CN102615135B - 一种冷媒制冷铜管的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种冷媒制冷铜管的制备方法，它包括如下步骤：(1)采用水封保护的大吨位挤压的方式对铜铸锭进行挤压处理；(2)挤压后的铜管经过轧制和拉伸后，进行低温脱脂退火；(3)制成冷媒制冷铜管；与现在的工艺相比，采用大吨位挤压机水封挤压和特殊的热处理工艺，制备出的冷媒制冷铜管具有耐高压、内表无油、含尘量低、尺寸精度高等优点，为制冷领域采用R410A制冷剂创造条件，为空调制冷制造过程冷凝器、蒸发器以及安装工程提供了符合要求的铜管，实现本发明的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜管的制备方法，特别涉及一种符合R410A制冷剂的技术要求的冷媒制冷铜管的制备方法。
背景技术
目前，在制冷空调领域，氟利昂是最为常见的制冷剂，但是含有氯元素的氟利昂制冷剂的使用，使臭氧层受到破坏，不能有效地保护地球上的生物免遭紫外线的伤害，这一现象引起国际社会的严重关注，并制定了《蒙特利尔议定书》，严格限制有关物质的使用。为了减少对臭氧层的破坏，国际社会一直在寻找性能优良的制冷剂，以逐步替代原先的制冷剂类型。
R410A制冷剂正在逐步应用于空调与制冷行业，该制冷剂性能优良，具有单位容积制冷量大、热传递性能良好、压降小等特点。
铜管具备坚固、耐腐蚀的特性，而成为制冷管的首选；但是现有工艺制备的制冷铜管，制冷铜管经过多次冷作加工，内外表面吸附了许多润滑油等污染物，不符合R410A制冷剂的技术要求，同时内部形成内应力，影响制冷铜管加工的工艺性能。
因此，特别需要一种冷媒制冷铜管的制备方法，已解决上述现有存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷媒制冷铜管的制备方法，针对现有技术存在的缺陷，采用大吨位挤压机水封挤压和特殊的热处理工艺，制备出的冷媒制冷铜管具有耐高压、内表无油、含尘量低、尺寸精度高等优点。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种冷媒制冷铜管的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
(1)采用水封保护的大吨位挤压的方式对铜铸锭进行挤压处理；
(2)挤压后的铜管经过轧制和拉伸后，进行低温脱脂退火；
(3)制成冷媒制冷铜管。
在本发明的一个实施例中，所述水封保护的大吨位挤压的方式是指铜铸锭在穿孔挤压过程中，控制穿孔针穿孔位移，使挤出铜管前端封闭，在完全挤出之前收回穿孔针，以获得两端封闭的挤压管坯，铜管挤出过程通过水封装置，使得铜管完全处于冷却水中，隔绝与空气的接触。
在本发明的一个实施例中，所述低温脱脂退火采用炉胆、炉膛温度双控技术，当炉膛任何一个测温点的温度升温至设定温度即开始切断加热开关进入保温状态，炉胆内的温度通过辐射和热传导慢慢升温；当胆内任何一个测温点的温度到达设定工艺温度，即切断对应加热电源进入自动保温状态。
进一步，在上述低温脱脂退火过程中，吸附在铜管内外表面的油污气化或碳化，通过退火中间过程的排气和换气操作将铜管内外的油气和粉尘排出炉胆外。
在本发明的一个实施例中，所述铜铸锭的挤压温度为800-900度。
在本发明的一个实施例中，所述低温脱脂退火的退火温度为300-350度。
本发明的冷媒制冷铜管的制备方法，与现在的工艺相比，采用大吨位挤压机水封挤压和特殊的热处理工艺，制备出的冷媒制冷铜管具有耐高压、内表无油、含尘量低、尺寸精度高等优点，为制冷领域采用R410A制冷剂创造条件，为空调制冷制造过程冷凝器、蒸发器以及安装工程提供了符合要求的铜管，实现本发明的目的。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的冷媒制冷铜管的制备方法制备的制冷铜管的结构示意图；
图2为本发明的挤压设备的结构示意图；
图3为本发明的低温脱脂退火装置的结构示意图；
图4为本发明的铜管退火温度与性能关系的示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例进一步阐述本发明。
本发明的冷媒制冷铜管的制备方法，它包括如下步骤：
(1)采用水封保护的大吨位挤压的方式对铜铸锭进行挤压处理；
(2)挤压后的铜管经过轧制和拉伸后，进行低温脱脂退火；
(3)制成冷媒制冷铜管。
在本发明中，所述水封保护的大吨位挤压的方式是指铜铸锭在穿孔挤压过程中，控制穿孔针穿孔位移，使挤出铜管前端封闭，在完全挤出之前收回穿孔针，以获得两端封闭的挤压管坯，铜管挤出过程通过水封装置，使得铜管完全处于冷却水中，隔绝与空气的接触。
防止铜管内壁氧化、夹杂等，另外，铜管挤出过程通过水封装置，使得铜管完全处于冷却水中，隔绝与空气接触而阻止了表面氧化，保证获得内外表面光洁、无氧化皮夹杂的挤压管坯。
在本发明中，所述低温脱脂退火采用炉胆、炉膛温度双控技术，可以精确控制退火温度；当炉膛任何一个测温点的温度升温至设定温度即开始切断加热开关进入保温状态，炉胆内的温度通过辐射和热传导慢慢升温；当胆内任何一个测温点的温度到达设定工艺温度，即切断对应加热电源进入自动保温状态；实现铜管表面脱脂、消除内应力，并保证退火后的铜管机械性能，从而获得符合新冷媒环境工作要求的制冷铜管。
在上述低温脱脂退火过程中，吸附在铜管内外表面的油污气化或碳化，通过退火中间过程的排气和换气操作将铜管内外的油气和粉尘排出炉胆外。
如图1所示，本发明的冷媒制冷铜管的制备方法制成的冷媒制冷铜管，图中，A为制冷铜管截面，B为铜管内表面，D为铜管直径，S为铜管壁厚。
如图2所示，采用大吨位挤压机，实施水封挤压。铜铸锭经加热至800-900度挤压温度范围，放入挤压筒26，经过墩粗、挤压、穿孔形成挤压管坯23，通过控制穿孔针27穿孔位移，使穿孔针不穿透铸锭25，而使挤出管坯前端封闭，另外在挤压结束前穿孔针先行退出，使得挤出铜管后端也封闭，挤压铜管内孔形成一个完全封闭的内腔，以防止内孔氧化和二次污染；水封装置21在铜管挤出口形成高压的水流，既可以隔绝挤压管在出模口与空气接触，同时水封装置21又可以防止冷却水流入挤压模具24及挤压筒中而损坏挤压工模具。挤压管坯经过水封装置21后再进入冷却水槽22对铜管进行深度冷却。挤压管坯在整个生产过程中完全与空气隔绝，杜绝了铜管表面的氧化，保证内外表面光洁无氧化，为最终产品的加工创造了前提条件。
挤压管坯经过轧制、连续拉伸，最后进行低温脱脂退火处理。铜管低温脱脂退火是冷形变后的金属在低于再结晶温度加热，以去除内应力，并在一定温度条件下将铜管内外表面有污气化达到脱脂效果。
如图3所示，低温脱脂退火的温度控制通过胆内胆外温度双控来实现。退火最终温度决定于胆内温度，胆内图32采用三个温度测试控制点即图3中控制点1、控制点2和控制点3，炉膛图31采用耐火材料保温，三组电阻带加热，炉子前中后也采用三个温度测量控制点即图3中的控制点A、控制点B和控制点C。
本发明实施的低温脱脂退火的温度设定在300-350度之间，这个温度范围处于铜管再结晶温度之下，一旦高于该温度，则铜管再结晶使之成为软化退火，因此温度范围必须严格控制。
铜管退火温度与性能关系如图4所示，采用炉胆炉膛温度双控的目的就是要控制温度波动范围，保证退火温度保持在工艺设定范围内。炉膛温度设定值高于工艺温度约50度左右，当炉膛任何一个测温点即图3中的控制点A、控制点B和控制点C的温度升温至设定温度即开始切断该组加热开关进入保温状态；炉胆内的温度则通过辐射和热传导慢慢升温。当胆内任何一个测温点即图3中控制点1、控制点2和控制点3的温度到达设定工艺温度，即切断对应加热电阻电源进入自动保温状态。
这样反复加热保温直至胆内温度全部达到工艺设定温度后，随即切断退火设备电源，在工艺设定温度不做工艺保温以防止铜管晶粒长大而使铜管软化。在这个过程中，吸附在铜管内外表面的油污气化或碳化，通过退火中间过程的排气和换气操作将铜管内外的油气和粉尘排出炉胆外。
制冷铜管经过低于结晶温度热处理后，脱去内表面的油脂和水份，铜管内部的晶粒也基本不变，可消除残余应力，保证了铜管的机械性能。铜管在还原气氛下退火后，内外表面光亮无氧化，制成符合R410新冷媒技术条件的冷媒制冷铜管。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.一种冷媒制冷铜管的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）采用水封保护的大吨位挤压的方式对铜铸锭进行挤压处理；所述水封保护的大吨位挤压的方式是指铜铸锭在穿孔挤压过程中，控制穿孔针穿孔位移，使挤出铜管前端封闭，在完全挤出之前收回穿孔针，以获得两端封闭的挤压管坯，铜管挤出过程通过水封装置，使得铜管完全处于冷却水中，隔绝与空气的接触；
（2）挤压后的铜管经过轧制和拉伸后，进行低温脱脂退火；所述低温脱脂退火采用炉胆、炉膛温度双控技术，当炉膛任何一个测温点的温度升温至设定温度即开始切断加热开关进入保温状态，炉胆内的温度通过辐射和热传导慢慢升温；当胆内任何一个测温点的温度到达设定工艺温度，即切断对应加热电源进入自动保温状态；
（3）制成冷媒制冷铜管。
2.根据权利要求1所述的冷媒制冷铜管的制备方法，其特征在于，在上述低温脱脂退火过程中，吸附在铜管内外表面的油污气化或碳化，通过退火中间过程的排气和换气操作将铜管内外的油气和粉尘排出炉胆外。
3.根据权利要求1所述的冷媒制冷铜管的制备方法，其特征在于，所述铜铸锭的挤压温度为800-900度。
4.根据权利要求1所述的冷媒制冷铜管的制备方法，其特征在于，所述低温脱脂退火的退火温度为300-350度。
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