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隨著空調(diào)、冰箱及制冷行業(yè)的迅猛發(fā)展，銅管需求量逐年遞增，對(duì)TP2紫銅管質(zhì)量的要求也越來(lái)越高，不僅要求銅管細(xì)徑化、薄壁化、高效傳熱、高清潔度，而且對(duì)銅管的微觀組織與力學(xué)性能也提出嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在銅管生產(chǎn)中，退火處理控制著銅管產(chǎn)品的微觀組織及其力學(xué)性能，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的生產(chǎn)指導(dǎo)意義。

以TP2銅管退火過(guò)程為研究對(duì)象，結(jié)合傳熱學(xué)理論，建立了TP2銅盤(pán)管Junker爐退火過(guò)程的傳熱模型，利用有限元軟件MSC.Marc對(duì)TP2銅盤(pán)管的溫度場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，確定了影響銅盤(pán)管溫度場(chǎng)分布的主要因素。基于物理冶金學(xué)理論，通過(guò)銅管退火實(shí)驗(yàn)建立了退火組織演變的數(shù)學(xué)模型，利用有限元軟件MSC.Marc強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)功能編制了退火組織演變的子程序，對(duì)內(nèi)螺紋管及銅盤(pán)管退火過(guò)程中的組織演變進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了退火工藝參數(shù)對(duì)銅管及銅盤(pán)管組織演變的影響。

在模擬分析中，得出了銅盤(pán)管溫度場(chǎng)、再結(jié)晶體積分?jǐn)?shù)、晶粒尺寸、及殘余應(yīng)變的分布規(guī)律。退火過(guò)程中，銅盤(pán)管溫度場(chǎng)分布是不均勻的，出現(xiàn)表面“熱點(diǎn)”和中心“冷點(diǎn)”，在退火時(shí)間上，“冷點(diǎn)”比“熱點(diǎn)”有一段時(shí)間的滯后。對(duì)流換熱系數(shù)和銅盤(pán)管的等效熱導(dǎo)率是影響銅盤(pán)管溫度場(chǎng)分布不均的主要因素。溫度場(chǎng)分布不均導(dǎo)致銅盤(pán)管各部分組織演變不同步，芯部銅管溫度較低，再結(jié)晶進(jìn)行不徹底，退火后殘余應(yīng)力未被完全消除，最終晶粒尺寸較小。殘余應(yīng)力的存在和晶粒尺寸的差異導(dǎo)致銅盤(pán)管各部分力學(xué)性能不一致，生產(chǎn)中可以利用“熱點(diǎn)”與“冷點(diǎn)”的溫差來(lái)選擇合適的冷卻時(shí)機(jī)，使銅盤(pán)管各部分的組織和力學(xué)性能趨于均勻。

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