铜管加工方式以及铜管的抗结垢性能

一、铜管加工方式
黄铜管加工方法很多，但归纳起来可分为热加工和冷加工两类。如挤压制造管坯、斜轧穿孔等方法都是将管坯加热到远高于铜的再结晶温度以上进行变形加工的，从而管坯。管坯则在常温下用冷轧、冷拉方法制成管材。这种传统的工艺不变沿用至今。到目前还在应用的以挤压供坯法为主，这是一种传统的紫铜管供坯法，其生产工艺是将电解铜熔铸成实心圆锭，然后在加热炉加热至850以上，逐个进入挤压机挤压成管坯，然后再通过冷轧或多道次直线拉伸至圆盘拉伸所需管坯。挤压分高挤压比和低挤压比两种，二者均有细化的晶粒组织及良好的表面质量。高挤压比挤出的管坯规格较小，壁厚较薄，可直接在连续式直接机或圆盘拉伸机上进行加工；低挤压比挤压可采用大铸锭挤出大规格管坯，然后用冷轧管机进行延伸加工。对于尺寸规格相同的铸锭、高挤压比需要的挤压吨位较大，且挤出的管壁厚公差很大。目前在我国非常流行的是连铸连轧供坯法，这是一种上世纪90年代兴起的新型供坯法，其生产工艺是将水平连铸的空心管坯定尺切断铣面后直接送进三辊行星轧管机轧出较小直径薄壁铜管。由于三辊轧管机可使轧出的铜管无转动，故很容易在线收卷成盘。它的特点是生产流程短，取消了再加热和挤压工序，无论在节约能源，减少设备投资、降低成本诸方法均占有优点。连铸连轧可提供大于1500公斤／盘的管坯，这是挤压法无论如何也做不到的。大盘重管坯为后序工序的拉伸加工提率创造了有利的条件。连铸连轧生产线从初期的到投人生产，从只能生产厚壁管到成为薄壁管的主要供坯工艺，这期间经历了一个又一个的坎坷、经验和教训，在我国有关从业人员的努力下，这一工艺正逐渐走向完善和成熟。
二、铜管的抗结垢性能
钙、镁等的碳酸盐、硫酸盐及其固体悬浮物以及化学、电化学腐蚀产物（如铁锈）等是造成管道内壁结垢的物质基础。管道内表面粗糙不光洁，包括加工过程形成管内壁粗糙度和腐蚀造成的斑点小洞，为这些物质创造了沉积结垢的条件。碳酸盐与一般物质不同，其溶解度随着温度升高反而降低，造成盐类析出，增加沉积。同时，温度越高，管道的腐蚀反应越快，腐蚀产物越多，同样加速结垢。散热器铜管的生产工艺为冷拔无缝铜管，不仅管壁光洁，还具有微生物的功能，钙、镁离子形成的沉淀物颗粒无法附着在铜管的管壁上，所以，金属管道中，铜管是非常不易结垢的。其它金属管道由于生产工艺不同，内壁不是很光滑，会不同程度地产生结垢现象，铜管和不锈钢管要比钢管和镀锌钢管好得多。通常，在船的钢板外表面镀上一层铜，就是为了避免海水中微生物沉积在钢板上影响船的航行速度。铜管的耐温度变化性能众所周知，铜管具有优异的耐高低温差变化性能。铜管能在-200℃至200℃之间的温度条件下，不产生弯曲现象、不变形，遇明火不燃烧，遇热不会释放出有毒气体，在冷、热水的极端温度范围内，耐热均很好。
温度变化（Δt）对热水管道使用性能的影响，主要在于管道的热胀冷缩特性以及由此产生的蠕变疲劳性方面。在这方面，塑料管道的热膨胀系数较大，在热水管道供水、停水之间，塑料管道的热膨胀系数是铜管的十倍。当然，任何一种管道都存在热胀冷缩的现象，铜管也不例外，只不过相对其它材质的管道而言，线性膨胀系数小了许多。铜管的线性膨胀系数为0.018mm/m·k，当温度上升60℃时，1m长的铜管会增加1mm。在长度的直线管段上，由于温度上升会造成管道产生热应力，导致管道接口或支架的破坏。通常情况下，要求在工程安装的时候，每10m长直线管段中要考虑采取相应的措施，如安装伸缩结。不过一般情况下，直线管段一般都不会超过10m。根据解放军某部住宅楼供暖系统管道施工安装的实际经验，安装暗埋供暖及热水管道时，为了，万无一失，在每个弯头处，加装塑料或其它材质的弯头管套。明装管道若不超过10m，就可以不必考虑膨胀问题。