紫铜管变色的机理与铜管的焊接过程

其一、紫铜管变色的机理
铜棒变色是生产中常见的一种质量缺陷，是铜管加工厂家普遍遇到的一个质量难题。变色是指铜管内外表面受外界因素影响，在生产过程中或生产后放置一段时间失去原有的带金属光泽的紫红色而变色或发黑的现象。本文就紫铜管变色的机理、产生的原因及防治措施进行分析和探讨。
紫铜管变色将影响其深加工质量如焊接不良拉伸毛细管或内螺纹管易断，管内表面变色层存在剥落堵塞制冷管路使空调、冰箱等制冷管路失效的隐患等，而且影响产品的美观度引发用户对产品质量的不信任给企业造成很大的损失。
铜管表面变色的机理铜管的表面变色是一个复杂的物理化学过程有关研究表明铜管的表面变色与大气的湿度、铜管表面污染和环境中的杂质气体等因素有关。大气湿度小泉和等分别利用阴极还原法和电测技术研究了湿度对铜表面变色的影响。实验一致说明大气的湿度对铜表面变色有很大的促进作用在高湿度下膜的成长速度比在干燥空气中快得多而所形成的膜密度小一半以上。
由此推论认为在潮湿大气下形成的膜存在类似多孔的内部缺陷。这种缺陷使膜的致密性降低对基体的保护性下降。小泉进一步指出在潮湿的大气中即使铜管表面不结露也易形成潮湿表面液膜产生与水中浸泡时一样的电化学反应生成化学成分为的膜需要说明的是铜材在水中浸泡形成的膜同时含有和。其电化学反应如下阳极反应→阴极反应→研究发现通常情况下环境湿度越大发生变色的机会越大见图。
表面污染表面污染对铜管表面的变色影响很大即使是指印一类的轻微污染也会使铜管表面很快变色。这时形成的膜同时含有和原因是污染处的饱和蒸汽压下降有利于形成水膜同重金属时污染物使水膜的导电性提高加速了电化学腐蚀过程。环境中的杂质气体环境中的杂质气体也是促使变色的主要因素试验表明当大气中的含量≤×时只要大气相对湿度铜表面颜色无太大变化但湿度大于时腐蚀速度明显加快。硫化氢的影响为明显即使在×的微含量下也会很快地改变铜表面颜色。不同地区大气暴露的腐蚀试验也说明了大气污染的有害影响在海滨和工业城市地区铜试片的变色程度比山区严重靠海地区的腐蚀产物多含氯、钠等元素工业区腐蚀产物中多含、等元素。
其二、铜管的焊接过程
焊接铜管弯管起皱、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、断裂的原因见下表。
左：外侧起皱右：内侧起皱
弯管中的问题
黄铜管焊接过程中，若操作不当极易发生虚焊、熔蚀和溶穿、过烧与烧穿等缺陷。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。