銅螺母及管接頭粗糙度可靠性研究報告

鄒華浩

1.試驗目的及思路

銅螺母和管接頭錐面粗糙度及管接頭焊接面粗糙度影響到產品密封性能，為保證產品質量，防止產品在市場上出現泄漏風險;特對銅螺母、管接頭錐面進行環境模擬試驗，并對測試結果進行分析，判定在各種因素下對銅螺母和管接頭的錐面是否會產生影響導致泄漏。

2.試驗方案

2.1測試材料選擇：為了保證試驗具備準確性及試驗結果具有對比性，選擇了萬金廠家銅螺母TLM-A02和管接頭GJT-A06[C]作為試驗材料，

2.2扭矩試驗：觀察銅螺母、管接頭錐面在開關壽命、密封扭矩、最大扭矩的作用下，錐面粗糙度的變化，并分析原因。

2.3高低溫試驗：整機在制冷和制熱時會對銅螺母與管接頭產生高溫和低溫影響，實驗目的分析在高低溫（高溫120℃，低溫-30℃）環境下，錐面粗糙度的差異。

2.4耐應力腐蝕試驗：分析在弱酸、弱堿的環境下對扭緊后的銅螺母、管接頭錐面粗糙度是否存在影響。

3.試驗數據

3.1扭矩試驗測試

①抽取銅螺母樣品進行測試，記錄測試前后錐面粗糙度數據;②銅螺母、管接頭配合球形墊扭緊，按標準要求進行開關壽命試驗、密封扭矩試驗和最大扭矩試驗，并對樣品進行分析。

物料 樣品 標準Ra值 密封扭矩（20N） 判定 開關壽命（循環5次） 判定 最大扭矩（40N） 判定

測試前 測試后 測試前 測試后 測試前 測試后

銅螺母 1# ≤1.6um / 0.323um 合格 / 0.377um 合格 / 0.371um 合格

2# ≤1.6um / 0.201um 合格 / 0.372um 合格 / 0.286um 合格

3# ≤1.6um / 0.371um 合格 / 0.398um 合格 / 0.417um 合格

4# ≤1.6um / 0.287um 合格 / 0.225um 合格 / 0.304um 合格

管接頭 1# ≤1.6um 0.411um 0.403um 合格 0.541um 0.522um 合格 0.509um 0.489um 合格

2# ≤1.6um 0.518um 0.498um 合格 0.462um 0.441um 合格 0.51um 0.482um 合格

3# ≤1.6um 0.488um 0.476um 合格 0.501um 0.482um 合格 0.466um 0.433um 合格

4# ≤1.6um 0.442um 0.437um 合格 0.478 um 0.453um 合格 0.471um 0.445um 合格

小結：不同扭矩扭緊后的銅螺母與管接頭錐面粗糙度不會增大，反而在扭緊的過程中錐面與球形墊互相摩擦，使錐面變得更光滑.證實裝機時只要確保錐面潔凈并按扭矩要求操作，銅螺母和管接頭的錐面不會因扭緊而造成錐面質量下降現象。

3.2高低溫測試

測試方法：①抽取樣品進行高低溫測試，并記錄測試前后錐面粗糙度數據進行分析。②把銅螺母、管接頭及球形墊配合好，以兩倍密封扭矩扭緊后放入高、低溫箱里進行測試，測試溫度：高溫為120℃、低溫為-30℃，試驗時間為42小時，測試后記錄數據并作分析;

料 樣品 標準Ra值 高溫（120℃） 判定 低溫（-30℃） 判定

測試前 測試后 測試前 測試后

銅螺母 1# ≤1.6um / 0.216um 合格 / 0.255um 合格

2# ≤1.6um / 0.301um 合格 / 0.247um 合格

3# ≤1.6um / 0.287um 合格 / 0.225um 合格

4# ≤1.6um / 0.329um 合格 / 0.278um 合格

銅接頭

1# ≤1.6um 0.471um 0.459um 合格 0.523um 0.509um 合格

2# ≤1.6um 0.388um 0.374um 合格 0.361um 0.332um 合格

3# ≤1.6um 0.371um 0.351um 合格 0.412um 0.395um 合格

4# ≤1.6um 0.478um 0.466um 合格 0.507um 0.492um 合格

小結：以上數據得出結論，在高溫與低溫的環境下并不影響到錐面的粗糙度數值上升。且粗糙度比扭入前還要光滑，原因與扭矩試驗是一致的。證明整機在制冷和制熱狀態下，高溫及低溫不會影響錐面粗糙度。

3.3耐應力腐蝕試驗

測試方法：把銅螺母、管接頭加入球形墊扭緊后，放入容積為10L且里面裝有200ml濃度為14±0.5%的氨水容器里進行氨熏試驗，試驗時間為72小時，氨熏完成后用5%硝酸溶液酸洗再進行水洗吹干，扭開測試數據進行分析。

物料 樣品 標準Ra值 測試前 測試后 判定

銅螺母 1# ≤1.6um / 0.301um 合格

2# ≤1.6um / 0.285um 合格

3# ≤1.6um / 0.321um 合格

4# ≤1.6um / 0.299um 合格

管接頭

1# ≤1.6um 0.416um 0.382um 合格

2# ≤1.6um 0.45um 0.439um 合格

3# ≤1.6um 0.376um 0.362um 合格

4# ≤1.6um 0.457um 0.421um 合格

小結：經過72小氨熏試，銅螺母與管接頭無發生開裂現象，符合耐應力腐蝕試驗要求。試驗表明弱酸、弱堿的環境下對錐面粗糙度沒有產生影響;原因扭緊后銅螺母與管接頭的錐面都處于密封狀態，外圍腐蝕氣體或液體無法進入與錐面發生反應。

4.試驗總結

4.1通過利用實驗對銅螺母、管接頭錐面粗糙度分析，證明目前銅螺母及管接頭粗糙度標準能夠滿足產品密封性能要求;銅螺母、管接頭配合扭緊后，在高低溫環境、弱酸、弱堿環境情況下不會造成錐面粗糙度的質量下降，而影響到整機的密封性;

4.2市場連接管泄漏，需要重點監控市場整機裝配情況，防止安裝不良出現的泄漏質量問題。