(nèi)表面充氮吹掃系統(tǒng)。

（2）研發(fā)出銅管運行過程中***退火及由下往上成排精整復繞的裝備技術，并將中頻感應渦流加熱技術成熟地運用于本項目中。為解決此前傳統(tǒng)工藝技術上硬管精整復繞過程，銅管從內(nèi)側到外側精密排布的方法，然后進行退火軟化，導致的銅管在使用終端放線不暢的情況，本項目設計出了將銅管經(jīng)過中頻感應線圈后，由線圈產(chǎn)生渦流對銅管直接整根感應退火，無須盤卷進入退火爐內(nèi)，并在退火完成后進行軟管的精整排線，排線方式為從底層網(wǎng)上層層排布，銅管之間間隙減少，從而減少了使用終端放線補償?shù)念~問題。

（3）研究開發(fā)出一套完整的高精密銅管智能精整退火集成工藝管理制度。本項目通過裝備工藝設計并實踐，明確在本項目中各工作段所具備的功能，并對其加以完備，同時，針對不同銅管規(guī)格，經(jīng)過本裝備系統(tǒng)以后，其性能均勻性均能得到有效保證；且根據(jù)不同規(guī)格，設定相應的精整排線程序，使各規(guī)格對本裝備系統(tǒng)均能適應，工藝執(zhí)行的有效性也能得到保證。本項目制定特殊的包裝方案，使銅管出料后直接可進行包裝，減少了包裝場地及物料周轉場地。

2.常見問題

（1）在焊接過程中，焊工為保證焊接質量，使焊接材料可以更好的滲入到管材與配件之間的間隙當中，同時要求該配件口必須水平向上。然而在施工過程中發(fā)現(xiàn)，有30%以上的管子長度在2m以上，如圖1所示，其直立放置，需要焊接焊縫所在的高度將超過施工人員的身高，而難以實施焊接工藝。實驗表明，當氣焊作業(yè)在乙炔表讀數(shù)0.05MPa，氧氣表讀數(shù)0.5MPa時，火焰溫度高達2500℃~3000℃，如加熱紫銅管的溫度達到600℃~700℃時就會變軟。如由于高度問題，而將待施焊的管徑進行傾斜，管道與配件的定位會在高作用下出現(xiàn)變軟從而進行脫離。

（2）由于某區(qū)域安裝條件受到***，部分管道的焊接工藝上很難達到其工藝要求。例如管道與配件之間間距較小，焊縫之間的距離實際上只有30mm。在***道焊接完成后，進行第二道焊縫的焊接時，因間距過小，***道焊縫的溫度會達到焊接熔點的890℃，從而造成***道焊縫出現(xiàn)熔化缺陷。

3.一種新型紫銅管加工工藝技術路線

見圖2所示。

4.一種新型紫銅管加工工藝重點解決問題由于銅管在正常生產(chǎn)過程中精整復繞過程是在硬態(tài)過程進行，殘余應力無法消除，且銅管排布為從內(nèi)側到外側密

集排布，銅管之間的間隙較小，再經(jīng)過成品退火以后，殘余應力消除，銅管卷料膨脹，導致銅管之間的間隙進一步縮小，從而銅管使用終端放線受阻；且傳統(tǒng)工藝為精整與成品退火分開，列為2道工序，由此而帶來的是人員增加，物料周轉時間長，待料時間長，且增加了銅管運輸過程中的磕碰概率，影響到銅管的使用性能。

5.結語

本項目技術主要應用于銅盤管加工企業(yè)，直接應用于銅盤管加工企業(yè)的工藝流程當中，服務于空調(diào)加工企業(yè)及與之配套的廠家，相比于現(xiàn)有銅盤管加工企業(yè)，生產(chǎn)周期可減少1天左右，資金占用可減少一天，過程物料的搬運流程減少，同時可減少班組人員6人/班，提高生產(chǎn)效率，降低人工成本。同時對于空調(diào)企業(yè)使用過程中，改變了原有的銅盤管的纏繞方式，由此銅管使用過程中的放線方式也發(fā)生改變，由原來的精密規(guī)則的內(nèi)放線排線方式，變?yōu)樯⒈P卷式，銅管之

間的間隙增大，放線方式為由上到下一層層放線，減少了銅管原來的內(nèi)放線過程中頻繁換層的次數(shù)和由此而帶來的報廢率，并且本研究成果散盤卷可增大單卷重量，減少了空調(diào)企業(yè)使用過程中的換料頻率，大大提升了空調(diào)加工企業(yè)的生產(chǎn)效率，減少了銅管的退廢率。

來源：中國知網(wǎng)作者：周力行