空调管生产技术，不看不知道，一看竟然有这么多讲究！
在空调换热器管路制造加工过程中，会涉及胀管、弯管等工艺。管路加工质量的好坏会直接影响到系统的性能和产品的质量。本期我们来探讨下空调管的生产技术及未来趋势。
空调管的生产技术
铜管是我国铜材生产增长最快的品种，2000~2016年平均增长速度为20%，2016年我国铜管产能320万吨，产量为280万吨，产能利用率87.5%，也是铜加工产品产能利用率最高的一个品种。2017年铜管产量260万吨，2018年铜管产量278万吨。
在各种类型的热交换器中，铜管作为换热元件应用已经有很多年。空调和制冷行业的快速发展促进了铜管加工业的发展，目前，中国的铜管无论是产能还是产量均居世界第一位，总体加工技术也处于领先水平。
内螺纹铜管大幅度增加了铜管内表换热面积（约是光管的1.5倍），同时将平流换热转换为湍流换热，极大地提高了换热效率，因此内螺纹铜管在空调制冷行业得到了广泛应用和长足发展。下面主要讨论家用空调用内螺纹铜管。
空调管国内现有生产技术
1、传统生产工艺方法 挤压-冷轧-拉伸
工艺技术的关键在熔铸，生产能力取决于挤压机的性能。这种传统的工艺相当成熟，缺点是工艺流程长、能耗高、成品率低（<50%）。这种工艺技术，卷重受限于挤压机的吨位，即便是3000吨挤压机，卷重也不超过300Kg，大吨位挤压机投资高，运行成本也较大。
2、新生产工艺方法 水平连铸-行星轧制-盘拉
这是铜加工技术里程碑式的创新，这项技术引入中国之后，得到了快速发展，2000年之后这项技术在空调管加工领域获得越来越多的采用。目前，制冷行业用的热交换铜管绝大多数采用这种方法生产。
3、两种生产方法的比较
（1）熔铸-挤压-拉伸
该工艺是将半连续或连续铸造的实心铸锭坯 锯切成一定的短段, 再将该短段实心锭坯加热到 800～ 850 ℃, 然后通过挤压机穿孔挤压成空心管坯, 管坯经精整后提供给二辊冷轧机进行冷轧, 冷轧成盘后作为盘拉的供料坯管, 经高速圆盘拉拔, 通过清洗、探伤、精整于一体的重绕机重绕成卷，再经退火而完成整个工序过程。
挤压比通常控制在较大数值范围, 以求得到均匀细密的加工组织状态, 冷轧机的变形程度控制在 90% 左右, 这一系列控制因素是为了使退火后的晶粒度均匀细小并获得良好的机械性能。这种加工工艺在过去几十年中, 一直主导着铜盘管加工行业, 起到了积极的作用。
（2）水平连铸-行星轧制-盘拉
该工艺最大的特点是生产流程短，取消了铸锭加热、挤压等工序，直接由连铸机组生产出空心管坯。管坯不经加热进行轧制，能耗低，成品率高，属于一种短流程、低能耗、投资省的生产方法。与挤压管坯相比连铸管坯的偏心率最低，在±2%以下。水平连铸-行星轧制-拉伸法是芬兰奥特昆布公司研制开发的紫铜盘管生产工艺。
由于三辊行星轧制具有变形迅速、加工率高等特点，使轧件在变形区内的温度迅速升高至铜的再结晶温度以上，轧件由铸造状组织变为完全再结晶组织，晶粒均匀细致。轧制中采用氮气保护，轧件表面光亮。轧件单重大，可达到每根800kg以上。该法生产的高质量大卷重盘管坯提高了铜盘管的生产效率和成品率，已成为我国空调制冷用铜管等紫铜盘管的主要生产工艺。
铜及铜合金管材生产方法比较见下表：
（3）对两种工艺的评价
两种工艺过程的根本差别在于，一个是熔铸之后采用热挤压的方法将材料的铸造组织改变成再结晶的加工组织，另一个是熔铸之后采用行星轧制的方法将材料的铸造组织改变成再结晶的加工组织。
挤压法不仅可以生产紫铜管，也可以生产合金管，规格范围也比较宽，而行星轧制法目前仅适用于外径小于30mm的紫铜管，对于外径小于30mm的紫铜管，两种工艺方法生产出的管材在性能上没有明显差别，均能满足用户使用要求，不存在好坏之分，这已被业界普遍认可。
国外现有铜加工技术
欧洲和美国等发达国家已逐渐放弃了铜管的生产，如芬兰的奥托昆普公司、美国的沃佛林公司均已退出铜管市场，日本仍然采用传统的挤压法生产铜管，但是产能在萎缩，只做高附加值和高端应用的铜管，普通管材均在中国购买。
空调管加工技术及产品未来发展
1、生产工艺过程
过程自动化
成品率更高
消耗低、环境好
2、空调管产品
高性价比的制造和组装
体积更小，重量更轻，材料成本更低
更高的传热系数
非常适合新制冷剂
使用更少的制冷剂
整体降低系统成本
3、空调管加工技术未来发展侧重点
⑴ 降米重： 瘦齿、薄壁等减小米克重。
⑵ 新管型： 瘦齿、高齿、瘦高齿、交叉齿、断续齿、“M”型齿等多样性，高螺旋角。
⑶ 新材料 ：微合金化、无氧铜
⑷ 新工艺 ：V型槽替代倒立盘，高速旋压，大卷高、大盘重。（250~750Kg）
⑸ 小径化
空调用内螺纹铜管从Ф9.52→Ф7→Ф5的细管径演变，管径缩小了，但换热效率没有降低，这些创新都具有里程碑式的意义，使空调换热器更紧凑，铜材更节省，换热效率更高，从而降低了家用空调的成本。在2018年12月日本的一个高性能材料的展会上，神户制钢推出了Ф4的内螺纹铜管及其换热器。目前，日本在小直径内螺纹铜管方面的研究方面处于领先地位。
结语
采用高效率换热，低重量管型和耐腐蚀材质的空调管应当是空调和制冷行业需求的趋势。
针对空调和制冷设备市场的需求，铜管加工行业的创新思维应当在于满足将传统换热器重新打造成资源节约型，环境保护型和具有成本效益的优势。
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