内螺纹铜管的生产工艺跟紫铜管变色的机理

其一、内螺纹铜管的生产工艺

目前，内螺纹铜棒有两大门类：一种是无缝内螺纹管；另一种是焊接内螺纹管。前者的生产工艺已经成熟；后者尚处于发展之中。

（1）无缝内螺纹铜管生产工艺作为无缝内螺纹管成型技术，１９６９年美国发明了螺纹芯头旋锻法；７０年代初，Ｅｔ本日立电线发明了螺纹芯头滚轮旋压一拉拔法；之后，经过铜管加工行业技术人员的创新和改进，形成了目前的主流生产工艺：管坯一行星钢球旋压成型一拉拔。典型生产工艺为：高精度坯管（铜盘管）一高速旋压内螺纹成型（图１）一精整复绕＋在线（旋转）涡流探伤一连续内腔吹扫光亮退火一产品包装。游动组合芯头高速旋压内螺纹成型示意图选配转速为１８１３００～２５０００转／分的电机，成型速度可达４０。６０ｍ／ｒａｉｎ；如选配转速高达３５０００—４００００转份的磁悬浮电机，成型速度可以提高到７０～８０ｍ／ｒａｉｎ。该工艺加工的产品范围（外径）为秭．３５～１０ｍｍ。如加工细径（５ｍｍ）和大规格（４ｂ１２ｍｍ）的内螺纹管，则应对成型机做适当调整。目前，采用行星钢球高速旋压内螺纹成型工艺加工内螺纹铜管的设备主要有三种形式：一是直线拉伸成型机；二是倒立式盘拉成型机；三是Ｖ形槽圆盘拉伸成型机。

（2）焊接内螺纹铜管生产工艺焊接内螺纹铜管的典型生产工艺为：高精度铜带一对焊连接一两次滚压成齿一多辊卷制成管一高频焊接＋气体保护一定径切割一精整复绕＋探伤一退火一产品包装。近几年，Ｏｕｔｏｋｕｍｐｕ和Ｃｅｒｒｏ公司分别在马来西亚和美国新建了２条焊接内螺纹铜管生产线。国内的一条焊接内螺纹铜管生产线（５０００ｔ／年）已在江苏张家港中嘉公司建成。该技术能够加工ＡＣＲ行业所需的人字齿、交叉齿、菱形齿等高难齿形，并且成型过程的免润滑保证了管材内腔的清洁度，生产速度可以达到１５０～２００ｍ／ｍｉｎ。但其焊缝处的晶粒会长大到０．０５０ｒａｍ左右，而且铸造晶粒和再结晶晶粒并存。同时，由于焊缝将连续的齿切断，成品管的抗拉强度与延伸率（ｄ。＝２００—２２０ＭＰａ；豌。＝３５％一４０％）明显低于无缝内螺纹管。这一现象值得研究与关注。当然，对于刚刚在国内起步的焊接内螺纹管生产技术，业界应给予重视和支持。

其二、紫铜管变色的机理

电力铜管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。