铜螺母及管接头粗糙度可靠性研究报告

邹华浩

1.试验目的及思路

铜螺母和管接头锥面粗糙度及管接头焊接面粗糙度影响到产品密封性能，为保证产品质量，防止产品在市场上出现泄漏风险;特对铜螺母、管接头锥面进行环境模拟试验，并对测试结果进行分析，判定在各种因素下对铜螺母和管接头的锥面是否会产生影响导致泄漏。

2.试验方案

2.1测试材料选择：为了保证试验具备准确性及试验结果具有对比性，选择了万金厂家铜螺母TLM-A02和管接头GJT-A06[C]作为试验材料，

2.2扭矩试验：观察铜螺母、管接头锥面在开关寿命、密封扭矩、最大扭矩的作用下，锥面粗糙度的变化，并分析原因。

2.3高低温试验：整机在制冷和制热时会对铜螺母与管接头产生高温和低温影响，实验目的分析在高低温（高温120℃，低温-30℃）环境下，锥面粗糙度的差异。

2.4耐应力腐蚀试验：分析在弱酸、弱碱的环境下对扭紧后的铜螺母、管接头锥面粗糙度是否存在影响。

3.试验数据

3.1扭矩试验测试

①抽取铜螺母样品进行测试，记录测试前后锥面粗糙度数据;②铜螺母、管接头配合球形垫扭紧，按标准要求进行开关寿命试验、密封扭矩试验和最大扭矩试验，并对样品进行分析。

物料 样品 标准Ra值 密封扭矩（20N） 判定 开关寿命（循环5次） 判定 最大扭矩（40N） 判定

测试前 测试后 测试前 测试后 测试前 测试后

铜螺母 1# ≤1.6um / 0.323um 合格 / 0.377um 合格 / 0.371um 合格

2# ≤1.6um / 0.201um 合格 / 0.372um 合格 / 0.286um 合格

3# ≤1.6um / 0.371um 合格 / 0.398um 合格 / 0.417um 合格

4# ≤1.6um / 0.287um 合格 / 0.225um 合格 / 0.304um 合格

管接头 1# ≤1.6um 0.411um 0.403um 合格 0.541um 0.522um 合格 0.509um 0.489um 合格

2# ≤1.6um 0.518um 0.498um 合格 0.462um 0.441um 合格 0.51um 0.482um 合格

3# ≤1.6um 0.488um 0.476um 合格 0.501um 0.482um 合格 0.466um 0.433um 合格

4# ≤1.6um 0.442um 0.437um 合格 0.478 um 0.453um 合格 0.471um 0.445um 合格

小結：不同扭矩扭紧后的铜螺母与管接头锥面粗糙度不会增大，反而在扭紧的过程中锥面与球形垫互相摩擦，使锥面变得更光滑.证实装机时只要确保锥面洁净并按扭矩要求操作，铜螺母和管接头的锥面不会因扭紧而造成锥面质量下降现象。

3.2高低温测试

测试方法：①抽取样品进行高低温测试，并记录测试前后锥面粗糙度数据进行分析。②把铜螺母、管接头及球形垫配合好，以两倍密封扭矩扭紧后放入高、低温箱里进行测试，测试温度：高温为120℃、低温为-30℃，试验时间为42小时，测试后记录数据并作分析;

料 样品 标准Ra值 高温（120℃） 判定 低温（-30℃） 判定

测试前 测试后 测试前 测试后

铜螺母 1# ≤1.6um / 0.216um 合格 / 0.255um 合格

2# ≤1.6um / 0.301um 合格 / 0.247um 合格

3# ≤1.6um / 0.287um 合格 / 0.225um 合格

4# ≤1.6um / 0.329um 合格 / 0.278um 合格

铜接头

1# ≤1.6um 0.471um 0.459um 合格 0.523um 0.509um 合格

2# ≤1.6um 0.388um 0.374um 合格 0.361um 0.332um 合格

3# ≤1.6um 0.371um 0.351um 合格 0.412um 0.395um 合格

4# ≤1.6um 0.478um 0.466um 合格 0.507um 0.492um 合格

小结：以上数据得出结论，在高温与低温的环境下并不影响到锥面的粗糙度数值上升。且粗糙度比扭入前还要光滑，原因与扭矩试验是一致的。证明整机在制冷和制热状态下，高温及低温不会影响锥面粗糙度。

3.3耐应力腐蚀试验

测试方法：把铜螺母、管接头加入球形垫扭紧后，放入容积为10L且里面装有200ml浓度为14±0.5%的氨水容器里进行氨熏试验，试验时间为72小时，氨熏完成后用5%硝酸溶液酸洗再进行水洗吹干，扭开测试数据进行分析。

物料 样品 标准Ra值 测试前 测试后 判定

铜螺母 1# ≤1.6um / 0.301um 合格

2# ≤1.6um / 0.285um 合格

3# ≤1.6um / 0.321um 合格

4# ≤1.6um / 0.299um 合格

管接头

1# ≤1.6um 0.416um 0.382um 合格

2# ≤1.6um 0.45um 0.439um 合格

3# ≤1.6um 0.376um 0.362um 合格

4# ≤1.6um 0.457um 0.421um 合格

小结：经过72小氨熏试，铜螺母与管接头无发生开裂现象，符合耐应力腐蚀试验要求。试验表明弱酸、弱碱的环境下对锥面粗糙度没有产生影响;原因扭紧后铜螺母与管接头的锥面都处于密封状态，外围腐蚀气体或液体无法进入与锥面发生反应。

4.试验总结

4.1通过利用实验对铜螺母、管接头锥面粗糙度分析，证明目前铜螺母及管接头粗糙度标准能够满足产品密封性能要求;铜螺母、管接头配合扭紧后，在高低温环境、弱酸、弱碱环境情况下不会造成锥面粗糙度的质量下降，而影响到整机的密封性;

4.2市场连接管泄漏，需要重点监控市场整机装配情况，防止安装不良出现的泄漏质量问题。