空调用蒸发器和冷凝器“内漏”常见故障原因分析及控制对策

毛锡韶

（珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070）

1 背景

“两器”是指空调中蒸发器和冷凝器的合称，在空调运行时制冷剂在其密闭的系统内部进行热量的交换，是空调四大核心部件之一，主要由内螺纹铜管和铝箔组成。

在空调行业内，一般“内漏”指的是两器所用的铜管上（非焊点位置）产生的泄漏。此故障的危害和影响主要为：一旦两器出现“内漏”，制冷剂将产生泄漏，直接导致空调无法使用，属于致命性失效。为此，在铜管生产和两器生产过程中，严格控制并降低两器的“内漏”故障就显得尤为关键，此故障已经普遍成为行业内重点关注的质量控制要点。

以下对常见的“内漏”故障进行分析，并对预防措施进行总结。

2 常见故障分类及图示

常见的故障分类见表1所示。

3 原因分析及控制对策

针对以上故障种类，按两器生产过程和铜管加工过程两个环节进行分析。

3.1 两器加工过程

3.1.1 胀穿

故障原因分析：在胀管的过程中，设备调试不当（或胀头螺丝松动凸出）导致行程偏下，胀头螺丝将铜管U管底部直接顶穿。

控制对策：（1）规范设备的点检，生产时定期（如1H）对胀头螺丝的松动情况进行检查；（2）优化胀头的连接结构，把胀头结构由分体式改为整体式，消除胀头螺丝松动凸出的隐患，可以达到彻底杜绝的目的。目前我司对胀头结构已经进行了整体式的优化，见图1。

3.1.2 刺穿

故障原因分析：刺穿原因在于铜管盘料、卡料或生产过程中因外部碰撞导致铜管表面出现凹陷，胀管过程中胀头将凹陷位置拉裂（或刮裂），形成刺穿。原理图见图2。

控制对策：（1）在两器生产过程中避免压扁、碰凹等；（2）在铜管、两器的搬运周转过程中，要进行必要防碰、防压的防护。尽最大可能减少铜管表面出现凹陷的机率。

3.1.3 弯裂

故障原因分析：主要是在弯制长U管的过程中，因模具参数、材料性能等因素造成外侧出现开裂，原因可分为四种：（1）芯头直径过大，导致芯头与铜管内径间隙变小；（2）芯头处于极端靠前位置，如图3所示；（3）芯头表面毛刺或缺少润滑；（4）铜管螺纹粗，壁厚一致性差，延伸率偏低。

控制对策：（1）更换芯头，保证芯头表面与铜管内壁的间隙合理；（2）调整芯头位置；（3）替换芯头或调整润滑油量；（4）确认铜管的尺寸及机械性能。

3.1.4 皱裂

故障原因分析：（1）U管弯制过程中芯头位置靠后，如图4所示；（2）芯头直径过大，与铜管内壁间隙过小，弯制过程刮到铜管内壁。

图1 分体式和整体式胀头对比示意图

图2 刺穿故障原理

表1 内漏故障分类表

控制对策：（1）调整芯头位置至合适位置；（2）改造芯头直径，如φ7.94×0.25×0.18规格铜管的弯管芯头直径由6.96mm改为6.92mm，可有效降低皱裂故障发生的机率。

3.2 铜管加工过程

3.2.1 线性划伤

故障原因分析：（1）电解铜水分超标，加注电解铜时水分在高温下分解为“O2和H2”，部分O2分子粘附于Cu分子晶粒之间，拉坯时O2随着熔液结晶后形成壁内气孔；（2）熔铸拉坯速度太快，电解铜在熔炼过程中产生的气孔不能有效排出，导致管坯内壁气孔，拉扎过程气孔破裂形成线性划伤；（3）轧制过程中二联拉放卷管坯相互磨擦造成铜管表面擦伤严重。

控制对策：在熔铸炉口做一个夹料辅助装置，电解铜在添加前要求烧烤10-15分钟，将电解铜板上的水分烧烤干后再加入炉内，减少气孔产生的机率；减少摩擦。

3.2.2 沙眼

故障原因分析：（1）轧制吊料用的吊带没有及时更换，吊料时造成管坯表面粘附脏污的夹质，联拉拉伸过程中经外模及游芯的挤压，而将脏污夹质压入铜管壁内形成夹杂；（2）轧制送料芯杆长时间与托轮旋转磨擦产生的铁粉没有及时清洁，导致铁屑压入管坯壁内。

控制对策：加强工装、设备的维护，制定定期清扫和清洁的工艺要求，保持设备、工装及现场的清洁，减少杂质的存在。

3.2.3 扁伤

故障原因分析：（1）退火后，铜管硬度发生变化（较软），在打包时如果受外力（手压、隔离板碰撞）极易出现图中压扁现象；（2）周转运输时出现抖动导致承压面铜管压扁。

图3 芯头位置过于靠前

图5 探伤仪增益数调整示意

图4 芯头位置过于靠后

图6 喷墨系统改造前后对比示意

控制对策：（1）打包时，包装员工不允许手压铜管表面；（2）不能在没有铺盖硬纸板时，直接把承压木板压在铜管上或与铜管发生碰撞；（3）提高硬纸板承压能力（增加厚度）。

另外，在铜管的生产过程中，以上铜管表面缺陷质量的识别和控制也是非常重要的部分。目前行业里通用的识别控制措施是进行涡流探伤，识别后进行喷墨处理。在此方面，通过以下方法可同步提高探伤检测识别能力。

（A）适当提高探伤仪的增益数。如：由61db 调整为62db。见图5。

（B）适当降低铜管的拉坯速度，如：由200mm/min调整为170mm/min。

（C）成型喷墨系统的改造，防止气压不够导致漏喷墨。

改造方案：提高墨罐，并在墨罐进气管前加装一个电磁阀，保证压力。见图6。

4 总结

两器的“内漏”故障已经成为直接影响空调性能、寿命的关键故障之一，在实际生产过程中，需要从输入、过程和输出三个方面建立覆盖“5M1E”（人、机、料、法、环、测）的监控体系和控制对策，才能不断降低“内漏”故障率，提高产品品质，为客户提供满意的产品。

[1] 《空调热交换器用U 形管圆弧内侧开裂缺陷与预防措施》- 龚汉勇- 2007

[2] 《内螺纹铜管线性缺陷的成因与解决方法探讨》-王云龙- 2008