内螺纹铜管成形工艺开发及换热性能研究

作     者：黄世新 蔡锋 曾何生 孙永岗 张宗彬 黄红伟 唐海龙 李廷鹏 HUANG Shixin;CAI Feng;ZENG Hesheng;SUN Yonggang;ZHANG Zongbin;HUANG Hongwei;TANG Hailong;LI Tingpeng

作者机构：江西铜业股份有限公司加工事业部江西南昌330096 

出 版 物：《铜业工程》 (Copper Engineering)

年 卷 期：2023年第2期

页      面：108-113页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：江西铜业股份有限公司一级科研项目“美的Ф7 mm 35度大螺旋角薄壁内螺纹铜管的研究与开发(SYYJ2021-03)”项目资助 

主　　题：大螺旋角 内螺纹铜管 模具设计 旋压 退火 换热性能 

摘      要：随着我国碳达峰碳中和战略的推进,行业标准对空调产品能效的准入门槛越来越高。增大内螺纹铜管的螺旋角可以有效提高空调换热器的能效,但增大螺旋角则会大幅增加内螺纹铜管生产制造的难度。为研发内螺纹铜管成形工艺,提升换热性能,通过逆推法设计了Φ7mm(外径)×0.23 mm(壁厚)×0.14 mm(齿高)、齿顶角15°、螺旋角35°、 58齿数的内螺纹铜管(XD7)的两种旋压成形模具参数。以旋模比、拉拔速度、退火温度和保温时间作为变量,通过显微观察和力学性能测试,确定了XD7的旋压成形工艺和退火工艺。同时对比研究了XD7与同外径的普通内螺纹铜管D7(7 mm×0.24 mm×0.15 mm)的换热性能。结果表明:小的钢球半径更有利于XD7的成形,旋模比和拉拔速度分别为460和40 m/min时,XD7的成形效果最好。XD7的最佳退火工艺为在460℃下保温30 min。与D7相比,XD7的冷凝换热系数和蒸发换热系数分别提高了7%和8%,内螺纹铜管单管换热能效明显提升。