[发明专利]一种无缝光面铜管内壁预钝化处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铜管表面处理技术领域，尤其是涉及一种无缝光面铜管内壁预钝化处理工艺。

背景技术

目前，由于紫铜管自身具有优良的性能而广泛用于供水系统、医疗气管等高要求的项目中。但由于未经处理的紫铜管内壁自身钝化不佳，在恶劣环境下使用，会发生铜管腐蚀污染输送介质的情况，降低了铜管的使用寿命和使用安全。如铜水管一般使用5年左右的时间就会发生内壁腐蚀，出现所谓的“蓝水”现象，使饮用水中的铜含量远远超过规定的水平。这是由于铜材料对氧化剂的钝化作用弱造成的。因此不作内壁处理的铜管，在使用寿命和使用安全上大打折扣。

为了克服铜管材料这一不足，已有的处理方法有：1、内壁化学酸洗：利用铬酸盐和强氧化性酸对铜管内壁进行酸洗、钝化,使铜管内壁形成一层新鲜、完整而清洁的Cu₂O膜,然后配合胶球清洗,再对铜管进行硫酸亚铁造膜处理,形成良好、致密的双层保护膜；2、内壁覆塑：将塑料管套入经过化学清洗的铜管内壁，以采用旋转式内喷枪或者铜管与喷枪相对旋转的方法，进行热喷涂工艺，将塑料以粉束涂敷到管壁上，利用铜管与塑料之间的膨胀系数差异，经吹胀挤压处理，紧圈吻合而成；3、“SANCO”工艺处理：SANCO?工艺是在生产过程中进行的，即在铜管使用前就对其内壁表面施行了保护,它对铜管拉伸工序的热处理过程有非常严格的技术要求，其中碳纯度值低于欧洲标准的3.3倍。SANCO?要求碳余量必须小于0.06毫克/平方分米，而EN1057标准为0.2毫克/平方分米。碳纯度直接影响到铜管的表面光洁度，凹凸不平就是纯度超标造成的腐蚀现象。化学酸洗法虽然较简单，但要用到铬酸盐、三氧化铬或笨并三氮唑（BTA），还要用到大量的酸如磷酸、硝酸、硫酸、盐酸等，过程中还会释放出NO_x、Cl₂氯气等污染物，严重污染环境，已不适合现代生产对环境保护的要求。内壁覆塑是在铜管内部涂覆一层保护塑料，虽短时内对铜管有较好的保护作用，但长时间使用下与一般的塑料管道无异，对铜管的特性利用不足。“SANCO”工艺实施成本高，工艺复杂，提高了铜管生产成本，不利于推广使用。

发明内容

本发明涉及铜管表面处理技术领域，尤其是涉及一种无缝光面铜管内壁预钝化处理工艺。

本发明的技术解决方案为：一种无缝光面铜管内壁预钝化工艺，包括以下步骤：

（1）将铜管内壁清洗干净；

（2）在保护气体保护下，将铜管加热至不低于400℃； 

（3）往铜管内通入氧化性气体，保温；

（4）对铜管以200～300℃/S的速度进行强制冷却；

（5）用干燥、洁净的压缩空气或者氧气与惰性气体的混合气体，对铜管内壁进行吹扫。

优选的：所述的保护气体为氮气或者惰性气体。

优选的：所述的氧化性气体为干燥、洁净的压缩空气或者氧气与惰性气体的混合气体，所述混合气体中，氧的体积分数为不低于20%。

优选的：强制冷却至目标温度不高于30℃。

优选的：将铜管加热至400～600℃之间。

优选的：保温时间为1～3S。

优选的：所述压缩空气或混合气体中，氧的体积分数不高于50%。

本发明的有益效果是：

使用本发明方法对铜管内壁进行预钝化处理，可使铜管内壁生成一层均匀致密的氧化膜，同时保持外表面光亮；本方法处理成本低，效果好，容易实现规模化生产。在使用过程中已钝化的内壁具有的良好的防腐特性，可以提高铜管在液、气中的使用寿命；处理后的铜管，防止内部产生有害物质，保证输送流体不受管道污染，保留了铜管的优良性能。

具体实施方式

此工艺中所生成的氧化膜的厚度至关重要，过薄的氧化膜不能起到保护的作用，过厚的氧化膜容易脱落，我们认为最佳的厚度应该在1000-1500?之间，此时的铜管内表面应呈亮黄到橙红（赤）之间的颜色，氧化膜基本由坚实致密的Cu₂O膜组成。如果氧化膜厚度过厚，铜管内表面呈发黑或深红色，此时氧化膜基本由CuO或疏松的Cu₂O组成，使用过程中容易脱落。

这些颜色并不完全是氧化膜的原色，大多是由膜厚度与各色光的波长相近或成一定比例时，发出的相干光的颜色。凭颜色可以推测膜的厚度，铜表面膜的厚度与颜色，可参考美国材料与试验学会（ASTM）公布的数据：