无缝内螺纹铜管生产及其过程质量控制

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1、中色奥博特铜铝业有限公司无缝内螺纹铜管生产及其过程质量控制冯成桂，黑红娟，任喆，靳亚南，宋太斌【摘要】本文阐述了无缝内螺纹铜管生产工艺流程及其质量标准，论述了无缝内螺纹铜管生产的关键质量控制环节及工艺措施，提出了无缝内螺纹铜管产品、生产技术和装备的发展方向。【关键词】无缝内螺纹铜管，质量控制一、无缝内螺纹铜管生产工艺流程以及质量标准无缝内螺纹铜管是空调器生产的主要耗材之一，是空调器制冷剂流通的金色血脉，具有节材、高效、节能、环保的特性。无缝内螺纹铜管做为目前应用量最大的高精密铜管产品，今后随着空调制冷行业新技术、新工艺的不断

2、发展，围绕不断提高换热效率、节能节材的核心目标，新型高效内螺纹管品种将不断优化，应用将越来越普及。目前，国内无缝内螺纹铜管生产企业普遍采用了铸轧+钢球高速旋压为主体的无缝内螺纹铜管生产工艺流程。中色奥博特铜铝业有限公司隶属于中国有色矿业集团，是国内知名的高精度无缝内螺纹铜管生产企业之一，生产的“奥”牌高精度无缝内螺纹铜管被评为中国名牌产品并通过了中国有色金属产品实物质量认定，具有较高的知名度和美誉度，目前已经同格力、美的、海信、志高、奥克斯等国内著名的制冷空调生产企业建立了良好的合作关系。中色奥博特铜铝业有限公司采用自主研发

3、的以在线连续感应退火为纽带的“高精度内螺纹铜管连续化”生产技术，结合国际流行的铸轧生产工艺，形成了水平连铸—铣面—行星轧制—三联拉—倒立式圆盘拉伸—在线连续感应退火—组合芯头钢球高速旋压成型—精整复绕+全长无损检测—光亮退火的无缝内螺纹铜管连续化生产技术，取消了热加工和中间退火工序，缩短了工艺流程，提高了生产效率和产品质量，真正实现了无缝内螺纹铜管生产的“节能、环保、高效”。我国2000年制定的YS/T440－2001《内螺纹铜管》标准是世界第一个通用技术规范，2007根据国内外内螺纹铜管技术的发展，制定了GB/T20928

4、-2007《无缝内螺纹铜管》，该标准是当前国际唯一的无缝内螺纹铜管产品标准，代表了我国内螺纹铜管生产的先进技术水平。我国内螺纹铜管技术标准的发展情况见表1，国内外内螺纹铜管技术指标对比情况见表2。表一：我国内螺纹铜管技术标准的发展表二：国内外内螺纹铜管技术指标对比二、无缝内螺纹铜管生产过程质量控制无缝内螺纹成型质量是高精内螺纹铜管生产技术的关键，也是影响产品品质及成品率等技术经济指标的重要因素，其质量控制涉及坯料制备、轧制、拉伸、退火、润滑、成型、成品精整复绕、质检等各个环节，需要严格、精密的工艺和全面的质量控制体系保证。各

5、工序主要影响因素及控制工艺措施如下：中色奥博特铜铝业有限公司选用无油、干燥、洁净的高纯阴极铜做原材料，采用熔化炉、保温炉一体化设计的水平连铸炉，铜液直接由熔化炉潜流进入保温炉，温度和成分更加均匀，避免了传统的熔化炉铜液经流槽过渡到保温炉时产生的吸气现象。铸造时彻底捞渣并作炉前分析，控制浇铸温度、浇铸速度、冷却水压力及流量，煅烧木炭有效覆盖熔体，减少夹灰夹杂、气孔、疏松等铸造缺陷产生，减少后工序出现断管、线伤、泄露、超点等质量缺陷的出现概率。采用拉—停—反退拉铸工艺及小节距高频率的拉铸原则，减少拉坯阻力，提高了铸坯的组织致密度

6、。水平连铸工艺较传统的半连续铸造工艺，明显的减少了头尾切除的损失并改善了生产环境。采用旋转式铣削，一次铣削360°圆周，与国外铜管120°圆周铣削工艺比较，减少了铣削次数，铣削后管坯表面光滑，无刀痕、偏心大、氧化皮、气孔等影响后工序加工的表面缺陷。采用经过特殊设计的铣刀，减轻了铣削痕迹，并减少了铣削表面损失。铸坯铣净外表面氧化皮、气孔等缺陷后进入三辊行星轧机轧制。三辊行星轧制通过大于93%的大变形量，使主变形区温度瞬时达到再结晶温度以上，随之急速冷却，实现轧制过程中的完全动态再结晶。采用高转速小截距的新型轧制工艺，轧制管坯纹

7、路均匀，壁厚偏心度控制在0.35mm以内，晶粒均匀至0.015～0.025mm。为了防止收卷过程产生严重的擦划伤、磕碰伤，摒弃了传统的水平收卷，轧制管坯采用上收卷并在收卷前涂油保护。三辊行星轧制工艺较传统的挤压—冷轧工艺，缩短了工艺流程，取消了均匀化退火和热加工工序，工模具消耗少，运行和生产成本低，单重大，易连续化生产。为了避免行星轧制后的软态管坯在倒立式盘拉过程中产生磕碰伤并提高壁厚均匀一致性，设计了三联拉伸工艺，提高了制品的表面硬度，生产效率高，运行成本低。三连拉伸工艺采用大加工率直线拉拔，结合可调式模座设计和精矫直系统

8、，可以有效的纠正管坯偏心，供坯偏心度（同一截面最大壁厚与最小壁厚之差）可以稳定的控制在0.15㎜以内。目前，中色奥博特铜铝业有限公司三联拉伸供坯规格Φ25×1.1㎜，平均道次延伸系数达到了1.70，为目前国内最高效的三联拉伸供坯工艺。采用倒立式圆盘拉伸，结合可调式模座和科学合理的盘拉工艺、