空调用钢衬铜管腐蚀失效分析

赵 娜

（大庆油田矿区服务事业部万方工程技术设计院，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

商场中琳琅满目的空调品牌众多，价格不同，质量、性能也就不同。近些年由于铜资源的减少 ，使其价格持续上涨。很多生产厂家为了节省成本，便将所需的铜管用钢衬铜管来代替。这种铜管就是镀上铜的钢管，质量和使用寿命自然是无法与真正的铜管相比较。本文将采用显微分析，电化学实验方法对空调中的钢衬铜管腐蚀失效进行分析，找出其腐蚀的原因，并提出解决方案，也希望可以减缓钢衬铜管的腐蚀速度，延长空调的使用寿命。

1 对空调用钢衬铜管进行腐蚀失效实验

据了解，钢衬铜管被用在空调中室外机的连接中，一般情况下是两端采用铜管中间采用钢衬铜管，采用焊接技术将铜管与钢衬铜管进行连接。经常出现腐蚀的地方是两端的焊接处[1]。

在实验过程中，先对发生腐蚀的地方进行显微观察。根据《金属显微组织检验方法》，本次观察采用的设备是：Leica DM6000M型全自动金相显微镜。利用扫描电镜对表层的腐蚀产物进行能谱分析，之后在对钢管和铜管进行电化学分析，所采用的仪器是电化学测量仪。

2 对空调用钢衬铜管进行腐蚀失效实验的结果分析

2.1 显微分析

首先在截断发生腐蚀的钢衬铜管，以获取截断面，然后对阶段的横截面儿进行检测。通过观察与检测发现，腐蚀的钢衬铜管内表面腐蚀情况要比外表面腐蚀情况更为严重。通过金相检测发现内表面有凹坑，但附近并无明显颗粒。这也就说明，造成钢称铜管腐蚀的原因不是受到外力的作用发生。对截断的横截面腐蚀处进行能谱分析，检测出腐蚀的化学成分。其中，碳占18.89%，氧26.93%，铜最高为50.25%，氯为3.93%。

2.2 镀层分析

钢衬铜管在镀铜时采用的是双面镀铜，分为内镀层和外镀层。铜层的主要作用就是防止钢衬铜管发生腐蚀。根据显微分析的结果来看，内部镀层的腐蚀程度要比外镀层腐蚀的程度严重，因此考虑对其内、外镀层的厚度和镀层的质地进行测量。测量中发现外镀层的镀铜效果分布较为均匀，且厚度的平均值为40um，而内镀层的铜层则表现为不连续、不均匀，甚至还有漏镀的地方。

在金属元素中铜和钢是不同的金属材料，两者的电位差也不同，这样就会导致发生电化学反应。由于内镀层不连续甚至存在漏镀现象，这样在进行钢管与钢衬铜管焊接时，直接使钢与铜进行直接接触，在大气环境下就极易发生电化学反应。其次空调在制冷过程中，极易在连接管上出现凝露。这样就会导致钢、铜、水、氧等空气中的其他杂质快速发生反应，迅速形成点蚀。

2.3 铜-钢电化学腐蚀行为

由于钢与铜存在着电位差，钢属于阳极，铜属于阴极。当阴、阳极的接触面积逐渐增大时，阳极表面的电流就会增大加速其腐蚀速度。由于钢衬铜管中，内镀层存在镀层不均匀、厚度薄、甚至漏镀等问题，使钢与铜直接接触形成电偶对，当内镀层漏镀现象严重时，就增大了钢和铜的接触面积，使钢的表面电流过大加速钢的腐蚀速度，这样极易导致钢衬铜管出现穿孔现象，影响空调的正常使用。

3 防止空调用钢衬铜管进行腐蚀失效的措施

通过实验和分析找到了钢衬铜管发生腐蚀的根本原因，针对其原因提出以下几点应对措施来更好地保护钢衬铜管，挺高使用寿命。

首先是针对钢材铜管儿的内外镀层而言，厚度一定要达标至少是50um的厚度，其次是防止出现过烧将镀层烧毁破坏[2]。然后加强对焊工师傅们的焊接技术培训，由于腐蚀点多发处为铜管与钢衬铜管的焊接处，因此焊接技术的好坏也会对其腐蚀发生的几率产生一定的影响。最后采用连接处添加保护套的方式来减少连接处的水分，在大气环境下钢和铜在有水的情况下极易发生电化学反应，加快腐蚀的速度。

4 结束语

综上所述，导致空调钢衬铜管发生腐蚀的原因是钢衬铜管再度重过程中存在漏度和镀层不均匀等现象，使得铜管与钢衬铜管的焊接处发生电化学反应，直接导致钢衬铜管腐蚀。从分析中看到，内镀层存在的问题较大，直接影响腐蚀情况，希望企业在生产过程中注重内镀层镀铜的均匀与厚度。希望本文提出的应对措施可以帮助空调生产企业在节约生产成本的同时提高钢衬铜管的使用寿命，生产出质量更好的产品以满足人们的生活需求。