空調(diào)用鋼襯銅管腐蝕失效分析

趙 娜

（大慶油田礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部萬(wàn)方工程技術(shù)設(shè)計(jì)院，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

商場(chǎng)中琳瑯滿目的空調(diào)品牌眾多，價(jià)格不同，質(zhì)量、性能也就不同。近些年由于銅資源的減少 ，使其價(jià)格持續(xù)上漲。很多生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，便將所需的銅管用鋼襯銅管來(lái)代替。這種銅管就是鍍上銅的鋼管，質(zhì)量和使用壽命自然是無(wú)法與真正的銅管相比較。本文將采用顯微分析，電化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法對(duì)空調(diào)中的鋼襯銅管腐蝕失效進(jìn)行分析，找出其腐蝕的原因，并提出解決方案，也希望可以減緩鋼襯銅管的腐蝕速度，延長(zhǎng)空調(diào)的使用壽命。

1 對(duì)空調(diào)用鋼襯銅管進(jìn)行腐蝕失效實(shí)驗(yàn)

據(jù)了解，鋼襯銅管被用在空調(diào)中室外機(jī)的連接中，一般情況下是兩端采用銅管中間采用鋼襯銅管，采用焊接技術(shù)將銅管與鋼襯銅管進(jìn)行連接。經(jīng)常出現(xiàn)腐蝕的地方是兩端的焊接處[1]。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，先對(duì)發(fā)生腐蝕的地方進(jìn)行顯微觀察。根據(jù)《金屬顯微組織檢驗(yàn)方法》，本次觀察采用的設(shè)備是：Leica DM6000M型全自動(dòng)金相顯微鏡。利用掃描電鏡對(duì)表層的腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行能譜分析，之后在對(duì)鋼管和銅管進(jìn)行電化學(xué)分析，所采用的儀器是電化學(xué)測(cè)量?jī)x。

2 對(duì)空調(diào)用鋼襯銅管進(jìn)行腐蝕失效實(shí)驗(yàn)的結(jié)果分析

2.1 顯微分析

首先在截?cái)喟l(fā)生腐蝕的鋼襯銅管，以獲取截?cái)嗝?，然后?duì)階段的橫截面兒進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)觀察與檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，腐蝕的鋼襯銅管內(nèi)表面腐蝕情況要比外表面腐蝕情況更為嚴(yán)重。通過(guò)金相檢測(cè)發(fā)現(xiàn)內(nèi)表面有凹坑，但附近并無(wú)明顯顆粒。這也就說(shuō)明，造成鋼稱(chēng)銅管腐蝕的原因不是受到外力的作用發(fā)生。對(duì)截?cái)嗟臋M截面腐蝕處進(jìn)行能譜分析，檢測(cè)出腐蝕的化學(xué)成分。其中，碳占18.89%，氧26.93%，銅最高為50.25%，氯為3.93%。

2.2 鍍層分析

鋼襯銅管在鍍銅時(shí)采用的是雙面鍍銅，分為內(nèi)鍍層和外鍍層。銅層的主要作用就是防止鋼襯銅管發(fā)生腐蝕。根據(jù)顯微分析的結(jié)果來(lái)看，內(nèi)部鍍層的腐蝕程度要比外鍍層腐蝕的程度嚴(yán)重，因此考慮對(duì)其內(nèi)、外鍍層的厚度和鍍層的質(zhì)地進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量中發(fā)現(xiàn)外鍍層的鍍銅效果分布較為均勻，且厚度的平均值為40um，而內(nèi)鍍層的銅層則表現(xiàn)為不連續(xù)、不均勻，甚至還有漏鍍的地方。

在金屬元素中銅和鋼是不同的金屬材料，兩者的電位差也不同，這樣就會(huì)導(dǎo)致發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。由于內(nèi)鍍層不連續(xù)甚至存在漏鍍現(xiàn)象，這樣在進(jìn)行鋼管與鋼襯銅管焊接時(shí)，直接使鋼與銅進(jìn)行直接接觸，在大氣環(huán)境下就極易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。其次空調(diào)在制冷過(guò)程中，極易在連接管上出現(xiàn)凝露。這樣就會(huì)導(dǎo)致鋼、銅、水、氧等空氣中的其他雜質(zhì)快速發(fā)生反應(yīng)，迅速形成點(diǎn)蝕。

2.3 銅-鋼電化學(xué)腐蝕行為

由于鋼與銅存在著電位差，鋼屬于陽(yáng)極，銅屬于陰極。當(dāng)陰、陽(yáng)極的接觸面積逐漸增大時(shí)，陽(yáng)極表面的電流就會(huì)增大加速其腐蝕速度。由于鋼襯銅管中，內(nèi)鍍層存在鍍層不均勻、厚度薄、甚至漏鍍等問(wèn)題，使鋼與銅直接接觸形成電偶對(duì)，當(dāng)內(nèi)鍍層漏鍍現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，就增大了鋼和銅的接觸面積，使鋼的表面電流過(guò)大加速鋼的腐蝕速度，這樣極易導(dǎo)致鋼襯銅管出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，影響空調(diào)的正常使用。

3 防止空調(diào)用鋼襯銅管進(jìn)行腐蝕失效的措施

通過(guò)實(shí)驗(yàn)和分析找到了鋼襯銅管發(fā)生腐蝕的根本原因，針對(duì)其原因提出以下幾點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施來(lái)更好地保護(hù)鋼襯銅管，挺高使用壽命。

首先是針對(duì)鋼材銅管兒的內(nèi)外鍍層而言，厚度一定要達(dá)標(biāo)至少是50um的厚度，其次是防止出現(xiàn)過(guò)燒將鍍層燒毀破壞[2]。然后加強(qiáng)對(duì)焊工師傅們的焊接技術(shù)培訓(xùn)，由于腐蝕點(diǎn)多發(fā)處為銅管與鋼襯銅管的焊接處，因此焊接技術(shù)的好壞也會(huì)對(duì)其腐蝕發(fā)生的幾率產(chǎn)生一定的影響。最后采用連接處添加保護(hù)套的方式來(lái)減少連接處的水分，在大氣環(huán)境下鋼和銅在有水的情況下極易發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，加快腐蝕的速度。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，導(dǎo)致空調(diào)鋼襯銅管發(fā)生腐蝕的原因是鋼襯銅管再度重過(guò)程中存在漏度和鍍層不均勻等現(xiàn)象，使得銅管與鋼襯銅管的焊接處發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，直接導(dǎo)致鋼襯銅管腐蝕。從分析中看到，內(nèi)鍍層存在的問(wèn)題較大，直接影響腐蝕情況，希望企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中注重內(nèi)鍍層鍍銅的均勻與厚度。希望本文提出的應(yīng)對(duì)措施可以幫助空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)在節(jié)約生產(chǎn)成本的同時(shí)提高鋼襯銅管的使用壽命，生產(chǎn)出質(zhì)量更好的產(chǎn)品以滿足人們的生活需求。