1、空調(diào)連接管路的革新之作Hylife合金管空調(diào)連接管主要包括連接室內(nèi)機(jī)與室外機(jī)的管道以及VRV空調(diào)系統(tǒng)中連接各個(gè)房間蒸發(fā)器的各個(gè)分支管路，如圖1所示，左側(cè)為室外機(jī)（內(nèi)含壓縮機(jī)、膨脹閥和冷凝器等），右側(cè)羅列了若干個(gè)蒸發(fā)器分布在不同的房間，室內(nèi)外換熱器就是通過(guò)連接管道來(lái)連接的。管道本身的質(zhì)量特性（包括強(qiáng)度、質(zhì)地及抗腐蝕性能等）和可操作性（如折彎、焊接及耐壓等）直接影響著空調(diào)整體使用性能。試想，若連接管抗腐蝕性能較差，客戶使用一兩年后因連接管腐蝕穿孔導(dǎo)致冷媒泄漏，即使最好的四大件(壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器和膨脹閥)也會(huì)因此而難以正常工作。因此，空調(diào)連接管路材料本身以及操作安裝必須引起足夠的重視。從材料角

2、度來(lái)看，作為空調(diào)連接管使用的傳統(tǒng)材料是銅管。銅管具有較好的強(qiáng)度和延伸特性，且安裝操作方法已經(jīng)深入人心，但受困于這些年暴漲后并維持高位的銅價(jià)，空調(diào)企業(yè)的利潤(rùn)空間也隨之蒸發(fā)。在成本重壓替代材料的研發(fā)及嘗試成為許多學(xué)者或企業(yè)改變現(xiàn)狀的重要課題。在此背景下，本文提出一種新的管材Hylife合金管代替銅管作為空調(diào)連接管路，在不影響連接管使用性能的基礎(chǔ)上來(lái)達(dá)到降低成本的目的。Hylife合金管，顧名思義，是由鈦、錳、硅、鋁、鎂等多種合金構(gòu)成的管材(Hylife，即HighLife，長(zhǎng)壽命之意)，是種很特別的金屬，外形很像鋼材，但質(zhì)地卻非常輕盈，密度只有銅管的三分之一，而且比銅管更經(jīng)濟(jì)，成為常規(guī)空調(diào)連接管銅

3、管的革新之作。Hylife合金管在歐洲、美洲等地區(qū)已經(jīng)得以大批量使用，澳大利亞也在積極的推進(jìn)，尤其是南美的巴西市場(chǎng)，Hylife合金管替代銅管取得了較大的成功，每年都有幾百噸的銅管被Hylife合金管替代。如此成功，相比銅管，除了如上提到的重量輕和價(jià)格低外，Hylife合金管的其他的優(yōu)良特性也起關(guān)鍵作用。第一，Hylife合金管是由穩(wěn)定性極強(qiáng)的航空用鈦金屬和本身質(zhì)量較輕的金屬元素（如鎂和鋁等）構(gòu)成，其成分配比經(jīng)過(guò)了多次的擠壓和腐蝕試驗(yàn)驗(yàn)證得以確認(rèn)。相比成分較為單一的紫銅管，Hylife合金管質(zhì)地更加輕（銅管密度的三分之一）穩(wěn)定性更強(qiáng)。第二，Hylife合金管表面有一層氧化膜，緊緊地貼在金屬表層

4、抵抗著外部環(huán)境的侵蝕，當(dāng)局部區(qū)域有機(jī)械損傷發(fā)生后，仍能立即自我修復(fù)，有效地保護(hù)著主體基材，長(zhǎng)時(shí)間使用仍能保持其原有的銀白光亮色。銅管在這方面表現(xiàn)的就稍遜色些，長(zhǎng)時(shí)間存放在空氣中，銅管表面因缺乏足夠的保護(hù)而容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成翠綠色的堿式碳酸銅物質(zhì)（俗稱銅銹）影響銅管美觀和管材耐壓安全。第三，Hylife合金管作為連接管在管路熱保持方面具有更優(yōu)良的特性。眾所周知，空調(diào)連接管中流動(dòng)是制冷劑，管外層都要包裹厚厚的保溫棉，目的是減少管內(nèi)制冷劑與外界環(huán)境的換熱以提高系統(tǒng)能效。Hylife合金管的熱傳導(dǎo)率只有普通銅管的一半，即Hylif合金管相對(duì)更難以散熱，可以保持制冷劑的過(guò)冷度，減少其散發(fā)，降低蒸發(fā)器內(nèi)

5、部制冷劑熱干度，提高機(jī)組的制冷量或制熱量。第四，針對(duì)抗腐蝕方面，許多人對(duì)銅管代替工作持有擔(dān)心，但是Hylife合金管的出現(xiàn)，消除了大部分人的疑慮，只因Hylife合金管表現(xiàn)出的卓越的抵抗腐蝕的能力。金屬腐蝕據(jù)其原理可分為晶間腐蝕、點(diǎn)腐蝕、電化學(xué)腐蝕和均勻腐蝕等。首先，晶間腐蝕是沿著晶粒邊界發(fā)生的選擇性腐蝕。晶界是金屬晶粒間的錯(cuò)接區(qū)，是高能區(qū)，具有更強(qiáng)的化學(xué)活性，因而在大多數(shù)情況下晶界比晶粒本身腐蝕得快而發(fā)生晶間腐蝕。常見(jiàn)的硅（Si）和鐵（Fe）元素形成相容易發(fā)生在晶界上，是引發(fā)晶間腐蝕的關(guān)鍵元素。Hylife合金管成分配比中刻意減少了Si和Fe的含量，減少了晶間腐蝕的發(fā)生概率。其次，點(diǎn)腐蝕又稱

6、孔腐蝕，是在金屬上產(chǎn)生針尖狀、點(diǎn)狀或孔狀的一種極為局部的腐蝕形態(tài)。點(diǎn)腐蝕是一種非常常見(jiàn)的腐蝕形態(tài)，當(dāng)管材表面有些擦傷或基材內(nèi)部存有未通針孔時(shí)很容易發(fā)生。該局部缺陷處當(dāng)存在水分以及鹽離子時(shí)，氯離子或氫離子不斷與金屬基材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)最終導(dǎo)致穿孔失效。Hylife合金管通過(guò)增加錳（Mn）元素含量細(xì)化晶粒以及采用優(yōu)良的生產(chǎn)工藝，減少了點(diǎn)腐蝕的發(fā)生。Hylife合金管原材料都經(jīng)過(guò)了特殊的均質(zhì)化處理，使偏析和富集在晶界和枝晶網(wǎng)絡(luò)上的可溶解金屬間化合物發(fā)生溶解，使固溶體濃度沿晶?；蛘麄€(gè)枝晶均勻一致，特殊均質(zhì)化處理從微觀角度上減少了點(diǎn)蝕的發(fā)生。另外，Hylife合金管是通過(guò)棒材擠壓然后拉拔實(shí)現(xiàn)的，在生產(chǎn)過(guò)程中

7、增加了ILA（In Line Annealing,在線退火）工藝，相比常規(guī)的爐膛退火，Hylife合金管晶粒更加細(xì)?。ㄈ鐖D3所示），減少了點(diǎn)狀腐蝕的發(fā)生概率。另外，Hylife合金管在出廠前都經(jīng)過(guò)渦流探傷儀的檢測(cè)，微小的基材缺陷或表面擦傷均能識(shí)別并進(jìn)行噴墨標(biāo)識(shí)，在后道工序中進(jìn)行剔除，確保了客戶拿到的是合格且優(yōu)秀的Hylife合金管材。再次，電化學(xué)腐蝕也是一種常見(jiàn)的腐蝕形態(tài)，它發(fā)生在不同腐蝕電位的金屬接觸且周邊存在水等電解質(zhì)環(huán)境下，形成局部原電池，腐蝕電位低的金屬因活性更強(qiáng)而被作為陽(yáng)極，腐蝕電位高的金屬則作為陰極，陽(yáng)極金屬首先被腐蝕消耗。Hylife合金管本身具有較強(qiáng)的抗腐蝕特性，但為減少或避免

8、電化學(xué)腐蝕的發(fā)生，其在化學(xué)成分上做了些優(yōu)化，如減少了銅（Cu）含量，因銅腐蝕電位相對(duì)較高，銅量增加容易使得Hylife合金管腐蝕電位整體降低而被優(yōu)先腐蝕；但是銅本身是一種重要的合金元素，具有一定的固溶強(qiáng)化效果。因此，如何平衡并嚴(yán)格控制銅的含量是Hylife合金管原材料生產(chǎn)中重要的一環(huán)。除此之外，在Hylife合金管安裝過(guò)程中也需要注意：使用Hylife合金管專用的去毛刺、擴(kuò)口等工具，跟銅隔離開(kāi)來(lái)。最后，就是均勻腐蝕。是接觸腐蝕介質(zhì)的金屬全表面或大部分表面均勻進(jìn)行的腐蝕，是最常見(jiàn)的腐蝕形態(tài)。金屬的腐蝕難以避免，而均勻腐蝕也是設(shè)計(jì)或使用過(guò)程中更傾向的一種。Hylife合金管與銅管一樣，在使用過(guò)程中

9、也會(huì)發(fā)生，圖4和圖5是某建筑材料檢測(cè)中心對(duì)Hylife合金管與銅管進(jìn)行的一組酸性鹽霧試驗(yàn)對(duì)比（試驗(yàn)對(duì)象：Hylife合金管（外徑x壁厚，以下均是），銅管；試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T10125-1997人造氣氛腐蝕試驗(yàn)鹽霧試驗(yàn)；試驗(yàn)條件：濃度為50±5g/L的NaCl溶液，PH值；試驗(yàn)時(shí)間：480小時(shí)）。結(jié)果顯示，經(jīng)過(guò)480小時(shí)酸性鹽霧試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，銅管表層生成一層厚厚的銅銹（堿式碳酸銅），Hylife合金管表面僅一層噴上的鹽溶液粉末和氧化層物質(zhì)；清洗后測(cè)量發(fā)現(xiàn)，Hylife合金管和銅管均發(fā)生了均勻腐蝕，均未發(fā)生穿孔現(xiàn)象，都表現(xiàn)出了較強(qiáng)的抗腐蝕特性。第五，Hylife合金管在實(shí)際安裝過(guò)程中的彎曲

10、方面也表現(xiàn)出良好的性能。按照銅管的實(shí)際安裝需求，Hylife合金管在某第三方檢測(cè)中心進(jìn)行了彎曲試驗(yàn)（試驗(yàn)對(duì)象：，和；試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T244-2008 金屬管 彎曲試驗(yàn)方法；試驗(yàn)要求：與銅管操作要求相同的彎管角度為90°，彎管半徑為5D（D為管外徑），變形度要求不能大于管徑的1/3）。結(jié)果顯示：彎曲后變形度分別為0.2mm，0.5mm和2.1mm，且無(wú)可見(jiàn)裂紋，滿足空調(diào)連接管的安裝要求。另外，圖6.演示了Hylife合金管在巴西某安裝現(xiàn)場(chǎng)合金管優(yōu)良的彎曲性能。第六，Hylife合金管擴(kuò)口性能表現(xiàn)也很優(yōu)秀。用同樣規(guī)格的專用偏心式工具對(duì)銅管和Hylife合金管進(jìn)行擴(kuò)口發(fā)現(xiàn)（圖7），銅管內(nèi)

11、壁容易出現(xiàn)O型槽，這給后續(xù)制冷劑密封帶來(lái)了隱患；Hylife合金管擴(kuò)口后內(nèi)壁均勻且有光澤，利于密制冷劑喇叭口密封。第七，Hylife合金管在耐壓水平方面也能滿足空調(diào)安裝的要求。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制冷和供熱用機(jī)械制冷系統(tǒng)安全要求（GB9237-2001）要求，連接管耐壓強(qiáng)度應(yīng)該能承受3倍最大工作壓力（最大工作壓力是制冷劑在63°C的飽和壓力）。Hylife合金管 樣品同樣送樣品到SGS檢測(cè)機(jī)構(gòu)做了極限耐壓試驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)對(duì)象：Hylife合金管，；試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 241-2007 金屬管 液壓試驗(yàn)方法，如圖8）。極限耐壓試驗(yàn)結(jié)果分別為 20,20和15Mpa，均滿足標(biāo)準(zhǔn)和使用要求。綜合以上分析，Hylife合金管表現(xiàn)出了諸多卓越性能：金屬組分更加優(yōu)化、熱保持性能好、抗腐蝕能力強(qiáng)、彎