銅管彎頭泄露失效分析:華南檢測技術深入解析
銅管彎頭作為制冷系統中的重要組件,其潛在的泄露失效是一個復雜的問題,涉及材料特性、加工工藝、使用環境等多個方面。以下是對銅管彎頭潛在泄露失效分析的介紹:
材料特性與失效:銅管彎頭通常采用C10800無氧脫磷銅材料,這種材料具有良好的導熱性和耐腐蝕性。然而,在某些情況下,材料本身可能存在缺陷,如晶界脆性開裂,導致在壓力作用下發生泄漏。
加工工藝與失效:銅管彎頭的加工工藝包括熱擠壓管坯、冷拔、彎頭成型機壓彎和退火。在彎管過程中,局部受力可能導致過拉伸,形成開裂或暗裂,這些缺陷在使用過程中可能導致制冷劑泄漏。
使用環境與失效:銅管彎頭在制冷系統中承受著氟利昂R22等介質的流動,流動速度快且溫度范圍在-30℃至-40℃之間。此外,壓縮機工作時產生的振動也會對銅管彎頭造成影響,可能導致裂紋的擴展。
根據廣東省華南檢測技術有限公司提供的案例分析,我們可以對銅管彎頭潛在泄露失效進行以下詳細分析:
一、銅管失效分析案例背景
廣東省華南檢測技術有限公司收到了一客戶送來的1PC制冷蒸發器換熱管彎頭,該彎頭在使用數年后出現焊縫處制冷劑泄漏的問題。為了分析目前的狀態及潛在失效問題,客戶將未發生泄漏的銅管彎頭送至華南檢測進行失效分析。
二、銅管失效分析過程
外觀檢查:在光學顯微鏡下觀察樣品外壁形貌,發現焊接位置存在不同程度的銅綠,但未見明顯的腐蝕孔洞。
X-Ray測試:通過X-ray觀察,發現焊接位置存在孔洞。
工業CT測試:CT結果顯示樣品一側存在密集的空洞。
SEM&EDS檢測:電鏡觀察發現樣品外壁存在大量異物,EDS檢測結果顯示異物中除了焊道基體元素外,還檢測到C/O/Na/Si/S/Cl/Ca/Ti等異常元素,其中S/Cl為主要腐蝕性元素。
金相切片:樣品焊接位置存在大量孔洞,部分孔洞形狀規則,內壁光滑,應為焊接時氣體殘留形成的氣孔;部分孔洞形狀不規則,內壁粗糙,應為焊道金屬液凝固形成的縮孔。
維氏硬度檢測:樣品彎管和直管部分的硬度均符合GB/T 1527-2017對TP2退火態的要求。
三、銅管失效分析結果
銅管樣品焊接位置存在大量的氣孔和縮孔,內外壁均檢測到腐蝕產物,外壁還檢測到大量S/Cl等腐蝕性元素。孔洞的存在影響材料的致密性,使腐蝕性元素更易滲透至樣品內部,導致銅管腐蝕發生泄漏;同時,大量的孔洞也會導致銅管強度下降,在冷熱交替的工作狀態下,容易導致銅管發生應力腐蝕開裂而泄漏。
四、建議方案
避免徒手觸摸銅管:注意避免徒手觸摸銅管,以免殘留腐蝕性元素。
改善焊接工藝:改善焊接工藝,避免產生氣孔和縮孔。
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廣東省華南檢測技術有限公司專注于失效分析、材料分析、成分分析、可靠性測試、配方分析等檢測分析服務,擁有CMA和CNAS資質。公司坐落于東莞大嶺山鎮,鄰近松山湖高新技術產業開發區,配備了行業內先進的測試設備和專業技術團隊。華南檢測技術有限公司的客戶涵蓋多個行業,包括半導體、電子元件、納米材料、通信、新能源、汽車、航空航天、教育和科研等領域。