其一、銅管加工方式
銅管加工方法很多，但歸納起來可分為熱加工和冷加工兩類。如擠壓制造管坯、斜軋穿孔等方法都是將管坯加熱到遠(yuǎn)高于銅的再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行變形加工的，從而管坯。管坯則在常溫下用冷軋、冷拉方法制成管材。這種傳統(tǒng)的工藝不變沿用至今。到目前還在應(yīng)用的以擠壓供坯法為主，這是一種傳統(tǒng)的紫銅管供坯法，其生產(chǎn)工藝是將電解銅熔鑄成實(shí)心圓錠，然后在加熱爐加熱至850以上，逐個(gè)進(jìn)入擠壓機(jī)擠壓成管坯，然后再通過冷軋或多道次直線拉伸至圓盤拉伸所需管坯。擠壓分高擠壓比和低擠壓比兩種，二者均有細(xì)化的晶粒組織及良好的表面質(zhì)量。高擠壓比擠出的管坯規(guī)格較小，壁厚較薄，可直接在連續(xù)式直接機(jī)或圓盤拉伸機(jī)上進(jìn)行加工；低擠壓比擠壓可采用大鑄錠擠出大規(guī)格管坯，然后用冷軋管機(jī)進(jìn)行延伸加工。對(duì)于尺寸規(guī)格相同的鑄錠、高擠壓比需要的擠壓噸位較大，且擠出的管壁厚公差很大。目前在我國(guó)非常流行的是連鑄連軋供坯法，這是一種上世紀(jì)90年代興起的新型供坯法，其生產(chǎn)工藝是將水平連鑄的空心管坯定尺切斷銑面后直接送進(jìn)三輥行星軋管機(jī)軋出較小直徑薄壁銅管。由于三輥軋管機(jī)可使軋出的銅管無轉(zhuǎn)動(dòng)，故很容易在線收卷成盤。它的特點(diǎn)是生產(chǎn)流程短，取消了再加熱和擠壓工序，無論在節(jié)約能源，減少設(shè)備投資、降低成本諸方法均占有優(yōu)點(diǎn)。連鑄連軋可提供大于1500公斤／盤的管坯，這是擠壓法無論如何也做不到的。大盤重管坯為后序工序的拉伸加工提率創(chuàng)造了有利的條件。連鑄連軋生產(chǎn)線從初期的到投人生產(chǎn)，從只能生產(chǎn)厚壁管到成為薄壁管的主要供坯工藝，這期間經(jīng)歷了一個(gè)又一個(gè)的坎坷、經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在我國(guó)有關(guān)從業(yè)人員的努力下，這一工藝正逐漸走向完善和成熟。
其二、銅管的開裂原因分析
主要集中在焊接銅管脹管、擴(kuò)口工序。在兩器的生產(chǎn)中，銅管脹管、擴(kuò)口是一個(gè)連續(xù)過程，往往復(fù)合到一個(gè)工序完成。
引起銅管開裂的原因比較多，其主要原因如下：
①銅管本身質(zhì)量的原因。
銅管本身質(zhì)量的原因可以分為外表面缺陷、內(nèi)表面劃傷、內(nèi)表面等。
銅管在脹管、擴(kuò)口的冷加工變形中，表面受拉應(yīng)力而伸長(zhǎng)，當(dāng)銅管外表面有傷痕時(shí)，銅管外表面承受不了表面拉應(yīng)力，形成拉斷現(xiàn)象，也就是我們看到的銅管外表面開裂。
(銅管內(nèi)表面劃傷造成的開裂機(jī)理與外表面有傷痕造成的開裂機(jī)理相似。
銅管內(nèi)表面有時(shí)，在脹管時(shí)由于銅管內(nèi)表面的摩擦力與沒有銅管內(nèi)表面的摩擦力不等，造成相同長(zhǎng)度的銅管下墩長(zhǎng)度尺寸不一致，擴(kuò)口時(shí)下墩量小的銅管伸出長(zhǎng)度長(zhǎng)，造成擴(kuò)口過大而開裂。
②用戶使用方面的原因。
銅管在使用中，往往是盤管校直、切割定尺，切割常采用無屑切割。
銅管熱處理后表面比較軟，在進(jìn)行無屑切割時(shí)，當(dāng)切刀不利或切割時(shí)下刀過大都會(huì)造成銅管縮口過大或毛刺過多，形成端口飛邊、端口硬化，造成擴(kuò)口時(shí)開裂。
一個(gè)換熱器由許多“U”型管組成，各“U”型管的長(zhǎng)度及每個(gè)“U”型管兩個(gè)端頭的長(zhǎng)度的一致性要求非常高，當(dāng)彎制“U”型管時(shí)，由于設(shè)備或調(diào)整的原因造成各“U”型管的長(zhǎng)度及每個(gè)“U”型管兩個(gè)端頭的長(zhǎng)度差別過大(大于2mm)，所以擴(kuò)口時(shí)就會(huì)出現(xiàn)因端口過長(zhǎng)銅管伸出長(zhǎng)度過長(zhǎng)而造成擴(kuò)口過大而開裂。
彎管起皺、斷裂黃銅管彎管起皺、斷裂發(fā)生在制作“U”型管工序，銅管在本工序往往報(bào)廢較多。造成彎管起皺、斷裂的原因。
左：外側(cè)起皺右：內(nèi)側(cè)起皺彎管中的問題
銅管焊接過程中，若操作不當(dāng)極易發(fā)生虛焊、熔蝕和溶穿、過燒與燒穿等缺陷。虛焊是在兩器焊接過程中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題，產(chǎn)生的原因主要有：●擴(kuò)口小，釬焊焊料不易進(jìn)入，造成焊接不牢。
●焊接時(shí)加熱不均勻，造成部分釬焊焊料未被加熱熔化。
●焊接處銅管的表面有油、物、殘?zhí)嫉任镔|(zhì)。
●焊料本身的質(zhì)量問題。
致使焊料未能填滿套接接頭全長(zhǎng)或不能將套接接頭全長(zhǎng)焊接，造成泄露。
熔蝕和溶穿造成泄露。
總之，造成銅管出現(xiàn)的失效因素還有許多，如內(nèi)、外表面，因此，在使用的過程中要加強(qiáng)過程控制，掌握好工藝要求。