Měděné potrubí pro radiátory, výměníky tepla a chladicí okruhy se vyrábí prostřednictvím malého počtu-zavedených procesních skupin. Lze je seskupit do dvou kategorií, zpracování za tepla a zpracování za studena, přičemž výběr mezi nimi určuje strukturu zrna, toleranci tloušťky stěny, dosažitelnou hmotnost svitku a cenu za metr hotové trubky.
Dvě rodiny zpracování měděných trubek
Zpracování za tepla zahrnuje operace, které mění katodovou měď na sochor: vytlačování za účelem výroby dutého pláště, propichování šikmým válcem a plynulé lití a válcování. Všechny deformují kov při teplotě výrazně nad teplotou rekrystalizace mědi. Zpracování za studena pak vezme tento předvalek a redukuje jej při pokojové teplotě válcováním za studena a tažením za studena na konečné rozměry trubky. Tradiční kombinace polotovaru protlačovaného za tepla a povrchové úpravy za studena se používá po desetiletí a zůstává základem většiny výroby bezešvých měděných trubek. Opracování za studena také zvyšuje pevnost a zlepšuje kvalitu povrchu a rozměrovou přesnost, protože kov je deformačně zpevněn a rozměry nástrojů jsou stabilní při okolní teplotě.
Vytlačování-Výroba předlitků
Klasická cesta extruze začíná elektrolytickou mědí, která se roztaví a odlije do pevného válcového ingotu. Ingot se vloží do ohřívací pece a zahřeje se na více než 850 C, poté se jeden po druhém protlačuje vytlačovacím lisem, aby se vytvořil dutý předvalek. Z lisu jde skořepina buď do válcovny za studena, nebo do více-přímého kreslení-, po kterém následuje tažení kotoučem nebo svitkem, dokud nedosáhnete požadovaných rozměrů.
Tavením a litím vzniká pevný ingot s řízenou chemií a nízkým obsahem plynu.
Ohřev nad 850 C přivádí měď do oblasti, kde se snadno deformuje a rekrystalizuje během zpracování.
Extruze přemění pevný ingot na dutou skořepinu v jediném průchodu, takže proces je rychlý a flexibilní v průměru.
Válcování za studena nebo více{0}}tahování zmenšuje stěnu a průměr a zároveň zlepšuje soustřednost a kvalitu povrchu.
Vytlačování s vysokým-poměrem i nízkým-poměrem vytváří jemnější strukturu zrna a dobrou kvalitu povrchu a rozdíl mezi nimi spočívá v tom, kolik redukce se spotřebuje v lisu a jak je skořepina následně dokončena.
Porovnání vytlačování s vysokým-poměrem a nízkým-poměrem
Poměr vytlačování je poměr průřezu sochoru k průřezu vytlačeného pláště. Volba vysokého nebo nízkého poměru změní následné zařízení a toleranci, kterou lze dodržet.
| Položka | Vysoký poměr vytlačování | Nízký poměr vytlačování |
|---|---|---|
| Shell vyrobený | Menší průměr, tenčí stěna | Větší průměr, těžší stěna |
| Velikost předlitku | Menší ingot | Velký ingot |
| Následné zpracování | Dokončeno přímo na souvislém-čarovnici nebo kotoučovém kresliči | Prodlouženo na studené válcovně před konečným tažením |
| Tonáž lisu | Vyšší pro stejnou velikost ingotu | Spodní |
| Tolerance tloušťky stěny | Širší, takže musí být ovládán ve fázi kreslení | Po odvalování těsnější |
V praxi cesta s vysokým-poměrem zkracuje procesní řetězec, protože extrudovaný plášť se blíží konečné velikosti, zatímco cesta s nízkým-poměrem přijímá těžší plášť a spoléhá na válcování za studena, aby se stěna srazila dolů. Struktura zrna a povrchová úprava obou jsou přijatelné a výběr se provádí na základě produktové směsi, kapacity lisu a celkových nákladů na konverzi.
Kontinuální lití a válcování s planetárním mlýnem se třemi{0}}válci
Trasa kontinuálního lití a válcování je novější metoda sochorů, která se objevila v 90. letech 20. století a od té doby se stala hlavní cestou dodávek tenkostěnných měděných trubek. Namísto odlévání plného ingotu a jeho vytlačování tento proces odlévá dutý ingot vodorovně, dimenzuje ho, řeže na délku a frézuje povrch, poté jej přivádí přímo do tří-válcové planetové válcovací stolice, která válcová plášť na menší průměr a tenčí stěnu.
Protože tříválcová planetová fréza zpracovává trubku, aniž by ji otáčela kolem vlastní osy, lze vznikající trubku navíjet přímo na lince. Výhody vyplývají z tohoto krátkého procesního řetězce.
Opětovný ohřev a vytlačování jsou eliminovány, takže spotřeba energie klesá.
Investice do zařízení jsou nižší, protože dlouhá lisovací linka je nahrazena kompaktní válcovací stanicí.
Náklady na přeměnu na tunu odpovídajícím způsobem klesají.
Je možné dodat svitky o hmotnosti nad 1500 kg na svitek, které se při stejném průměru nemůže vytlačovací trasa shodovat.
Těžké svitky vytvářejí velmi příznivé podmínky pro následné tažení, protože je potřeba méně výměn svitků a méně svarových spojů a tažící linka běží plynuleji. Cesta nevyzrála okamžitě: přechod od počátečního uvedení do provozu do bodu, kdy se stal hlavní dodávkou tenkostěnných předvalků trubek, zahrnoval řadu technických problémů a díky zkušenostem získaným na této cestě je současný proces stabilní. Kontinuální lití a válcování je nyní považováno za vyzrálou cestu pro objemovou výrobu tenkostěnných měděných trubek.
Následná úprava a kontrola kvality
Ať je použita jakákoli cesta předvalku, trubka je dokončována tažením za studena, mezižíháním a konečným žíháním. Tažení zmenšuje průměr a stěnu a zároveň vytváří deformačně zpevněnou strukturu; žíhání obnovuje rekrystalizovanou strukturu zrna a požadovanou měkkost; závěrečným čištěním se odstraní tažné mazivo a oxid.
| Fáze | Účel | Typická kontrola |
|---|---|---|
| Studená kresba | Nastavte konečné rozměry v deformačně zpevněném stavu | Průměr, tloušťka stěny, soustřednost |
| Mezižíhání | Obnovte tažnost pro další snížení | Zrnitost, mechanické vlastnosti |
| Konečné žíhání | Dodejte specifikovanou teplotu | Tvrdost, tahové vlastnosti, zkouška ohybem |
| Čištění a sušení | Odstraňte mazivo a zbytkový oxid | Čistota povrchu, vnitřní suchost |
| Testování vířivými proudy | Zjistěte vady a praskliny ve stěně | Záznam průběžného testu |
| Balení | Chraňte hotový povrch | Přímá délka nebo váha svitku, značení |
Označení materiálu se řídí chemickým systémem tvářené mědi, ve kterém se běžně volí T2 a bezkyslíkaté -typy TU1 a TU2, a chladicí a klimatizační{4}}trubice se obvykle objednávají podle speciální specifikace měděných trubek, jako je například klimatizační{5}}standard pro měděné trubky nebo její mezinárodní ekvivalent pro bezešvé chladicí trubky.
Často kladené otázky
Otázka: Jaký je rozdíl mezi zpracováním horkých a studených měděných trubek?
Zpracováním za tepla se předvalek vyrábí deformací mědi nad její teplotu rekrystalizace, například vytlačováním, propichováním šikmými válci nebo kontinuálním litím a válcováním. Zpracování za studena pak redukuje skořepinu při pokojové teplotě válcováním za studena a tažením za studena pro dosažení konečných rozměrů a temperování.
Otázka: Proč se ingot před extruzí zahřívá na více než 850 C?
Při této teplotě se měď snadno deformuje a během zpracování rekrystalizuje, takže lis může přeměnit pevný ingot na dutou skořepinu jediným rychlým průchodem bez nadměrné síly a praskání, které by způsobovalo vytlačování za studena.
Otázka: Jaká je výhoda vysokého poměru vytlačování?
Plášť má menší průměr a tenčí stěnu, která se blíží konečné velikosti, takže může jít přímo na souvislou přímku-nebo kotoučový tahací stroj a procesní řetězec se zkrátí. Kompromis-je v tom, že je vyžadována větší tonáž lisu.
Otázka: Jak dosahuje tříválcová planetová válcovací stolice-navíjení na lince?
Tři válce opracovávají trubku, aniž by ji otáčely kolem její vlastní osy, takže trubka opouští mlýn rovně a nezkroucená a může být okamžitě navíjena, místo aby se s ní manipulovalo v rovných délkách.
Otázka: Proč kontinuální lití a válcování snižují náklady?
Odstraňuje opětovné zahřívání a vytlačování z procesního řetězce, takže spotřeba energie klesá a investice do zařízení jsou nižší. Dodává také svitky nad 1500 kg, což omezuje výměny svitků a zlepšuje využití tažné linky.
Otázka: Které třídy měděných trubek se používají pro výměníky tepla a radiátory?
Houževnatá -smolná měď T2 je běžnou volbou pro teplosměnné trubky a radiátorové trubky, zatímco bezkyslíkové -typy TU1 a TU2 se vybírají tam, kde bude trubka pájena natvrdo, svařována nebo používána ve vakuu nebo ve službách obsahujících vodík-.
