平繞盤管、平繞盤管的制造方法、交叉翅片管型熱交換器以及交叉翅片管型熱交換器的制 ...的制作方法
【專利摘要】一種平繞盤管,是將無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層而形成的平繞盤管,其特征在于,卷繞成該平繞盤管的該無縫管的材質(zhì)為含有0.58~0.72質(zhì)量%的Sn、0.005~0.035質(zhì)量%的Zr、0.01~0.10質(zhì)量%的Fe和0.004~0.040質(zhì)量%的P,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,卷繞成該平繞盤管的該無縫管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0.040以下,卷繞成該平繞盤管的無縫管的抗拉強度(σB)為280MPa以上,0.2%屈服強度(σ0.2)為180MPa以下,伸長率(δ)為38%以上。根據(jù)本發(fā)明,能夠提供強度高且能夠正常進行發(fā)夾式彎曲的銅合金制的無縫管。
【專利說明】平繞盤管、平繞盤管的制造方法、交叉翅片管型熱交換器以 及交叉翅片管型熱交換器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及將在空調(diào)機用熱交換器、冷凍機等的傳熱管或制冷劑配管所使用的銅 合金制的無縫管多層整齊排列卷繞并卷繞多層而成的平繞盤管及其制造方法,以及使用從 該平繞盤管開卷而得到的無縫管的交叉翅片管熱交換器及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 以往,作為室內(nèi)空調(diào)器、柜式空調(diào)器(packagedairconditioner)等空調(diào)機用熱 交換器、冷凍機等的傳熱管或者制冷劑配管,大多采用無縫管,并使用在強度、加工性、傳熱 性等各種物理性質(zhì)以及材料和加工成本上取得平衡的磷脫氧銅管(JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)) C1220T)。
[0003] 近年來,在這些熱交換器中,基于減輕重量或者降低成本的要求,需要使無縫管薄 壁化,例如,在國際公開第2008/041777號公報(專利文獻1)、日本特開2003-268467號公 報(專利文獻2)中,公開了強度高的銅合金制的無縫管。
[0004] 專利文獻1 :國際公開第2008/041777號公報(權(quán)利要求書)
[0005] 專利文獻2 :日本特開2003-268467號公報(權(quán)利要求書)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 發(fā)明要解決的課題
[0007] 銅合金制的無縫管,在其制造工序中,通常被卷繞成平繞盤管出廠,在要安裝到室 內(nèi)空調(diào)器、柜式空調(diào)器等空調(diào)機用熱交換器、冷凍機等上時,在從平繞盤管開卷得到無縫管 之后,對無縫管實施被稱為發(fā)夾式彎曲(U型彎曲)的強加工。
[0008] 但是,在專利文獻1或2記載那樣的銅合金制的無縫管中,難以維持最終的無縫管 的強度(抗拉強度),并且難以進行正常的發(fā)夾式彎曲。特別是,無縫管被細徑化以及薄壁 化,發(fā)夾式彎曲間距減小,并在嚴(yán)格的發(fā)夾式彎曲條件進行發(fā)夾式彎曲,在這樣的現(xiàn)狀中, 會產(chǎn)生如下問題:在彎曲的內(nèi)側(cè)部分發(fā)生折皺或者彎曲部分扁平化,從而顯著破壞外觀品 質(zhì)上的價值。在極端的情況下,會發(fā)生破斷等,難以進行正常的發(fā)夾式彎曲。
[0009] 因此,本發(fā)明在于提供一種銅合金制的無縫管,其強度高且能夠正常地進行發(fā)夾 式彎曲。
[0010] 本發(fā)明人為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題,進行反復(fù)精心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)如下情 況,從而完成本發(fā)明,即,作為無縫管的銅材質(zhì),使用添加了特定量的特定元素后的銅合金, 由此得到雖然抗拉強度(σB)高但0· 2%屈服強度(〇。.2)低且伸長率(δ)高的無縫管;并 且,使抗拉強度(σΒ)處于特定的范圍且使0.2%屈服強度(〇α2)和伸長率(δ)處于特定 的范圍的無縫管,雖然強度高,但是能夠正常地進行發(fā)夾式彎曲;等等。
[0011] 即,本發(fā)明(1)提供一種平繞盤管,將無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多 層而形成,其特征在于,
[0012] 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的材質(zhì)為含有0. 58?0. 72質(zhì)量%的Sn、0. 005? 0. 035質(zhì)量%的Zr、0. 01?0. 10質(zhì)量%的Fe和0. 004?0. 040質(zhì)量%的P,且剩余部分由 Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,
[0013] 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下,
[0014] 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的抗拉強度(σB)為280MPa以上,0. 2%屈服強度 (〇。,2)為180MPa以下,伸長率(δ)為38%以上。
[0015] 本發(fā)明(2)提供一種平繞盤管的制造方法,其特征在于,通過將平繞盤管制作用 無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層,來制作平繞盤管,所述平繞盤管制作用無縫 管的材質(zhì)為含有〇. 58?0. 72質(zhì)量%的Sn、0. 005?0. 035質(zhì)量%的Zr、0. 01?0. 10質(zhì) 量%的Fe和0. 004?0. 040質(zhì)量%的P,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合 金,所述平繞盤管制作用無縫管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下,所述平 繞盤管制作用無縫管的抗拉強度(。0為28〇1〇^以上,〇.2%屈服強度(〇(12)為17〇1〇^以 下,伸長率(δ)為38%以上。
[0016] 本發(fā)明(3)提供一種平繞盤管的制造方法,其特征在于,
[0017] 將無縫管整列排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層,該無縫管的材質(zhì)為含有0. 58? 0· 72 質(zhì)量 % 的Sn、0. 005 ?0· 035 質(zhì)量 % 的Zr、0. 01 ?0· 10 質(zhì)量 % 的Fe和 0· 004 ?0· 040 質(zhì)量%的P,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,該無縫管的壁厚(mm)與外 徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下,
[0018] 接著,進行熱處理,來制作平繞盤管,熱處理后的無縫管的抗拉強度(Ob)為 280MPa以上,0.2%屈服強度(σ02)為180MPa以下,伸長率(δ)為38%以上。。
[0019] 本發(fā)明(4)提供一種交叉翅片管熱交換器,該交叉翅片管熱交換器是通過對從本 發(fā)明(1)的平繞盤管開卷而得到的無縫管進行發(fā)夾式彎曲,并安裝在鋁翅片上來得到的。
[0020] 本發(fā)明(5)提供一種交叉翅片管熱交換器的制造方法,其特征在于,通過對從本 發(fā)明(1)的平繞盤管開卷而得到的無縫管進行發(fā)夾式彎曲,并安裝在鋁翅片上,來得到交 叉翅片管型熱交換器。
[0021] 發(fā)明效果
[0022] 從本發(fā)明的平繞盤管開卷得到的無縫管為強度高且能夠正常進行發(fā)夾式彎曲的 銅合金制的無縫管。因此,根據(jù)本發(fā)明,能夠提供強度高且能夠正常進行發(fā)夾式彎曲的銅合 金制的無縫管。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1為表示交叉翅片管型熱交換器中的無縫管的發(fā)夾式彎曲部分的附近的示意 圖。
[0024] 圖2為表示內(nèi)面帶槽管的槽形狀的示意性剖視圖。
【具體實施方式】
[0025] 本發(fā)明的平繞盤管為將無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層而形成的平 繞盤管,其特征在于,
[0026] 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的材質(zhì)為含有0. 58?0. 72質(zhì)量%的Sn、0. 005? 0. 035質(zhì)量%的Zr、0.Ol?0. 10質(zhì)量%的Fe和0. 004?0. 04質(zhì)量%的P,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,
[0027] 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下,
[0028] 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的抗拉強度(。B)為280MPa以上,0. 2%屈服強度 (〇。,2)為180MPa以下,且伸長率(δ)為38%以上。
[0029] 本發(fā)明的平繞盤管為將交叉翅片管型熱交換器的傳熱管用的銅合金制的無縫管 整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層而形成的平繞盤管。也就是說,本發(fā)明的平繞盤管為 通過將交叉翅片管型熱交換器的傳熱管用的銅合金制的無縫管卷繞成圓筒狀而制作的平 繞盤管。
[0030] 在交叉翅片管型熱交換器的制造中,通常從卷繞無縫管而成的盤管開卷得到無縫 管,使通過開卷而得到的無縫管用于發(fā)夾式彎曲加工,但是,作為這樣的盤管,大多情況為 將無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層而形成的平繞盤管。也就是說,交叉翅片管 型熱交換器所使用的無縫管,在大多情況下為從平繞盤管開卷得到的無縫管。
[0031] 所謂平繞盤管,為在線軸(bobbin)上將無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞 多層而形成的,并為從圓筒形狀的內(nèi)面?zhèn)乳_始,以卷繞成圓筒狀的第一層、第二層、第三 層…第η層的順序,到圓筒形狀的外側(cè)面的最后第η層為止,整齊排列地卷繞并卷繞多層而 形成的。作為平繞盤管,具有從內(nèi)面?zhèn)乳_始開卷得到無縫管的平繞盤管和從外面?zhèn)乳_始開 卷得到無縫管的平繞盤管。作為從外面?zhèn)乳_始開卷得到無縫管的平繞盤管,例如可舉出日 本特開2002-370869號公報的圖11等所公開的平繞盤管。作為從內(nèi)面?zhèn)乳_始開卷得到無 縫管的平繞盤管,例如可舉出日本特開2002-370869號公報的圖14等所公開的平繞盤管。
[0032] 以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管,在制造 交叉翅片管型熱交換器時,從平繞盤管中開卷,進行發(fā)夾式彎曲加工,并安裝到翅片材料, 由此被應(yīng)用于交叉翅片管型熱交換器的制造中。
[0033] 以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的材質(zhì), 為含有0. 58?0. 72質(zhì)量%的Sn、0. 005?0. 035質(zhì)量%的Zr、0. 01?0. 10質(zhì)量%的Fe和 0. 004?0. 040質(zhì)量%的P,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金。也就是說, 以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管,是銅合金制的無 縫管,即是由銅合金構(gòu)成的無縫管。
[0034] 銅合金中的Sn,伴隨固溶強化和結(jié)晶粒的微細化,發(fā)揮提高強度的效果。形成無 縫管的銅合金的Sn含有量為0. 58?0. 72質(zhì)量%。通過使銅合金的Sn含有量處于上述范 圍,能夠同時實現(xiàn)材料的薄壁化和發(fā)夾式彎曲的加工性。另一方面,如果銅合金的Sn含有 量小于上述范圍,則不能夠?qū)崿F(xiàn)充分的薄壁化,彎曲加工需要的壓力變高,給發(fā)夾式彎曲造 成障礙。如果銅合金的Sn含有量超過了上述范圍,則即使實現(xiàn)了薄壁化,彎曲加工需要的 壓力也變高等,給發(fā)夾式彎曲造成障礙。
[0035] 銅合金中的Zr,通過固溶強化,發(fā)揮提高強度的效果,并且,促進Fe的析出。形成 無縫管的銅合金的Zr含有量為0. 005?0. 035質(zhì)量%。通過使銅合金的Zr含有量處于上 述范圍,能夠同時實現(xiàn)材料的薄壁化和發(fā)夾式彎曲的加工性。另一方面,如果銅合金的Zr 含有量小于上述范圍,則由于在下述的Fe含有量下,不能得到充分的強度,因此不能夠?qū)?現(xiàn)充分的薄壁化,彎曲加工需要的壓力變高,給發(fā)夾式彎曲造成障礙。如果銅合金的Zr含 有量超過了上述范圍,則有時會因鑄造條件的不同而在鑄造以后的工序中生成不可分解的Zr系化合物,從而成為延展性變低的原因,加工性變低。
[0036] 銅合金中的Fe,通過析出強化,發(fā)揮提高強度的效果。形成無縫管的銅合金的Fe 含有量為〇. 01?〇. 10質(zhì)量%。通過使銅合金的Fe含有量處于上述范圍,能夠同時實現(xiàn)材 料的薄壁化和發(fā)夾式彎曲的加工性。另一方面,如果銅合金的Fe含有量小于上述范圍,則 不能夠?qū)崿F(xiàn)充分的薄壁化,彎曲加工需要的壓力變高,給發(fā)夾式彎曲造成障礙。如果銅合金 的Fe含有量超過了上述范圍,則發(fā)夾式彎曲加工性變差,并且,因鑄造條件而會生成粗大 的Fe系析出物,因此耐蝕性變低。本發(fā)明的無縫管,大多在制作熱交換器時在高溫下實施 釬焊,優(yōu)選地,釬焊后的強度(抗拉強度(σΒ)和0.2%屈服強度(〇α2))不降低。從使釬 焊后的強度難以降低這一點考慮,優(yōu)選銅合金的Fe含有量為0. 06?0. 10質(zhì)量%。
[0037]P以脫氧為目的而被添加到銅合金。形成無縫管的銅合金的P含有量為0. 004? 0.040質(zhì)量%。通過使銅合金的P含有量處于上述范圍,材料中的脫氧會變得充分。另一方 面,如果銅合金的P含有量小于上述范圍,則脫氧變得不充分,如果超過了上述范圍,則銅 合金的熱傳導(dǎo)性變低。
[0038] 以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的壁厚 (mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下,優(yōu)選為0. 020?0. 040,特別優(yōu)選為0. 030? 0. 038。通過使t/D處于上述范圍,作為無縫管,能夠充分應(yīng)對細徑化和薄壁化。
[0039] 以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的外徑 (mm)為3?8mm,特別優(yōu)選為4?7mm。本發(fā)明的無縫管的壁厚(mm)取決于無縫管的外徑 (D)和壁厚與外徑之比(t/D),通常,壁厚優(yōu)選為0. 15?0. 30mm。
[0040] 以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的抗拉 強度(。B)為280MPa以上,優(yōu)選為280?320MPa。通過使無縫管的抗拉強度處于上述范圍, 即使進行了薄壁化,也能夠具有充分的耐壓強度。另一方面,如果無縫管的抗拉強度小于上 述范圍,則當(dāng)進行了薄壁化時,耐壓強度不夠。如果無縫管的抗拉強度超過了 320MPa,則容 易使0.2%屈服強度(σα2)為ISOMPa以下且使伸長率(δ)為38%以上變得困難。
[0041] 以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的0. 2% 屈服強度〇.2)為180MPa以下,優(yōu)選為100?170MPa。以整齊排列地卷繞并卷繞多層的 方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的伸長率(S)為38%以上,優(yōu)選為38?53%。通 過使無縫管的〇. 2%屈服強度(〇α2)和伸長率(δ)處于上述范圍,發(fā)夾式彎曲加工性變得 良好。另一方面,如果無縫管的0.2%屈服強度超過了上述范圍且伸長率低于上述范圍,則 難以進行彎曲間距P小的強加工(例如,圖1所示的彎曲間距P為22mm以下的發(fā)夾式彎曲 加工),在發(fā)夾式彎曲加工時,會在彎曲內(nèi)側(cè)部分產(chǎn)生折皺或使管扁平化,在極端的情況下 會破損。如果無縫管的0. 2%屈服強度小于lOOMPa,則會在用于彎曲加工之前增加材料的 撓曲和彎曲的程度,而容易產(chǎn)生在彎曲加工工序中的壓曲和堵塞等問題。所謂彎曲間距P, 如圖1所示,是指通過發(fā)夾式彎曲而大致平行排列的2個無縫管的管軸(附圖標(biāo)記1)之間 的距離。
[0042] 作為以整齊排列地卷繞并卷繞多層的方式卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的 實例,具有未形成內(nèi)面槽的內(nèi)面平滑管(baretube:裸管)和形成了內(nèi)面槽的內(nèi)面帶槽管。 在為內(nèi)面平滑管的情況下,所謂無縫管的外徑D,是指在以與管軸方向垂直的面切割無縫管 時的剖面中的管的外徑,所謂無縫管的壁厚t,是指在以與管軸方向垂直的面切割無縫管時 的剖面中的管的壁厚。在為內(nèi)面帶槽管的情況下,所謂無縫管的外徑D,是指在以與管軸 方向垂直的面切割無縫管時的剖面中的管的外徑,所謂無縫管的壁厚t,如圖2所示,是指 在以與管軸方向垂直的面切割無縫管時的剖面中,內(nèi)面槽最深的位置s的管的壁厚(底壁 厚)。
[0043] 就平繞盤管而言,當(dāng)制造交叉翅片管型熱交換器時,將無縫管從平繞盤管的內(nèi)面 側(cè)或外面?zhèn)乳_卷,但是,當(dāng)將無縫管從平繞盤管開卷時,在無縫管上施加了由將管進行拉伸 引起的加工硬化,因此與開卷之前的無縫管的0.2%屈服強度相比,開卷之后的無縫管的 0.2%屈服強度增加。因此,被卷繞成平繞盤管的無縫管(從平繞盤管開卷之前的無縫管) 的0. 2%屈服強度,必須低于在制造交叉翅片管型熱交換器時用于發(fā)夾式彎曲加工的無縫 管(從平繞盤管開卷之后的無縫管)的0.2%屈服強度。因此,就平繞盤管而言,必須將卷 繞的無縫管的0.2%屈服強度(Oci2)設(shè)計在已考慮了開卷時的增加部分在內(nèi)的范圍。
[0044] 在本發(fā)明的平繞盤管中,由于考慮了在開卷時增加的0. 2%屈服強度的增加部分, 而將卷繞的無縫管(開卷之前的無縫管)的0.2%屈服強度規(guī)定在上述范圍,所以為了 進行發(fā)夾式彎曲而開卷之后的無縫管的0. 2%屈服強度為190MPa以下,優(yōu)選地為100? 180MPa。因此,從本發(fā)明的平繞盤管開卷得到的無縫管在發(fā)夾式彎曲加工性上優(yōu)良。也就 是說,根據(jù)本發(fā)明的平繞盤管,能夠提供發(fā)夾式彎曲加工性優(yōu)良的無縫管。
[0045] 在本發(fā)明的平繞盤管中,通過將卷繞成平繞盤管的無縫管的抗拉強度( 〇B)、 0.2%屈服強度(〇α2)以及伸長率(δ)設(shè)定在上述范圍,從平繞盤管開卷之后的無縫管、 即用于發(fā)夾式彎曲加工的無縫管的抗拉強度(σΒ)為280MPa以上,優(yōu)選地為280?320MPa, 0.2%屈服強度(〇。2)為1901^以下,優(yōu)選地為100?1801^,并且,伸長率(6)為37% 以上,優(yōu)選地為37?52%。因此,從本發(fā)明的平繞盤管開卷得到的無縫管,為強度高且能夠 正常地進行發(fā)夾式彎曲加工的無縫管。
[0046] 作為制造本發(fā)明的平繞盤管的方法,舉出以下所示的平繞盤管的制造方法。
[0047]本發(fā)明的第一方式的平繞盤管的制造方法(以下也記為平繞盤管的制造方法 (1)),其特征在于,通過將平繞盤管制作用無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層,來 制作平繞盤管。下面,在平繞盤管的制造方法(1)中,將要被整齊排列地卷繞并卷繞多層的 平繞盤管制作用無縫管(卷繞成平繞盤管之前的無縫管)也記為平繞盤管制作用無縫管 ⑴。
[0048] 在平繞盤管的制造方法(1)中所使用的平繞盤管制作用無縫管(1)的材質(zhì)為含有 0. 58?0. 72質(zhì)量%的Sn、0. 005?0. 035質(zhì)量%的Zr、0. 01?0. 10質(zhì)量%優(yōu)選為0. 06? 0. 10質(zhì)量%的Fe和0. 004?0. 040質(zhì)量%的P,其剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成 的銅合金,平繞盤管制作用無縫管(1)的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下, 抗拉強度(〇0為28〇1〇^以上,〇.2<%屈服強度(〇(12)為17〇1〇^以下,伸長率(6)為38 1% 以上。
[0049] 平繞盤管制作用無縫管(1)的材質(zhì)與卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的材質(zhì) 相同,為含有Sn、Zr、Fe和P且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金。形成平 繞盤管制作用無縫管的銅合金的Sn含有量為0. 58?0. 72質(zhì)量%,Zr含有量為0. 005? 0. 035質(zhì)量%,F(xiàn)e含有量為0. 01?0. 10質(zhì)量%,優(yōu)選為0. 06?0. 10質(zhì)量%,P含有量為 0· 004?(λ040質(zhì)量%。
[0050] 平繞盤管制作用無縫管(1)的外徑D和壁厚t與卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫 管的外徑D和壁厚t相同。
[0051] 平繞盤管制作用無縫管(1)的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下, 優(yōu)選地為0. 020?0. 040,特別優(yōu)選地為0. 030?0. 038。
[0052] 平繞盤管制作用無縫管(1)的抗拉強度(σΒ)為280MPa以上,優(yōu)選為280? 320MPa。通過使平繞盤管制作用無縫管(1)的抗拉強度(〇B)處于上述范圍,能夠使卷繞成 平繞盤管之后的無縫管、即卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的抗拉強度(σΒ)為280MPa 以上,優(yōu)選地為280?320MPa。
[0053] 平繞盤管制作用無縫管⑴的0.2%屈服強度(〇α2)為170MPa以下,優(yōu)選為 100?160MPa。通過使平繞盤管制作用無縫管(1)的0.2%屈服強度(〇α2)處于上述范 圍,能夠使卷繞成平繞盤管之后的無縫管、即卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的〇. 2 %屈 服強度(σ〇.2)為180MPa以下,優(yōu)選為100?170MPa。
[0054] 平繞盤管制作用無縫管(1)的伸長率(δ)為38%以上,優(yōu)選為38?53%。通過 使平繞盤管制作用無縫管(1)的伸長率(S)處于上述范圍,能夠使卷繞成平繞盤管之后 的無縫管、即卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的伸長率(S)為38%以上,優(yōu)選為38? 53%。
[0055] 在平繞盤管的制造方法(1)中,在將平繞盤管制作用無縫管整齊排列地卷繞成圓 筒狀并卷繞多層時,在無縫管上施加了由彎曲引起的加工硬化,因此,與卷繞成平繞盤管之 前的無縫管的〇. 2%屈服強度相比,卷繞成平繞盤管之后的無縫管的0. 2%屈服強度增加。 因此,平繞盤管制作用無縫管(卷繞成平繞盤管之前的無縫管)的0.2%屈服強度,必須低 于卷繞成平繞盤管的無縫管(卷繞成平繞盤管之后的無縫管)的0.2%屈服強度。因此,平 繞盤管制作用無縫管的0.2%屈服強度( 〇α2)必須設(shè)計在考慮了卷繞成平繞盤管時的增 加部分在內(nèi)的范圍內(nèi)。
[0056] 就平繞盤管制作用無縫管(1)而言,由于考慮了在卷繞成平繞盤管時增加的 〇. 2%屈服強度的增加部分,而將0. 2%屈服強度(卷繞之前的無縫管的0. 2%屈服強度) 規(guī)定在上述范圍,因此,卷繞成平繞盤管之后的無縫管的〇. 2%屈服強度為ISOMPa以下,優(yōu) 選地為100?170MPa。
[0057] 對用于制造平繞盤管制作用無縫管(1)的方法進行敘述。平繞盤管制作用無縫管 (1)的制造方法的第一方式(下面,也記為平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)),為 在無縫管為內(nèi)面平滑管時的制造方法。平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法的第二方式 (下面,也記為平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)),為在無縫管為內(nèi)面帶槽管時的 制造方法。
[0058] 平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1),依次進行用于得到銅合金的鑄錠的 鑄造工序、熱擠壓工序、冷加工工序、最終熱處理,在熱擠壓工序和最終熱處理之間不進行 中間退火處理,所述銅合金的鑄錠具有用于形成被卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的銅 合金的化學(xué)組成。
[0059] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)中,依次進行鑄造工序、熱擠壓工 序、冷加工工序、最終熱處理。所謂依次進行上述工序,并不是指在鑄造工序之后就立即進 行熱擠壓工序,在熱擠壓工序之后就立即進行冷加工工序,在冷加工工序之后就立即進行 最終熱處理,而是指與鑄造工序相比在其后進行熱擠壓工序,與熱擠壓工序相比在其后進 行冷加工工序,與冷加工工序相比在其后進行最終熱處理。
[0060]平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2),依次進行用于得到銅合金的鑄錠的 鑄造工序、熱擠壓工序、冷加工工序、中間退火工序(A)、滾軋加工工序、最終熱處理,在熱擠 壓工序和中間退火處理(A)之間不進行其他的中間退火處理,所述銅合金的鑄錠具有用于 形成被卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的銅合金的化學(xué)組成。
[0061] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中,依次進行鑄造工序、熱擠壓工 序、冷加工工序、中間退火處理(A)、滾軋加工工序、最終熱處理。所謂依次進行上述工序, 并不是指在鑄造工序之后就立即進行熱擠壓工序,在熱擠壓工序之后就立即進行冷加工工 序,在冷加工工序之后就立即進行中間退火處理(A),在中間退火處理(A)之后就立即進行 滾軋加工工序,在滾軋加工工序之后就立即進行最終熱處理,而是指與鑄造工序相比在其 后進行熱擠壓工序,與熱擠壓工序相比在其后進行冷加工工序,與冷加工工序相比在其后 進行中間退火處理(A),與中間退火處理(A)相比在其后進行滾軋加工工序,與滾軋加工工 序相比在其后進行最終熱處理。
[0062] 平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)中的鑄造工序到冷加工工序,與平繞 盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中的鑄造工序到冷加工工序相同。
[0063] 平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)和平繞盤管制作用無縫管(1)的制 造方法(2)中的鑄造工序,是按照同行的方法進行熔解、鑄造,得到規(guī)定的元素以規(guī)定的含 有量配合的坯料(billet)的工序。坯料的Sn含有量為0.58?0.72質(zhì)量%,Zr含有量為 0· 005?0· 035質(zhì)量%,F(xiàn)e含有量為0· 01?0· 10質(zhì)量%,優(yōu)選為0· 06?0· 10質(zhì)量%,P 含有量為〇. 004?0. 040質(zhì)量%。在鑄造工序中,例如,將銅基體金屬、工序內(nèi)再循環(huán)材料、 純Sn基體金屬、Cu-Zr母合金、Cu-Fe母合金、Cu-P母合金等進行配合,并進行成分調(diào)整使 得Sn、Zr、Fe和P含有量到達規(guī)定的含有量,接著,使用高頻熔解爐等,鑄造出坯料。
[0064] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)和平繞盤管制作用無縫管(1)的 制造方法(2)中,接著進行對通過進行鑄造工序而得到的坯料進行熱擠壓加工的熱擠壓工 序。在熱擠壓工序中,在熱擠壓加工之前以規(guī)定的溫度加熱坯料,之后,進行熱擠壓加工。熱 擠壓加工通過芯棒擠壓來進行。即,向在加熱前預(yù)先已進行冷穿孔的坯料或在擠壓前已進 行熱穿孔的坯料中插入芯棒的狀態(tài)下,進行熱擠壓,得到無縫熱擠壓粗加工管。
[0065] 將通過進行熱擠壓工序而得到的無縫熱擠壓粗加工管在熱擠壓工序之后進行快 速冷卻。冷卻通過將無縫熱擠壓粗加工管擠壓到水中或者將熱擠壓后的無縫熱擠壓粗加工 管投入水中來進行。
[0066] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)和平繞盤管制作用無縫管(1)的制 造方法(2)中,接著進行冷加工工序,在冷加工工序中,對冷卻后的無縫擠壓粗加工管進行 冷加工,減小管的外徑和壁厚。冷加工為冷拉伸加工(拉拔加工)或者由管激光器(tube laser)實現(xiàn)的冷壓延加工和冷拉伸加工(拉拔加工)的組合。在冷加工工序中,能夠?qū)?延加工或者拉伸加工等的冷加工進行多次。在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1) 和平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中,所謂冷加工工序,是指在冷狀態(tài)下進行的 所有加工。
[0067] 冷加工工序之后,由于平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)和平繞盤管制 作用無縫管(1)的制造方法(2)不同,因此分別說明。
[0068] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)中,接著冷加工工序,對通過進行冷 加工工序得到的冷加工后的無縫粗加工管進行最終熱處理。合適地選擇最終熱處理的保持 溫度和保持時間,使得無縫管的抗拉強度(。0、〇.2%屈服強度(。。. 2)和伸長率(6)處于 預(yù)定的范圍。特別地,最終熱處理的保持溫度優(yōu)選在400?650°C的范圍。如果最終熱處理 的保持溫度小于上述范圍,則需要長時間的熱處理,因此生產(chǎn)率降低,根據(jù)該情況有時存在 退火不充分的情況,如果超過上述范圍,則產(chǎn)生顯著的粒生長,強度和加工性變低。
[0069] 并且,在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)中,在熱擠壓工序和最終熱處 理之間,不進行中間退火處理,使在它們之間的冷加工工序的總加工度(截面減少率)為 90%以上。所謂冷加工工序的總加工度,是指在冷加工工序中最后進行的冷加工后的無縫 管相對于在冷加工工序中最初進行的冷加工前的無縫管的加工度,以下述式(1)所示的截 面減少率來表示。
[0070] 截面減少率(%) = ((管加工前的截面積-管加工后的截面積V(管加工前的截 面積))XlOO(1)
[0071] 例如,在冷加工工序中,在多次進行冷壓延加工,接著,多次進行冷拉伸加工的情 況下,變成"截面減少率(%) = ((管最初冷壓延前的截面積-管最后冷拉伸后的截面積)/ (管最初冷前的截面積))X100"。
[0072] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1)中,在進行熱擠壓工序后至進行最 終熱處理前為止的期間,不進行中間退火處理,通過使冷加工工序的總加工度處于上述范 圍且使最終熱處理的保持溫度處于上述范圍,能夠使進行最終退火得到的無縫管的抗拉強 度(〇0為28〇1〇^以上,優(yōu)選為28〇?32〇1〇^,使〇.2%屈服強度(〇。 2)為17〇1〇^以下, 優(yōu)選為100?160MPa,且使伸長率(δ)為38 %以上,優(yōu)選為38?53 %。
[0073] 這樣,通過進行平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(1),能夠得到平繞盤管制 作用無縫管(1)。
[0074] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中,接著冷加工工序,進行中間退火 處理(A),在中間退火處理㈧中,對通過進行冷加工工序得到的冷加工后的無縫粗加工管 以400?700°C的保持溫度進行加熱。通過進行中間退火處理(A),容易進行滾軋加工工序 中的滾軋加工。在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中,在進行中間退火處理(A) 后至進行滾軋加工工序為止,不進行其他的熱處理。也就是說,中間退火處理(A)為滾軋加 工工序之前的熱處理。
[0075] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中,接著,進行滾軋加工工序,在滾 軋加工工序中,對中間退火處理(A)后的無縫管粗加工管進行滾軋加工。滾軋加工是進行 使管材料的內(nèi)表面形成內(nèi)面槽的滾軋加工的工序,并如下來進行:在中間退火處理(A)后 的無縫粗加工管內(nèi)配置在外表面實施了螺旋狀的槽加工的滾軋塞(rollingplug),利用高 速旋轉(zhuǎn)的多個滾軋球從管的外側(cè)進行按壓,從而將滾軋塞的槽轉(zhuǎn)印到管的內(nèi)表面。通常,在 進行了中間退火處理(A)后,進行縮徑加工,之后,進行滾軋加工工序。
[0076] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中,接著對通過進行滾軋加工工 序得到的滾軋加工后的內(nèi)面帶槽管進行最終熱處理。最終熱處理的保持溫度優(yōu)選400? 650°C。合適地選擇最終熱處理的保持時間,使得無縫管的抗拉強度(σΒ)、〇. 2%屈服強度 (〇。.2)和伸長率(S)處于規(guī)定的范圍。
[0077] 在平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)中,在熱擠壓工序和中間退火處理 (A)之間不進行其他的中間退火處理等的熱處理,通過使它們之間的冷加工工序的總加工 度(截面減少率)為90%以上且使最終熱處理的保持溫度處于上述范圍,能夠使進行最終 熱處理而得到的無縫管的抗拉強度(σΒ)為280MPa以上,優(yōu)選為280?320MPa,使0. 2%屈 服強度(〇〇.2)為170厘?3以下,優(yōu)選為100?1601^,且使伸長率(6)設(shè)為38%以上,優(yōu) 選為38?53%。所謂冷加工工序的總加工度,是指在冷加工工序中最后進行的冷加工后的 無縫粗加工管相對于在冷加工工序中最初進行的冷加工前的無縫粗加工管的加工度(上 述的式⑴)。
[0078] 這樣,通過進行平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2),能夠得到平繞盤管制 作用無縫管(1)。
[0079] 在無縫管為內(nèi)面帶槽管的情況下,通過將內(nèi)面槽的尺寸參數(shù)設(shè)定在以下的范圍, 能夠良好地維持管的傳熱性能和彎曲加工性這兩者,因此更優(yōu)選。
[0080] ?當(dāng)將翅片高度設(shè)為h(mm)、將壁厚(底壁厚)設(shè)為t(mm)時,h/t為0.50?L2;
[0081] ?當(dāng)將導(dǎo)程角設(shè)為Θ(° )、將翅片頂角設(shè)為α(° )時,θ/α為0.70以上。
[0082] 此外,翅片高度h、壁厚(底壁厚)t、翅片頂角α為圖2中的附圖標(biāo)記h、t和α。 所謂導(dǎo)程角Θ,是指無縫管的內(nèi)面槽相對于管軸方向的傾斜角。
[0083] 接著,在平繞盤管的制造方法(1)中,將通過進行平繞盤管制作用無縫管(1)的制 造方法(1)或者平繞盤管制作用無縫管(1)的制造方法(2)得到的平繞盤管制作用無縫管 (1) 整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層,從而制造本發(fā)明的平繞盤管。
[0084] 說明本發(fā)明的第二方式的平繞盤管的制造方法(以下也記為平繞盤管的制造方 法(2))。平繞盤管的制造方法(2),其特征在于,將無縫管整列排列地卷繞成圓筒狀并卷 繞多層,該無縫管的材質(zhì)為含有〇. 58?0. 72質(zhì)量%的Sn、0. 005?0. 035質(zhì)量%的Zr、 0. 01?0. 10質(zhì)量%優(yōu)選為0. 06?0. 10質(zhì)量%的Fe和0. 004?0. 04質(zhì)量%的P,且剩余 部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,該無縫管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D) 為0.040以下,接著,進行熱處理,來制作平繞盤管,熱處理后的無縫管的抗拉強度(〇B)為 280MPa以上,0.2%屈服強度(σ〇2)為180MPa以下,伸長率(δ)為38%以上。平繞盤管 的制造方法(2)的第一方式,是無縫管為內(nèi)面平滑管時的制造方法。平繞盤管的制造方法 (2) 的第二方式,是無縫管為內(nèi)面帶槽管時的制造方法。
[0085] 平繞盤管的制造方法(2)的第一方式為如下的平繞盤管的制造方法,S卩,依次進 行用于得到銅合金的鑄錠的鑄造工序、熱擠壓工序、冷加工工序、卷繞工序、最終熱處理,在 熱擠壓工序和最終熱處理之間不進行中間退火處理,所述銅合金的鑄錠具有用于形成被卷 繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的銅合金的化學(xué)組成。
[0086] 在平繞盤管的制造方法(2)的第一方式中,依次進行鑄造工序、熱擠壓工序、冷加 工工序、卷繞工序、最終熱處理。所謂依次進行上述工序,并不是在鑄造工序之后就立即進 行熱擠壓工序,在熱擠壓工序之后就立即進行冷加工工序,在冷加工工序之后就立即進行 卷繞工序,在卷繞工序之后就立即進行最終熱處理,而是指與鑄造工序相比在其后進行熱 擠壓工序,與熱擠壓工序相比在其后進行冷加工工序,與冷加工工序相比在其后進行卷繞 工序,與卷繞工序相比在其后進行最終熱處理。
[0087]平繞盤管的制造方法(2)的第二工序為如下的平繞盤管的制造方法,S卩,依次進 行用于得到銅合金的鑄錠的鑄造工序、熱擠壓工序、冷加工工序、中間退火處理(A)、滾軋加 工工序、卷繞工序、最終熱處理,在熱擠壓工序和中間退火處理(A)之間不進行其他的中間 退火處理,所述銅合金的鑄錠具有用于形成被卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的銅合金 的化學(xué)組成。
[0088] 在平繞盤管的制造方法(2)的第二方式中,依次進行鑄造工序、熱擠壓工序、冷加 工工序、中間退火處理(A)、滾軋加工工序、卷繞工序、最終熱處理。所謂依次進行上述工序, 并不是指在鑄造工序之后就立即進行熱擠壓工序,在熱擠壓工序之后就立即進行冷加工工 序,在冷加工工序之后就立即進行中間退火處理(A),在中間退火處理(A)之后就立即進行 滾軋加工工序,在滾軋加工工序之后就立即進行卷繞工序,在卷繞工序之后就立即進行最 終熱處理,而是指與鑄造工序相比在其進行熱擠壓工序,與熱擠壓工序相比在其后進行冷 加工工序,與冷加工工序相比在其后進行中間退火處理(A),與中間退火處理㈧相比在其 后進行滾軋加工工序,與滾軋加工工序相比在其后進行卷繞工序,與卷繞工序相比在其后 進行最終熱處理。
[0089] 平繞盤管的制造方法(2)的第一方式的鑄造工序到冷加工工序,與平繞盤管的制 造方法(2)的第二方式的鑄造工序到冷加工工序相同。并且,平繞盤管的制造方法(2)的 第一方式和平繞盤管的制造方法(2)的第二方式中的鑄造工序到冷加工工序,與平繞盤管 制作用無縫管(1)的制造方法(1)中的鑄造工序到冷加工工序相同。
[0090] 冷加工工序之后,平繞盤管的制造方法(2)的第一方式和平繞盤管的制造方法 (2)的第二方式不同,因此分別說明。
[0091] 在平繞盤管的制造方法(2)的第一方式中,接著冷加工工序,進行卷繞工序,在卷 繞工序中,將通過進行冷加工工序得到的冷加工后的無縫粗加工管整齊排列地卷繞成圓筒 并卷繞多層、即卷繞成平繞盤管的形狀;接著,對卷繞成平繞盤管的形狀的構(gòu)件進行最終熱 處理。合適地選擇最終熱處理的保持溫度和保持時間,使得卷繞成平繞盤管的無縫管的抗 拉強度(σΒ)、0. 2%屈服強度(〇α2)和伸長率(δ)處于規(guī)定的范圍。特別地,最終熱處理 的保持溫度優(yōu)選在400?650°C的范圍。如果最終熱處理的保持溫度小于上述范圍,則需要 長時間的熱處理,因此生產(chǎn)率降低,根據(jù)該情況有時存在退火不充分的情況,如果超過了上 述范圍,則產(chǎn)生顯著的粒生長,強度和加工性變低。
[0092]并且,在平繞盤管的制造方法(2)的第一方式中,在熱擠壓工序和最終熱處理之 間,不進行中間退火處理,使在它們之間的冷加工工序的總加工度(截面減少率)為90%以 上。所謂冷加工工序的總加工度,是指在冷加工工序中最后進行的冷加工后的無縫粗加工 管相對于在冷加工工序中最初進行的冷加工前的無縫粗加工管的加工度(上述的式(1))。
[0093] 在平繞盤管的制造方法(2)的第一方式中,在進行了熱擠壓工序后至進行最終熱 處理前為止的期間,不進行中間退火處理,通過使冷加工工序的總加工度處于上述范圍且 使最終熱處理的保持溫度處于上述范圍,能夠使進行最終退火得到的無縫管(卷繞成平繞 盤管的無縫管)的抗拉強度(σΒ)為280MPa或者以上,優(yōu)選為280?320MPa,使0. 2%屈 服強度(〇〇.2)為180厘?&以下,優(yōu)選為100?1701^,且使伸長率(3)為38%以上,優(yōu)選 為38?53%。
[0094] 這樣,通過進行平繞盤管的制造方法(2)的第一方式,能夠得到本發(fā)明的平繞盤 管。
[0095] 在平繞盤管的制造方法(2)的第二方式中,接著冷加工工序,進行中間退火處理 (A),在中間退火處理(A)中,對通過進行冷加工工序得到的冷加工后的無縫粗加工管以 400?700°C的保持溫度進行加熱。通過進行中間退火處理(A),容易進行滾軋加工工序中 的滾軋加工。在平繞盤管的制造方法(2)的第二方式中,在進行中間退火處理(A)后至進 行滾軋加工工序為止,不進行其他的熱處理。也就是說,中間退火處理(A)為滾軋加工工序 之前的熱處理。
[0096] 在平繞盤管的制造方法(2)的第二方式中,接著,進行滾軋加工工序,在滾軋加工 工序中,對中間退火處理(A)后的無縫管粗加工管進行滾軋加工。滾軋加工是進行使管材 料的內(nèi)表面形成內(nèi)面槽的滾軋加工的工序,并如下來進行:在中間退火處理(A)后的無縫 粗加工管內(nèi)配置在外表面實施了螺旋狀的槽加工的滾軋塞,利用高速旋轉(zhuǎn)的多個滾軋球從 管的外側(cè)進行按壓,從而將滾軋塞的槽轉(zhuǎn)印到到管的內(nèi)表面。通常,在進行了中間退火處理 (A)后,進行縮徑加工,然后進行滾軋加工工序。
[0097] 在平繞盤管的制造方法(2)的第二方式中,接著,進行卷繞工序,在卷繞工序中, 將通過進行滾軋加工工序得到的滾軋加工后的內(nèi)面帶槽管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷 繞多層、即卷繞成平繞盤管的形狀;接著,對卷繞成平繞盤管的形狀的構(gòu)件進行最終熱處 理。最終熱處理的保持溫度優(yōu)選400?650°C。合適地選擇最終熱處理的處理時間,使得無 縫管的抗拉強度(〇0、〇.2%屈服強度(〇。. 2)和伸長率(6)處于規(guī)定的范圍。
[0098] 在平繞盤管的制造方法(2)的第二方式中,在熱擠壓工序和中間退火處理(A)之 間不進行其他的中間退火處理等的熱處理,通過使它們之間的冷加工工序的總加工度(截 面減少率)為90%以上且使最終熱處理的保持溫度處于上述范圍,能夠使進行最終熱處理 得到的無縫管(卷繞成平繞盤管的無縫管)的抗拉強度(σΒ)為280MPa以上,優(yōu)選為280? 3201^,使0.2%屈服強度(〇。2)為1801^以下,優(yōu)選為100?1701^,且使伸長率(6) 為38%以上,優(yōu)選為38?53%。此外,所謂冷加工工序的總加工度,是指在冷加工工序中 最后進行的冷加工后的無縫粗加工管相對于在冷加工工序中最初進行的冷加工前的無縫 粗加工管的加工度(上述的式(1))。
[0099] 這樣,通過進行平繞盤管的制造方法(2)的第二方式,能夠得到本發(fā)明的平繞盤 管。
[0100] 在無縫管為內(nèi)面帶槽管的情況下,通過將內(nèi)面槽的尺寸參數(shù)設(shè)定在以下的范圍, 能夠良好地維持管的傳熱性能和彎曲加工性這兩者,因此更優(yōu)選。
[0101] ?當(dāng)將翅片高度設(shè)為h(mm)、將壁厚(底壁厚)設(shè)為t(mm)時,h/t為0.50?L2;
[0102] ?當(dāng)將導(dǎo)程角設(shè)為Θ(° )、將翅片頂角設(shè)為α(° )時,θ/α為0.70以上。
[0103] 此外,翅片高度h、壁厚(底壁厚)t、翅片頂角α為圖2中的附圖標(biāo)記h、t和α。 所謂導(dǎo)程角Θ,是指無縫管的內(nèi)面槽相對于管軸方向的傾斜角。
[0104] 在平繞盤管的制造方法(2)的第一方式和第二方式中,最終熱處理之前的無縫管 的材質(zhì)為含有Sn、Zr、Fe和Ρ,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,銅合金的 Sn含有量為0. 58?0. 72質(zhì)量%,Zr含有量為0. 005?0. 035質(zhì)量%,F(xiàn)e含有量為0. 01? 0. 10質(zhì)量%,優(yōu)選為0. 06?0. 10質(zhì)量%,P含有量為0. 004?0. 040質(zhì)量%。
[0105] 在平繞盤管的制造方法(2)的第一方式和第二方式中,最終熱處理之前的無縫管 的外徑D和壁厚t,與卷繞成本發(fā)明的平繞盤管的無縫管的外徑D和壁厚t相同。
[0106] 在平繞盤管的制造方法(2)的第一方式和第二方式中,最終熱處理之前的無縫管 的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下,優(yōu)選為0. 020?0. 040,特別優(yōu)選為 0. 030 ?0. 038。
[0107] 本發(fā)明的交叉翅片管型熱交換器,是通過對從上述本發(fā)明的平繞盤管開卷而得到 的無縫管進行發(fā)夾式彎曲加工,并安裝在鋁翅片上來得到的交叉翅片管型熱交換器。
[0108] 本發(fā)明的交叉翅片管型熱交換器的制造方法,其特征在于,通過對從上述本發(fā)明 的平繞盤管開卷而得到的無縫管進行發(fā)夾式彎曲加工,并安裝在鋁翅片上,來得到交叉翅 片管型熱交換器。
[0109] 實施例
[0110] 下面,舉出實施例來更具體地說明本發(fā)明,但這只是例示,并不限制本發(fā)明。
[0111] 以下,示出無縫管為內(nèi)面帶槽管時的實施例。
[0112] (實施例1)
[0113] (1)對表1所示化學(xué)成分的銅合金鑄錠進行熔解和鑄造,制作熱擠壓用的坯料。
[0114] (2)加熱上述坯料,以930°C進行熱擠壓,得到擠出粗加工管。接著,將熱擠壓的擠 出粗加工管擠出到水中,進行快速冷卻。
[0115] ?擠出前在熱狀態(tài)下進行內(nèi)徑約75mm穿孔。
[0116] ?擠出粗加工管的外徑為102mm,內(nèi)徑為75mm。
[0117] (3)將上述擠出粗加工管通過皮爾格式軋機進行冷壓延,得到壓延粗加工管。
[0118] ?壓延粗加工管的外徑為46mm,內(nèi)徑為39. 8mm。
[0119] ?冷壓延中的加工度(截面減少率)為88.9%。
[0120] 截面減少率(%) = ((加工前的截面積-加工后的截面積V(加工前的截面 積))X100。
[0121] (4)將上述的壓延粗加工管在冷狀態(tài)下進行多次拉伸,得到拉伸粗加工管。
[0122] ?拉伸粗加工管的外徑為38mm,內(nèi)徑為33mm。
[0123] ?整個冷拉伸中的加工度以截面減少率表示為33. 3 %。
[0124] ?冷壓延和冷拉伸的總加工度、即冷加工的總加工度以截面減少率表示為92. 6%。
[0125] (5)對上述的拉伸粗加工管進行中間退火,得到用于滾軋工序中的原管。
[0126] ?中間退火條件如表1所示。
[0127] ?將原管的0.2%屈服強度(〇(|.2)表不于表1中。
[0128](6)對上述的原管進行球滾軋加工,得到具有下述尺寸規(guī)格的內(nèi)面帶槽管A。
[0129]〈內(nèi)面帶槽管A的尺寸規(guī)格〉
[0130] ?外徑:7.Omm
[0131] ?壁厚(圖2中,附圖標(biāo)記t) :0· 26_
[0132] ?翅片高度(圖2中,附圖標(biāo)記h) :0· 22mm
[0133] ?翅片頂角(圖2中,附圖標(biāo)記a) :13°
[0134] ?槽條數(shù):44條
[0135] ?導(dǎo)程角Θ:28°
[0136] ?內(nèi)面帶槽管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D) :0. 037
[0137] (7)將上述的內(nèi)面帶槽管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層,且能夠從內(nèi)側(cè)面 開卷。接著,進行下述條件下的最終熱處理,得到平繞盤管(LWC)。
[0138] ?熱處理方法:采用輥底式連續(xù)退火爐來進行。
[0139] ?條件:保持溫度如表1中所示,從25°C到保持溫度的升溫速度為5.(TC/分鐘, 從保持溫度到25°C的冷卻速度為2. 2°C/分鐘。
[0140] ?將最終熱處理后的無縫管(卷繞成LWC的無縫管,即開卷之前的無縫管)的抗拉 強度(〇0、〇.2%屈服強度(〇。. 2)和伸長率(6)表示于表1中。
[0141] (8)從上述LWC的內(nèi)面?zhèn)葘o縫管開卷,得到用于發(fā)夾式彎曲加工試驗的無縫管 (開卷后的無縫管,即交叉翅片管型熱交換器的傳熱管制作用的無縫管)。
[0142] ?將用于發(fā)夾式彎曲加工試驗的無縫管的抗拉強度(〇B)、0.2%屈服強度(〇α2) 和伸長率(δ)表示于表1中。
[0143] (9)使用上述的用于發(fā)夾式彎曲加工試驗的無縫管(開卷后的無縫管),在下述條 件下進行發(fā)夾式彎曲加工試驗,并評價加工性。在表1中示出其結(jié)果。
[0144] ?發(fā)夾式彎曲加工試驗的方法:將頭部擺動球頭芯棒的肩部和彎曲模的彎曲開始 位置排列在一直線上的位置設(shè)為〇點,使芯棒位置向遠離彎曲模R部的方向在2. 0?5. 5mm 的范圍偏移,并進行發(fā)夾式彎曲加工性的評價。
[0145] ?發(fā)夾式彎曲加工試驗的條件:球頭芯棒外徑為5. 90mm,彎曲間距為22mm。
[0146] ?對于各實施例和比較例的無縫管,各取20根進行試驗。
[0147]〈評價〉
[0148] (I)產(chǎn)生折皺
[0149] 對在發(fā)夾式彎曲的內(nèi)側(cè)部分產(chǎn)生了折皺的無縫管的數(shù)量進行計數(shù),通過下式,求 出折皺產(chǎn)生率。將折皺產(chǎn)生率為〇%的情況設(shè)為合格。
[0150] 折皺產(chǎn)生率(%) =(產(chǎn)生了折皺的管的根數(shù)/試驗的管的根數(shù))X100
[0151] (II)扁平率
[0152] 通過下述算出發(fā)夾式彎曲后的彎曲部的扁平率。
[0153] 扁平率(%) = ((最大外徑-最小外徑)/公稱外徑)XlOO
[0154] 此外,測量位置為發(fā)夾式彎曲部的45°、90°、135°位置,公稱外徑在本例中為 7.0mm。所謂發(fā)夾式彎曲部的45°、90°、135°,如圖1所示,是指將無縫管彎曲45°的位 置(附圖標(biāo)記a)、彎曲90°的位置(附圖標(biāo)記b)、彎曲135°的位置(附圖標(biāo)記c)。
[0155] 求出用于試驗的各無縫管的扁平率,將扁平率的平均值為15%以下的情況設(shè)為合 格。
[0156] (10)在與釬焊時的管的溫度上升同等的條件下,在850°C下對進行了上述發(fā)夾式 彎曲加工試驗之后的無縫管進行30秒的加熱,評價加熱后的機械性質(zhì)(抗拉強度、0. 2%屈 服強度和伸長率)。在表1示出其結(jié)果。
[0157] 〈抗拉強度((^)、0.2%屈服強度(〇(|.2)和伸長率(6)>
[0158] 以JIS(日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn))Z2241為基準(zhǔn),測量無縫管的抗拉強度(〇B)、0. 2%屈服 強度(%.2)和伸長率Ο)。
[0159] (比較例1)
[0160] 除了在⑴中熔解和鑄造表1所示的化學(xué)成分的銅合金鑄錠以及在(7)中以表I 所示的保持溫度進行最終熱處理之外,以與實施例1同樣的方法進行。在表1示出其結(jié)果。
[0161](比較例2)
[0162] 除了在(1)中熔解和鑄造表1所示的化學(xué)成分的銅合金鑄錠之外,以與實施例1 同樣的方法進行。在表1示出其結(jié)果。
[0163] (實施例2)
[0164] 除了在(1)中熔解和鑄造表1所示的化學(xué)成分的銅合金鑄錠、在(4)中對壓延粗 加工管進行進行多次冷拉伸而得到外徑為12. 7_、內(nèi)徑為11.Imm的拉伸粗加工管、以及在 (6)中對原管進行球滾軋加工而得到下述尺寸規(guī)格的內(nèi)面帶槽管B之外,以與實施例1同樣 的方法進行。在表1示出其結(jié)果。在整個冷拉伸中的加工度以截面減少率表示為92.8%, 冷壓延和冷拉伸的總加工度、即冷加工的總加工度以截面減少率表示為99. 2%。
[0165]〈內(nèi)面帶槽管B的尺寸規(guī)格〉
[0166] ?外徑:7.Omm
[0167] ?壁厚(圖2中,附圖標(biāo)記t) :0· 23_
[0168] ?翅片高度(圖2中,附圖標(biāo)記h) :0· 22mm
[0169] ?翅片頂角(圖2中,附圖標(biāo)記a) :13°
[0170] ?槽條數(shù):44條
[0171] ?導(dǎo)程角Θ:28°
[0172] ?內(nèi)面帶槽管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D) :0. 033
[0173](實施例3?4和比較例3)
[0174] 除了在(1)中熔解和鑄造表1所示的化學(xué)成分的銅合金鑄錠以及在(7)中以表1 所示的保持溫度進行最終熱處理之外,以與實施例1同樣的方法進行。在表1示出其結(jié)果。
[0175] [表 1]
[0176]
【權(quán)利要求】
1. 一種平繞盤管,將無縫管整齊排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層而形成,其特征在于, 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的材質(zhì)為含有0. 58?0. 72質(zhì)量%的Sn、0. 005?0. 035 質(zhì)量%的21~、0. 01?0. 10質(zhì)量%的?6和0. 004?0. 040質(zhì)量%的?,且剩余部分由Cu和 不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金, 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0. 040以下, 卷繞成該平繞盤管的該無縫管的抗拉強度(〇B)為280MPa以上,0.2%屈服強度 (〇。,2)為180MPa以下,伸長率(S )為38%以上。
2. 如權(quán)利要求1所述的平繞盤管,其特征在于,所述銅合金的Fe的含有量為0. 06? 0? 10質(zhì)量%。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的平繞盤管,其特征在于,所述平繞盤管為垂直配置盤管軸, 并將所述無縫管從所述盤管的圓筒狀的內(nèi)面?zhèn)乳_始開卷的平繞盤管。
4. 一種平繞盤管的制造方法,其特征在于,通過將平繞盤管制作用無縫管整齊排列 地卷繞成圓筒狀并卷繞多層,來制作平繞盤管,所述平繞盤管制作用無縫管的材質(zhì)為含有 0? 58 ?0? 72 質(zhì)量 %的511、0. 005 ?0? 035 質(zhì)量 %的21~、0. 01 ?0? 10 質(zhì)量 %的?6 和 0? 004 ? 0. 040質(zhì)量%的P,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,所述平繞盤管制作用 無縫管的壁厚(mm)與外徑(mm)之比(t/D)為0.040以下,所述平繞盤管制作用無縫管的 抗拉強度(〇0為28〇1〇^以上,〇.2%屈服強度(〇(|.2)為17〇1〇^以下,伸長率(6)為38 (% 以上。
5. 如權(quán)利要求4所述的平繞盤管的制造方法,其特征在于,所述銅合金的Fe的含有量 為0. 06?0. 10質(zhì)量%。
6. -種平繞盤管的制造方法,其特征在于, 將無縫管整列排列地卷繞成圓筒狀并卷繞多層,該無縫管的材質(zhì)為含有0. 58?0. 72 質(zhì)量%的Sn、0. 005?0. 035質(zhì)量%的Zr、0. 01?0. 10質(zhì)量%的Fe和0. 004?0. 040質(zhì) 量%的P,且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的銅合金,該無縫管的壁厚(mm)與外徑 (mm)之比(t/D)為0? 040以下, 接著,進行熱處理,來制作平繞盤管,熱處理后的無縫管的抗拉強度(〇B)為280MPa以 上,0.2%屈服強度(〇Q.2)為180MPa以下,伸長率(S)為38%以上。
7. 如權(quán)利要求6所述的平繞盤管的制造方法,其特征在于,所述銅合金的Fe的含有量 為0. 06?0. 10質(zhì)量%。
8. -種交叉翅片管熱交換器,其特征在于,該交叉翅片管熱交換器是通過對從權(quán)利要 求1?3中任一項所述的平繞盤管開卷而得到的無縫管進行發(fā)夾式彎曲,并安裝在鋁翅片 上來得到的。
9. 一種交叉翅片管熱交換器的制造方法,其特征在于,通過對從權(quán)利要求1?3中任一 項所述的平繞盤管開卷而得到的無縫管進行發(fā)夾式彎曲,并安裝在鋁翅片上,來得到交叉 翅片管型熱交換器。
【文檔編號】F28F21/08GK104428430SQ201380019902
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月16日
【發(fā)明者】安藤哲也 申請人:株式會社Uacj