關于分體機連接管泄漏的失效分析

查佳朋 黃時華 杜 健 阮晉如 段美姣 劉 凱

格力電器(合肥)有限公司 安徽 合肥 230088

1 前言

某售后中心反饋分體機出現制冷較差異常,經核實為內外機連接管存在冷媒泄漏通道,影響空調運行,為確定具體失效原因以便于制定對應措施,本文將對故障件進行檢測分析。

連接管是對接內外機的重要零部件,形成完整的制冷循環通道,連接管外部是由保溫管和包扎帶包裹,目前連接管材質是TP2銅管,具有優良的導熱能力和延展性,其生產工藝流程見下圖：

圖1 銅管生產工藝流程圖

2 理化分析

2.1 宏觀檢查

該連接管使用時間約6年,該連接管使用橡塑保溫管包裹,拆開后與銅管粘連在一起,為長期接觸導致粘黏,光管裸露位置外壁光亮,無明顯環境腐蝕現象。

圖2 故障連接管外觀

2.2 確定漏點位置

使用氦質譜檢漏儀和充氣水檢兩種方式檢查連接管,確定泄漏點位置。

(1)氦質譜檢漏儀

取售后退回的連接管在氦檢線進行復核：檢大漏合格,氦檢報警,經氦質譜檢漏儀查漏,2個漏點漏率分別為：1.5×10-4(mbar×1/s),4.1×10-3(mbar×1/s);

(2)水檢

取連接管充氣進行水檢,確認有兩個漏點,均為單點泄漏,和設備核實情況一致。泄漏點外觀無明顯缺陷,手摸有輕微凹凸不平感。

圖3 泄漏點

2.3 解剖分析

銅管裸露位置外壁呈銅色,未出現嚴重氧化發黑現象;解剖連接管內壁,整體光亮,未出現氧化發黑現象和雜質沉淀等腐蝕現象。

圖4 內部解剖視圖

2.4 金相分析

①取泄漏點進行金相分析,泄漏處為單點泄漏,首先橫向取樣,經鑲嵌、預磨、拋光、腐蝕,在100X 顯微鏡下觀察發現：

泄漏點為單點泄漏,泄漏處周邊區域管材晶粒一致性良好;此類銅管針孔狀泄漏屬外協管材加工過程出現的異常。

圖5 泄漏點微觀形貌

②再次取泄漏位置銅管,縱向取樣,經鑲嵌、預磨、拋光、腐蝕,在100X 顯微鏡下觀察發現：

銅管管壁整體情況良好,未出現明顯腐蝕異常;銅管外壁部分區域出現輕微腐蝕痕跡(屬長期使用的正常反應),內壁良好,完全未出現環境腐蝕跡象。

圖6 銅管外壁腐蝕情況

3 失效機理

對連接管舊件進行宏觀檢查、確認漏點、解剖分析,發現故障件內外壁光亮、無明顯銅管內外壁光亮,無明顯氧化發黑和外界腐蝕的傾向,經金相分析進一步確認為銅管本體缺陷,為生產過程進入夾雜,空調長期運行后產生系統壓力,導致雜質松動脫落出現細微空洞,形成冷媒泄漏通道,從而影響整機制冷效果。

4 整改建議

銅管夾雜主要為廠家生產制造過程導致,建議如下：

1)、熔鑄時管坯內表面有銅屑,軋制過程壓入夾層中,需加強管內吹掃;

2)、游動芯頭有銅粉或雜質,導致軋制過程壓入,需定期清潔和更換芯頭;

3)、聯拉過程模具表面粘有銅屑或其他異物,導致壓入銅管內壁,需對模具進行點檢,保持清潔度。

廠內連接管直接下料打包發貨,無多余質檢工序,建議如下：

1)對現有銅管廠家資源優化,連接管生產盡量使用指定廠家銅管(質量綜合評價最高的廠家),其余廠家銅管可使用在彎管工序(經檢漏工序管控)。

2)連接管工序增加掃碼、錄入信息功能,便于追溯,識別廠家進行針對性改進。