空调制冷铜管在使用过程中常出现的问题

李乐奇

（金龙精密铜管集团股份有限公司，河南 新乡 453000）

铜管属于空调制冷过程中不可缺少的材料，铜管的用途主要有两种，一是作为换热器使用，例如冷凝器与蒸发器等[1]；二是作为连接管道使用。但是这两种用途都与空调制冷有着密切联系，而且铜管的应用价值非常突出[2]。在生产时，铜管生产企业必须严格执行铜管生产标准，全面确保铜管的质量达到生产要求，尽可能降低生产过程中带来的质量隐患，减少空调制冷故障问题的出现，为人们提供稳定的空调使用环境。

1 制冷铜管生产工艺

1.1 铜管生产过程

目前生产铜管工艺主要分为两种主要类型，一是传统挤压工艺，二是新型铸轧工艺，生产企业的生产特点、资金投入以及市场需求等差异决定了企业所采用的生产工艺。在传统挤压工艺中，首先需要完成铸锭工艺，然后开展挤压作业，之后进行轧制操作，最后经过盘拉、成卷、退火得到相应标准的铜管[3]。而新型铸轧工艺则有所区别，首先需要将铜电解融化进行铸造，然后进行轧制，经过轧制后进行三联拉、盘拉，最后经过退火形成成品铜。

1.2 铜管供应状态

首先是铜盘管。这种铜管被广泛地用于两器主管、连接管以及空调制冷设备部分管件之中，优势之一是运输方便，而且不会因为长度限制影响到使用，运输效率以及运输质量可以得到保障；其次是蚊香盘。这种盘绕形式在维修市场中很常见，采用这种盘绕形式能够方便维修人员使用[4]；最后是直条管。这种铜管在中央空调以及空调连接管中应用较多，但是运输这种铜管时运输效率较低，而且其长度局限性造成了使用者的使用不便。

2 制冷铜管常见的使用问题

2.1 泄露问题

在空调运行问题中，铜管泄露非常致命，这种问题一旦发生，空调的将会失去原有的制冷性能。如果铜管存在泄露现象，那么将会导致空调制冷剂从铜管中溢出，使得制冷剂快速发散在空气中，失去了制冷剂的空调会因为缺乏传热介质出现功能性故障，进而给人们正常生产带来很大不便[5]。导致空调铜管泄露问题成因十分复杂，本节将对铜管泄露的主要成因进行分析。

2.2 制造缺陷

2.2.1 涡流探伤漏检

在空调制冷铜管生产标准中规定了供应厂商在生产铜管过程中必须开展铜管涡流探伤检测工序，标准中也对探伤仪样品管所允许的人工缺陷直径误差给出明确的规定。这些规定为涡流探伤结果的精准度提供了规范标准，可以降低超标缺陷漏检出现的频率。现阶段，大多数的正规铜管厂在生产铜管时都是遵循着生产标准进行的，加之探伤工序主要通过在线检测完成，所以采用涡流探伤可以确保生产过程中所以铜管的质量，真正实现了100 %探伤这一目的。但是，一些铜管厂在生产时未能按照如上要求把控各生产工艺流程，一些厂商甚至未能进行涡流探伤处理，有些厂商采用低标准探伤仪，这些制造问题都会在不同程度上使得铜管质量不达标，在使用过程中，温度的变化会加剧质量隐患问题，造成铜管泄露问题，也给使用者带来了极大的不便，同时也影响生产厂家信用。

2.2.2 探伤处理不当

在进行铜管涡流探伤时，有时存在着虽然检出缺陷，不过检测人员并未在铜管表面进行标注，或者是标注缺乏合理性，无法被准确辨识的问题。一般而言，生产铜管时，对于经过涡流探伤后发现的铜管缺陷问题，检测人员需要借助于墨迹将铜管缺陷标注出来，使用者在使用时则能够根据标注记号剔除掉存在缺陷的铜管，进而确保使用质量。但是，现实情况却是，一些生产厂家未能做好探伤标记，在探伤后所采用的墨水附着力较弱，或者是喷墨枪位置误差大，最终导致标注记号消失、偏位，进而无法为使用者提供准确的缺陷信息，所以用户有时会误将缺陷铜管应用在空调中，这也造成了空调泄漏问题[6]。

2.2.3 用户使用问题

处理生产制造带来的泄露问题之外，用户使用铜管时也可能导致铜管出现质量缺陷，进而造成铜管泄露。用户在制造两器时，首先需要切断铜管，然后按照制作要求将铜管弯曲成一定的形状，之后进行涨管与清洗工艺，最后将成型的铜管焊接到相应部位，在进行试压作业即可。这个生产制作流程一旦出现操作不当，则会导致铜管出现不同程度裂痕问题，严重的裂痕问题可以及时发现，但是极其轻微的裂痕问题不易被发现，随着使用时间增加，铜管泄露问题逐渐显露。具体问题如下。

2.2.4 误用缺陷管

上文已提到，铜管生产过程中，需要进行铜管涡流探伤工序，将每盘管上的缺陷标准出来，进而为用户提供提出缺陷管的依据。但是，很多时候使用者并不清楚盘管上黑色标记的意思，这是由于空调制冷企业对于上岗人员培训不到位导致的，所以一些人员可能将存在缺陷的铜管用于空调生产中。经过长期服务经验分析可知，这种问题出现的频次相对较高，由于人为操作失误或者专业能力不够导致的使用缺陷管问题在铜管泄露问题中占比较高，这也是当前使用企业需要解决的主要问题。

2.2.5 加工操作不当

在生产空调两器时，需要将铜管进行涨管扩口，然后焊接到相应区域中形成制冷结构。而进行弯管时，铜管弯曲部分是重点受力区域，如果弯曲力度过大，则会导致局部拉伸强度超标，轻则埋下暗裂隐患，重则出现开裂问题，这种情况下如果向空调制冷设备中充填制冷剂，那么制冷剂会在裂纹区域出现外渗现象，进而导致空调出现制冷功能失效问题。其次，铜管穿过翅片后，需要对铜管进行涨管处理，涨管机主要有立式与卧式两种型号，一般而言，立式涨管机在一些涨长度小的铜管上应用广泛，但是其效率高，而卧式涨管机在一些涨长度大的铜管上应用较多，但是其效率低。而进行涨管时，因为涨芯主要以铜管内径过盈处理实现铜管尺寸改变的目标，所以这也使得铜管外径能够更好地与铝箔散热片接触。不管在进行涨管处理时，可能出现涨头划伤铜管现象，这将会导致铜管壁被划伤或者穿透，因而引发铜管泄露。此外，铝箔内孔毛刺尺寸如果超过了一定的程度，也到出现涨管过程中毛刺刺透铜管现象，进而引发铜管泄露，影响空调制冷。

2.2.6 焊接处理不慎

在将铜管穿入铝箔后，需要将通过焊接在相应器件上，通常选择小弯头铜管与器件联结在一起，为了确保铜管与器件的牢固性，在生产过程中，一般需要将用铜管与小弯头进行焊接。焊接时可采用手动焊接或者自动焊接工艺。焊接过程中，铜管扩口、焊料质量、焊接表面等都会在一定程度上影响着铜管的焊接质量，如果处理不慎必然导致焊接不实，特别是虚焊问题，无法将铜管与器件连接在一起，二者的密闭性非常差，所以会出现制冷剂泄露问题，影响到空调质量性能。

3 开裂缺陷

一般情况下，铜管开裂问题多出现在涨管、扩口这两个处理环节。开裂情况也因为处理方式不同而存在着一定的差异。在生产空调两器过程中，需要确保铜管涨管、扩口的连续性，不可以出现处理中断。所以，这两个工序一般都是放到同一个工序中进行，这也就增加了铜管开裂的概率。导致铜管出现开裂问题的原因种类相对较多，具体的成因如下所述。

3.1 铜管自身缺陷

铜管的生产流程并不能保证铜管质量都达到标准，有时也会存在质量缺陷，具体的缺陷有内表面划伤、外表面缺陷、内表面氧化等。在对铜管进行涨管、扩口处理时，需要进行冷加工变形操作处理，此时铜管表面受拉应力的影响出现形变，如果铜管外表面存在着一些伤痕缺陷，那么铜管外表面则会表面拉应力的影响下出现拉断现象，这类问题也是导致铜管出现开裂的主要因素。其次，铜管内表面划伤所带来的开裂影响与外表面有伤痕十分相似，在受到正常拉力影响后，铜管内部则会出现不同程度的开裂问题，而且这些问题相比于外表面问题更难以被发现。最后，铜管内表面氧化问题所带来的影响也很大，特别是进行涨管处理时，因为铜管内表面摩擦力会根据铜管结构的变化而出现变化，所以氧化部分与未氧化部分的摩擦力则会出现变化，所以这也导致相同长度铜管存在着不同的下墩长度尺寸，在进行扩口处理过程中，下墩量小的铜管更容易出现扩口开裂问题；

3.2 用户使用不当

用户在使用铜管时，需要对盘管进行校直、切割处理，在这一个操作流程中，主要以无屑切割技术为主进行切割处理。由于经过热处理后的铜管表面硬度较低，所以在开展无屑切割作业过程中，如果切刀锋利度不够或者下刀过大将会导致铜管缩口处出现多大的毛刺，此时端口飞边端口则会出现硬化问题，引发扩口开裂现象。其次，在空调换热器结构中，一般由“U”型管构成，在生产“U”型管时要求其长度能够与“U”型管端头长度保持一致，所以在制取“U”型管过程中，如果出现设备应用不当或者角度调整误差较大的问题，也会使得“U”型管长度误差过大，这样会造成“U”连接不当，其结构强度减弱，所以在进行扩口过程中则会开裂问题，而且这种开裂问题带来的影响很严重，也是开裂问题中较为严重的问题。

3.3 弯管起皱、断裂

在生产铜管过程中，需要对铜管进行弯管起皱处理，而这个过程则会出现铜管断裂问题，特别是“U”型管制作过程中，更容易出现这类开裂问题，而这个生产流程也是铜管报废数量最多的一个环节。首先是铜管自身问题，主要有状态偏软、壁厚偏小、壁厚不均、状态偏硬、表面缺陷、偏心、表面粗糙、内径偏小、性能不均、原有擦伤、变色严重、表面不均、尺寸不均等。其次是弯管工艺带来的影响，主要有芯头尺寸偏小、润滑过度、夹块模过松、芯头位置偏后、芯头型面不当、弯管机调整不当、芯头安装松动、夸管机央紧力不当、弯管机调整不好、芯头有伤等。

4 焊接问题

在进行铜管焊接时，如果焊接人员存在操作不当，则会导致铜管出现虚焊、熔蚀以及溶穿问题，这些缺陷问题会演变为泄露问题。虚焊问题是一种焊接过程中十分常见的焊接质量问题，一般是因为扩口小或者是焊接料未流入到焊口造成的，所以铜管会出现焊接不牢现象；其次，如果焊接时存在着不均匀加热问题，则会使得部分钎焊焊料出现熔化不完全问题，如果焊接处存在着残渣肥料也会使得焊料质量降低。

5 结语

总而言之，导致空调制冷铜管失效的原因有许多，如果想要科学地处理这些问题，则应该探究这些问题成因，从根本上解决这些问题，把控好铜管生产、制作、使用的每一个流程，才能确保铜管质量，为空调机稳定运行提供良好的部件基础，为人们提供更好的服务。