銅管廣泛應(yīng)用于空調(diào)制冷行業(yè)的“兩器”(蒸發(fā)器、冷凝器)和連接管件。目前，為了增強(qiáng)銅管的換熱效果和降低生產(chǎn)成本，許多企業(yè)對(duì)空調(diào)銅管的徑厚比及齒形提出了較高的要求，其發(fā)展趨勢表現(xiàn)為小口徑、薄壁和瘦高齒等。由于銅管在彎曲過程中的銅管外側(cè)部位存在拉應(yīng)力，導(dǎo)致壁厚減薄而出現(xiàn)外裂缺陷；相反，銅管內(nèi)側(cè)存在壓應(yīng)力而導(dǎo)致壁厚增加而出現(xiàn)內(nèi)皺缺陷。銅管彎曲時(shí)，為了盡可能地減小彎角外側(cè)的壁厚減薄，往往會(huì)引起彎角內(nèi)側(cè)的起皺。這一要求使得銅管在彎制過程中易出現(xiàn)銅管產(chǎn)生暗裂或起皺缺陷。由于銅管在彎曲過程中的彎角外側(cè)存在著很大的減薄，為了盡可能地減小彎角外側(cè)的壁厚減薄，往往會(huì)引起彎角內(nèi)側(cè)的起皺。這一要求使得銅管在彎制過程中易出現(xiàn)銅管產(chǎn)生暗裂或起皺缺陷。

銅管出現(xiàn)彎曲缺陷存在2方面原因：一是外因即彎曲工藝參數(shù)；二是內(nèi)因即銅管本身微觀組織和力學(xué)性能。彎曲半徑、芯棒直徑、芯棒伸出量和摩擦因素都是影響薄壁管材發(fā)生起皺的主要因素，增大彎曲半徑、芯棒直徑和芯棒伸出量可使管材彎曲起皺的趨勢減小，摩擦因素影響較復(fù)雜，并根據(jù)起皺能量準(zhǔn)則和有限元方法提出了預(yù)測薄壁管在彎曲過程中起皺的能量方法。

然而，這些   并沒有涉及到另外一個(gè)因素，即銅管微觀組織狀態(tài)?？照{(diào)銅管在退火過程中由于溫度分布的原因，易引起內(nèi)部組織和性能的不均勻性。TP2紫銅管在退火過程中，保溫時(shí)間過長容易出現(xiàn)不均的混晶組織，而且晶粒大小變化不大。退火溫度越高會(huì)使得TP2銅管再結(jié)晶時(shí)刻提前、總時(shí)間縮短，而延長了晶粒長大的時(shí)間使得平均晶粒尺寸增加，而隨著退火時(shí)間的延長，再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)增加，晶粒尺寸長大到   尺寸后趨于穩(wěn)定。

因此，通過退火工藝控制銅管的微觀組織尤為重要。此外，管材起皺時(shí)其質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)規(guī)律產(chǎn)生了   變化，為此，本文擬從銅管微觀組織和管材在彎曲過程中質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)兩方面對(duì)銅管彎曲起皺缺陷進(jìn)行分析。

當(dāng)彎曲角度為45°時(shí)，在彎曲部位A處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)形式呈現(xiàn)螺旋形；當(dāng)彎曲角度增至90°時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)移至銅管內(nèi)側(cè)。質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)易導(dǎo)致多個(gè)質(zhì)點(diǎn)在中心處堆積，從而使得壁厚增加，并易出現(xiàn)皺褶現(xiàn)象；當(dāng)彎曲角度增至135°時(shí)，彎曲處各質(zhì)點(diǎn)在局部未見螺旋運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彎曲角度進(jìn)一步增至180°時(shí)，彎曲處各質(zhì)點(diǎn)仍然未見螺旋運(yùn)動(dòng)。銅管在彎曲成U型小彎頭管的過程中，待變形區(qū)的彎曲變形區(qū)不會(huì)影響已變形銅管的形狀特征，因此彎曲變形存在連續(xù)性的特點(diǎn)。由此可知，銅管彎曲的內(nèi)皺現(xiàn)象易發(fā)生在0~90°的范圍內(nèi)，也即在彎管的初始階段容易出現(xiàn)內(nèi)皺現(xiàn)象。

在溫度為500℃、時(shí)間為30min時(shí)退火的試樣未見纖維組織，而且經(jīng)熱處理后的試樣晶粒呈等軸狀，晶粒大小差異較大，這可能是由于銅管的各部位變形不均勻引起的。在變形程度較大的區(qū)域容易發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶，晶粒易于長大，反之變形程度較小的區(qū)域晶粒較小。隨著時(shí)間的延長，大的晶粒長大速度減小，小的晶粒長大速度相對(duì)較大，因此，晶粒大小差異程度有所減小。在溫度為500℃、時(shí)間為35min時(shí)退火銅管的微觀組織較好。

結(jié)論

1)銅管在彎曲角度為0~90°的范圍內(nèi)由于質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生易內(nèi)皺缺陷，當(dāng)彎曲角度增至135°和180°時(shí)，彎曲處質(zhì)點(diǎn)的螺旋運(yùn)動(dòng)消失；

2)粗大晶粒組織在銅管彎曲過程中容易導(dǎo)致銅管出現(xiàn)內(nèi)皺缺陷；

3)460℃退火時(shí)銅管沒有   再結(jié)晶，540℃退火時(shí)銅管晶粒組織較粗大；

4)500°C，35min退火時(shí)銅管微觀組織細(xì)小均勻，彎曲后U型銅管沒出現(xiàn)缺陷，品良。