كيف تتم معالجة أنابيب النحاس: البثق والسحب البارد والصب المستمر

يتم إنتاج الأنابيب النحاسية للمشعات والمبادلات الحرارية ودوائر التبريد من خلال عدد صغير من -عائلات العمليات الراسخة. يمكن تجميعها في فئتين، المعالجة الساخنة والمعالجة الباردة، والاختيار بينهما يحدد بنية الحبوب، وتسامح سمك الجدار، ووزن الملف القابل للتحقيق وتكلفة المتر من الأنبوب النهائي.

عائلتين لمعالجة أنابيب النحاس

تغطي المعالجة الساخنة العمليات التي تحول نحاس الكاثود إلى كتلة معدنية: البثق لإنتاج غلاف مجوف، وثقب اللفة المائلة، والصب والدحرجة المستمرين. وكلها تشوه المعدن عند درجة حرارة أعلى بكثير من درجة حرارة إعادة بلورة النحاس. تقوم المعالجة الباردة بعد ذلك بأخذ تلك المادة الخام وتقليلها في درجة حرارة الغرفة عن طريق الدرفلة على البارد والسحب البارد إلى أبعاد الأنبوب النهائية. لقد تم استخدام المزيج التقليدي من قضبان البثق الساخنة بالإضافة إلى التشطيب البارد لعقود من الزمن ويظل أساس إنتاج الأنابيب النحاسية الأكثر سلاسة. يعمل العمل البارد أيضًا على زيادة القوة وتحسين تشطيب السطح ودقة الأبعاد، نظرًا لأن المعدن مقوى بالإجهاد وأبعاد الأدوات مستقرة عند درجة الحرارة المحيطة.

البثق-إنتاج الخام

يبدأ مسار البثق الكلاسيكي بالنحاس الكهربائي، الذي يتم صهره وصبه في سبيكة أسطوانية صلبة. يتم شحن السبيكة في فرن إعادة التسخين وتصل إلى أكثر من 850 درجة مئوية، ثم يتم دفعها واحدة تلو الأخرى من خلال مكبس البثق لتشكيل كتلة مجوفة. من المكبس، تنتقل القشرة إما إلى مطحنة الدرفلة على البارد أو إلى رسم خطوط مستقيمة-متعددة، متبوعة برسم القرص أو الملف حتى يتم الوصول إلى الأبعاد المطلوبة.

ينتج عن الصهر والصب سبيكة صلبة ذات كيمياء خاضعة للرقابة ومحتوى غاز منخفض.

إعادة التسخين فوق 850 درجة مئوية تضع النحاس في النطاق حيث يتشوه بسهولة ويعاد بلورته أثناء العمل.

يقوم البثق بتحويل السبيكة الصلبة إلى غلاف مجوف في مسار واحد، وبالتالي تكون العملية سريعة ومرنة في القطر.

يؤدي الدرفلة على البارد أو السحب{0}المتعدد التمرير إلى تقليل الجدار والقطر مع تحسين التركيز وجودة السطح.

ينتج كل من البثق ذو النسبة العالية-والنسبة المنخفضة-بنية حبيبية مصقولة وجودة سطح جيدة، ويكمن الفرق بينهما في مقدار التخفيض الذي يتم إجراؤه في المطبعة وكيفية الانتهاء من القشرة بعد ذلك.

مقارنة النسبة-العالية والنسبة المنخفضة-للبثق

نسبة البثق هي نسبة المقطع العرضي للبليت إلى المقطع العرضي للقشرة المبثوقة. يؤدي تحديد نسبة عالية أو منخفضة إلى تغيير المعدات النهائية والتسامح الذي يمكن الاحتفاظ به.

من الناحية العملية، يعمل المسار ذو النسبة العالية- على تقصير سلسلة العملية نظرًا لأن الغلاف المبثوق يقترب من الحجم النهائي، بينما يقبل المسار ذو النسبة- المنخفضة غلافًا أثقل ويعتمد على الدرفلة على البارد لإسقاط الجدار. هيكل الحبوب والتشطيب السطحي لكليهما مقبول، ويتم الاختيار على مزيج المنتج، وقدرة الضغط وتكلفة التحويل الإجمالية.

الصب والدحرجة المستمرة باستخدام مطحنة كوكبية ثلاثية{0}}الدحرجة

يعد مسار الصب والدرفلة المستمر طريقة أحدث لتصنيع القضبان المعدنية ظهرت في التسعينيات وأصبحت منذ ذلك الحين طريق إمداد رئيسيًا للأنابيب النحاسية الرقيقة الجدران-. بدلاً من صب سبيكة صلبة وبثقها، تقوم العملية بصب قطعة معدنية مجوفة أفقيًا، وتغيير حجمها، وتقطيعها إلى الطول، وطحن السطح، ثم تغذيتها مباشرة في مطحنة كوكبية ثلاثية -درفلة تدور القشرة لأسفل إلى قطر أصغر وجدار أرق.

نظرًا لأن الطاحونة الكوكبية ذات الثلاث أسطوانات تعمل على تشغيل الأنبوب دون تدويره حول محوره، فيمكن لف الأنبوب الناشئ مباشرة على الخط. تأتي المزايا من سلسلة العمليات القصيرة هذه.

يتم التخلص من إعادة التسخين والقذف، وبالتالي ينخفض ​​استهلاك الطاقة.

الاستثمار في المعدات أقل لأنه يتم استبدال خط الضغط الطويل بمحطة درفلة مدمجة.

تنخفض تكلفة التحويل للطن وفقًا لذلك.

يمكن تسليم وزن الملف الذي يزيد عن 1500 كجم لكل ملف، والذي لا يمكن أن يتطابق مسار البثق بنفس القطر.

تخلق الملفات الثقيلة ظروفًا مواتية جدًا لعملية السحب النهائية، نظرًا لأن هناك حاجة إلى عدد أقل من تغييرات الملف وعدد أقل من الوصلات الملحومة، كما أن خط الرسم يعمل بشكل مستمر أكثر. لم ينضج المسار على الفور: فالانتقال من مرحلة التشغيل الأولي إلى النقطة التي أصبح فيها الإمداد الرئيسي للأنابيب الرقيقة-يتضمن سلسلة من المشكلات الفنية، والخبرة المكتسبة على طول الطريق هي ما جعل العملية الحالية مستقرة. يعتبر الآن الصب والدرفلة المستمرة طريقًا ناضجًا لإنتاج كميات كبيرة من الأنابيب النحاسية الرقيقة الجدران-.

التشطيب النهائي ومراقبة الجودة

أيًا كان طريق البليت المستخدم، يتم الانتهاء من الأنبوب عن طريق السحب البارد والتليين المتوسط ​​والتليين النهائي. يقلل الرسم من القطر والجدار أثناء إنشاء هيكل مقوى بالإجهاد؛ يستعيد التلدين بنية الحبوب المُعاد بلورتها والمزاج الناعم المطلوب؛ التنظيف النهائي يزيل مواد التشحيم والأكسيد.

يتبع تعيين المواد نظام كيمياء النحاس المطاوع، حيث تكون درجات T2 ودرجات TU1 وTU2 الخالية من الأكسجين- هي خيارات الأنابيب الشائعة، ويتم طلب أنبوب تكييف الهواء والتبريد- بشكل عام وفقًا لمواصفات أنبوب نحاسي مخصص مثل معيار أنبوب تكييف الهواء النحاسي- أو ما يعادله دوليًا لأنبوب التبريد غير الملحوم.

الأسئلة المتداولة

س: ما هو الفرق بين معالجة أنابيب النحاس الساخنة والباردة؟
تنتج المعالجة الساخنة البليت عن طريق تشويه النحاس فوق درجة حرارة إعادة التبلور، على سبيل المثال عن طريق البثق أو ثقب اللف المائل أو الصب والدرفلة المستمرين. تقوم المعالجة الباردة بعد ذلك بتقليل القشرة في درجة حرارة الغرفة عن طريق الدرفلة على البارد والسحب البارد للوصول إلى الأبعاد النهائية والمزاج.

س: لماذا يتم تسخين السبيكة إلى أكثر من 850 درجة مئوية قبل البثق؟
عند درجة الحرارة هذه، يتشوه النحاس بسهولة ويعاد بلورته أثناء العمل، لذلك يمكن للضغط تحويل سبيكة صلبة إلى قشرة مجوفة في تمريرة سريعة واحدة دون القوة المفرطة والتشقق الذي قد يسببه البثق البارد.

س: ما هي ميزة نسبة البثق العالية؟
تخرج القشرة بقطر أصغر وجدار أرق، قريب من الحجم النهائي، بحيث يمكن وضعها مباشرة على خط مستقيم مستمر- أو آلة رسم الأقراص ويتم تقصير سلسلة المعالجة. المقايضة-تتمثل في الحاجة إلى حمولة صحفية أكبر.

س: كيف يمكن للطاحونة الكوكبية الثلاثية-اللف على خط-اللف؟
تعمل اللفات الثلاث على تشغيل الأنبوب دون تدويره حول محوره، وبالتالي يترك الأنبوب الطاحونة مستقيمة وغير ملتوية ويمكن لفها على الفور بدلاً من مناولتها بأطوال مستقيمة.

س: لماذا تكلفة الصب المستمر والقطع المتداول؟
إنه يزيل إعادة التسخين والبثق من سلسلة المعالجة، وبالتالي ينخفض ​​استهلاك الطاقة ويقل الاستثمار في المعدات. كما أنه يوفر ملفات يزيد وزنها عن 1500 كجم، مما يقلل من تغيرات الملفات ويحسن استخدام خط الرسم.

س: ما هي درجات الأنابيب النحاسية المستخدمة في المبادلات الحرارية والمشعات؟
T2 النحاس المتين- هو الاختيار الشائع للتبادل الحراري وأنبوب الرادياتير، في حين يتم اختيار درجات TU1 وTU2 الخالية من الأكسجين- حيث سيتم لحام الأنبوب أو لحامه أو استخدامه في خدمة تحتوي على فراغ أو هيدروجين-.