本發(fā)明屬于銅合金，具體涉及一種銅合金管及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著空調(diào)用新型co2制冷劑的發(fā)展，制冷空調(diào)用的銅合金管包括熱交換器用管、室內(nèi)外連接配管對(duì)材料的耐高壓能力均提出了更高要求。為了響應(yīng)這一要求，目前已提出替代磷脫氧銅而使用比磷脫氧銅強(qiáng)度高的co-p系或sn-p系等銅合金管的方案，可以充分滿足新型co2制冷劑要求的薄壁條件下高強(qiáng)度、耐高壓性能要求。

2、然而，對(duì)于制冷空調(diào)用的銅管而言，傳統(tǒng)的tp2在連接過(guò)程中易出現(xiàn)表面劃傷、喇叭口變形等問(wèn)題，高強(qiáng)度co-p系或sn-p系合金管也暴露出彎管難、擴(kuò)管后喇叭口易開(kāi)裂、800℃釬焊后局部軟化和大氣環(huán)境下時(shí)間長(zhǎng)腐蝕穿孔等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)連接管制冷劑泄漏事故。如此，即使熱交換器效果良好，對(duì)于整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)而言也難以正常、有效工作。

3、作為制冷空調(diào)用銅管，管道材料自身特性和加工特性直接影響空調(diào)整體使用性能。不僅要求管材具備良好的抗拉強(qiáng)度、延伸率、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性能，還必須具備優(yōu)異的折彎、擴(kuò)口、焊接、耐壓和密封性等加工應(yīng)用特性。

4、專利文獻(xiàn)cn101469961a公開(kāi)了一種斷裂強(qiáng)度優(yōu)異的熱交換器用銅合金管，其有含有特定量的sn、p的組成，平均晶粒直徑為30μm以下，管的長(zhǎng)度方向的抗拉強(qiáng)度為250mpa以上的高強(qiáng)度，其中，該銅合金管具有g(shù)oss方位的方位分布密度為4％以下的集合組織，從而使斷裂強(qiáng)度提高。該銅合金管即使在二氧化碳及hfc系氟利昂等新制冷劑的高運(yùn)轉(zhuǎn)壓力下被薄壁化，也可耐用，斷裂強(qiáng)度優(yōu)異。

5、專利文獻(xiàn)cn102051500公開(kāi)了一種空調(diào)與制冷用銅合金管，所述銅合金管含有mn：0.1～1.5wt％，p：0.015～0.04wt％，混合稀土金屬：0.001～0.1wt％，余量為cu及不可避免的雜質(zhì)，并且平均晶粒度為0.005～0.030mm。該發(fā)明銅合金通過(guò)腐蝕電化學(xué)測(cè)量，其電流密度比tp2的電流密度小10％以上。該銅合金管能夠在羧酸或羧基酸氛圍中使銅合金管表面形成一層組織致密、厚度均勻的鈍化膜阻礙羧酸根在銅中的擴(kuò)散，并且能夠滿足空調(diào)與制冷用銅管的要求。

6、雖然現(xiàn)有技術(shù)對(duì)空調(diào)用銅合金管進(jìn)行了研究，但現(xiàn)有技術(shù)通常只針對(duì)銅合金管某一方面的性能進(jìn)行改進(jìn)，導(dǎo)致其綜合性能無(wú)法滿足空調(diào)用銅管的加工應(yīng)用要求，使得銅合金管在加工和使用過(guò)程中容易出現(xiàn)開(kāi)裂、熱穩(wěn)定性差、易腐蝕等問(wèn)題。因此，需提供一種銅合金管及其制備方法，以改善制冷空調(diào)用銅管的安裝和使用問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種銅合金管及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明的銅合金管具有良好的抗拉強(qiáng)度、延伸率、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性能，且具備優(yōu)異的折彎、擴(kuò)口、焊接和耐壓等加工特性，且其制備方法簡(jiǎn)單，可用于制備空調(diào)熱交換器的導(dǎo)熱管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接配管等。

2、本發(fā)明第一個(gè)方面提供了一種銅合金管，包括以下質(zhì)量百分含量的組分，sn：0.01～0.80％，p：0.005～0.05％，zr：0.01～0.10％，b：0.001～0.01％，mn：0.001～0.01％，余量為cu和不可避免的雜質(zhì)；其中所述的銅合金管中含有mnzr和bmn化合物顆粒，所述的銅合金管的橫截面上的mnzr化合物顆粒的數(shù)量為0.005～0.15個(gè)/μm2，bmn化合物顆粒的數(shù)量為0.005～0.2個(gè)/μm2。

3、本發(fā)明在cu-sn-p合金成分的基礎(chǔ)上添加zr、b、mn，并控制其含量和比例，通過(guò)調(diào)控合金中mnzr、bmn化合物數(shù)量和組織晶粒大小和均勻性，提高了銅合金管的強(qiáng)度、延伸率、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性能，提升了其折彎、擴(kuò)口、焊接和耐壓等加工性能。

4、sn元素的添加，可以明顯提升銅管的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度，同時(shí)抑制晶粒的粗大化的效果。sn作為溶質(zhì)原子，與基體銅原子的尺寸存在差別，局部晶體點(diǎn)陣發(fā)生畸變而引起的應(yīng)變場(chǎng)將產(chǎn)生與位錯(cuò)交互作用的變化，最終起到增加晶體的變形阻力，產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的效果；同時(shí)其可以提高銅管的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)銅管相同外徑、壁厚的條件下滿足耐高壓要求。另外，sn元素的添加具有改善材料耐熱性能的作用，有利于釬焊加工。

5、然而，sn含量過(guò)高，則不利于導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延伸塑性，在彎曲部容易發(fā)生皺褶或裂紋。當(dāng)sn含量低于0.01％時(shí)，sn的固溶強(qiáng)化強(qiáng)化作用不明顯，無(wú)法明顯提升抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度；當(dāng)sn含量大于0.8％，不僅導(dǎo)電、導(dǎo)熱和延伸塑性有所損失，不利于銅管制冷和加工，sn含量過(guò)高還容易引起偏析，獲得不均勻的鑄態(tài)組織，導(dǎo)致銅管力學(xué)性能的各向異性明顯，大大降低硬度、強(qiáng)度的均勻性。因此本發(fā)明中sn含量為0.01～0.80％。

6、p元素可起到脫氧及改善熔體流動(dòng)性作用，同時(shí)p也可以提升銅管的強(qiáng)度、抑制晶粒長(zhǎng)大，同時(shí)提高材料的焊接性能。但是，當(dāng)p含量增加容易出現(xiàn)晶界偏聚，嚴(yán)重降低材料塑性，不利于銅管的彎管加工，易產(chǎn)生裂紋，同時(shí)應(yīng)力腐蝕裂紋的敏感性也會(huì)變高。

7、當(dāng)p含量低于0.005％時(shí)，p對(duì)銅管的改善作用不明顯；當(dāng)p含量大于0.05％時(shí)，延伸塑性損失明顯。因此本發(fā)明中p含量控制在0.005～0.05％。

8、zr元素的添加，通過(guò)固溶處理溶入銅基體中形成過(guò)飽和固溶體，之后固溶體在熱處理過(guò)程中分解為彌散分布的析出相，從而提高合金強(qiáng)度的元素。同時(shí)，zr的加入更重要的作用是能夠大大降低晶界能，并產(chǎn)生溶質(zhì)拖曳和第二相釘扎晶界，提高合金的再結(jié)晶溫度和耐熱性，從而使合金獲得了高強(qiáng)度和高軟化點(diǎn)。此外，zr在cu基體中的溶解度很低，低溶解度的合金元素zr對(duì)合金整體的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能影響十分有限，能夠保證合金良好的熱交換效果。

9、若zr含量小于0.01％時(shí)，強(qiáng)度不夠，同時(shí)對(duì)提高再結(jié)晶溫度效果不大；zr含量超過(guò)0.1％時(shí)，雖然合金的強(qiáng)度有所提高，但析出相的尺寸隨之增大并會(huì)產(chǎn)生富集，導(dǎo)電率和塑性降低也非常明顯。為了得到強(qiáng)度、耐熱性、塑性與導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能的最佳均衡，zr的含量控制在0.01～0.10％。

10、b起脫氧、細(xì)化晶粒的作用，并形成納米級(jí)的硼的金屬化合物，細(xì)小、彌散地分布在晶界，對(duì)晶界起到強(qiáng)化作用，從而抑制了氧從合金表面通過(guò)晶界擴(kuò)散向內(nèi)部滲透引起的合金開(kāi)裂，并且也可促進(jìn)動(dòng)態(tài)再結(jié)晶的形成，提高合金的硬度和軟化點(diǎn)。

11、本發(fā)明合金中添加0.001％以上的硼，可以提高合金的強(qiáng)度、硬度、耐蝕性和軟化點(diǎn)，并且對(duì)導(dǎo)電率幾乎沒(méi)有影響；但當(dāng)硼含量超過(guò)0.01％時(shí)，合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱和塑性有所降低。因此，本發(fā)明將b的添加量控制在0.001～0.01％。

12、mn在銅合金中可以無(wú)限固溶，通過(guò)大量固溶于銅基體中起到固溶強(qiáng)化的作用。mn元素對(duì)銅合金的強(qiáng)度和硬度起到提高作用，同時(shí)由于固溶產(chǎn)生的大量晶格畸變也會(huì)增強(qiáng)電子的散射作用，大幅降低銅合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，所以現(xiàn)有的高導(dǎo)電銅合金中往往不含有錳元素。

13、本發(fā)明合金的mn含量以0.001-0.01％為宜，mn含量低于0.001％時(shí)，強(qiáng)化效果不明顯，起不到提升軟化溫度的作用，當(dāng)mn含量高于0.01％時(shí)，mnzr、bmn金屬間化合物存在團(tuán)聚現(xiàn)象，影響材料的整體性能，且對(duì)導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能影響較大。因此，本發(fā)明中，將mn含量控制在0.001～0.01％。

14、本發(fā)明通過(guò)添加適量的mn，可使得mn與zr、mn與b產(chǎn)生強(qiáng)烈的相互作用，產(chǎn)生高熔點(diǎn)的mnzr、bmn硬質(zhì)金屬間化合物析出相，均勻地分布于銅基體中，起到彌散強(qiáng)化的作用，從而保證合金的力學(xué)性能。同時(shí)因?yàn)樵摻饘傧嘬浕c(diǎn)＞800℃，其又可以起到提升合金的整體軟化溫度，改善合金的熱穩(wěn)定性，改善800℃釬焊后局部軟化問(wèn)題。

15、但是，如果mnzr、bmn金屬間化合物析出相分布不均勻，對(duì)合金性能影響很大，易導(dǎo)致后期加工過(guò)程中彎管、擴(kuò)管等變形開(kāi)裂，影響材料的正常使用，同時(shí)還會(huì)影響合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，不利于管材的熱交換能效。因此，mnzr、bmn金屬間化合物的均勻分布對(duì)于材料的綜合性能提升具有重要的意義。本發(fā)明制備方法通過(guò)控制熱處理及加工工藝可實(shí)現(xiàn)mnzr、bmn金屬間化合物在合金中的均勻分散。

16、作為優(yōu)選，所述的銅合金管中，zr與mn元素的質(zhì)量比滿足：0.1≤mn/zr≤1，b與mn元素的質(zhì)量比滿足：0.1≤mn/b≤8。

17、本發(fā)明合金的熱穩(wěn)定性在很大程度上會(huì)受到zr、b和mn三種元素含量的影響。隨著合金加工率增加，合金的位錯(cuò)堆積密度逐漸上升，在高溫下的穩(wěn)定性也隨之變差。在合金位錯(cuò)密度堆積的情況下，微量的zr、b分布于銅基體的晶界上，能夠緩解基體在加工變形過(guò)程中位錯(cuò)密度的過(guò)分集中，但過(guò)量的zr、b容易在基體中發(fā)生偏聚。

18、一定含量的mn能夠促進(jìn)高熔點(diǎn)的硬質(zhì)mnzr、bmn化合物形成，避免過(guò)多的zr、b以單質(zhì)的形式聚集于銅基體中；當(dāng)mn過(guò)多時(shí)，mn的過(guò)度固溶又會(huì)顯著降低合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和加工性能。因此，綜合考慮到合金的熱穩(wěn)定性、導(dǎo)電、導(dǎo)熱性和加工性能等，本發(fā)明將zr、b、mn的質(zhì)量比控制在0.1≤mn/zr≤1，0.1≤mn/b≤8。

19、本發(fā)明通過(guò)添加適量的zr、b和mn三種元素，利用zr、b和mn在高溫金屬熔體中相互作用形成均勻分布的mnzr、bmn化合物，該mnzr、bmn化合物具有很高的硬度，通過(guò)sn固溶相和銅基體的加工硬化以及硬質(zhì)mnzr、bmn化合物的彌散強(qiáng)化作用相疊加，進(jìn)一步提高合金綜合力學(xué)性能。另一方面，由于b-mn化合物為高熔點(diǎn)化合物，熔點(diǎn)超過(guò)1800℃，均勻分布于合金基體中能夠有效改善合金的熱穩(wěn)定性。

20、優(yōu)選地，所述銅合金管的組織平均晶粒直徑為15μm以下，組織平均晶粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5μm以下。

21、為了保證銅合金管的彎管、脹管、擴(kuò)口等加工性能，要求銅合金組織的晶粒微細(xì)化，并抑制各個(gè)晶粒直徑的偏差。在彎管、脹管、擴(kuò)口等加工過(guò)程中，不僅平均晶粒直徑對(duì)彎曲加工性大有影響，晶粒直徑的偏差對(duì)彎曲加工性的影響也很大。細(xì)小且均勻的組織晶粒可以更好的協(xié)同變形，減少應(yīng)力集中。同時(shí)晶界數(shù)量越多，對(duì)于銅合金抗腐蝕性能也有改善作用。為了得到均衡具備高強(qiáng)度和優(yōu)異的加工性銅合金，就要減少銅合金組織中的粗大的晶粒，并盡可能使各個(gè)晶粒直徑成為微細(xì)。因此，在本發(fā)明中將銅合金管組織平均晶粒直徑控制在15μm以下，平均晶粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在1.5μm以下。

22、當(dāng)平均晶粒直徑超過(guò)15μm，平均晶粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差超過(guò)1.5μm時(shí)，銅合金組織中的粗大的晶粒增加，各個(gè)晶粒直徑的偏差也變大，彎管、脹管、擴(kuò)口等加工性能劣化，容易出現(xiàn)加工開(kāi)裂，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)制冷劑泄漏等事故。更優(yōu)選地，本發(fā)明中，銅合金管的組織平均晶粒直徑為10μm以下，平均晶粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.9μm以下。

23、優(yōu)選地，所述的銅合金管中還包括fe和si，所述fe和si的總質(zhì)量百分含量小于0.0030％。

24、銅合金管在大氣環(huán)境中常見(jiàn)的腐蝕失效之一就是晶間腐蝕。晶界是金屬晶粒間的錯(cuò)接區(qū)，也是高能區(qū)，具有較強(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fe、si元素的形成相容易發(fā)生在晶界上，是引發(fā)晶間腐蝕的關(guān)鍵元素。因此，本發(fā)明要求si和fe的含量小于0.0030％，減少了晶間腐蝕的發(fā)生概率。更優(yōu)選地，所述的si和fe的含量小于0.0015％。

25、作為優(yōu)選，本發(fā)明的銅合金管中還包括質(zhì)量百分含量為0.001～0.01％的x，x選自mg、al、cr、ni或re(稀土元素)中的至少一種。優(yōu)選地，所述的re包括la、ce和y。

26、x元素可起到一定程度的強(qiáng)化效果，在熔鑄過(guò)程中，x元素可以起到脫氧劑的作用，或作為形核中心而提高合金的形核率，從而達(dá)到凈化熔體、細(xì)化晶粒的目的。合金熔體的氧含量降低，會(huì)降低出現(xiàn)氧化夾雜物的傾向；晶粒細(xì)小的鑄錠為加工管材成品提供了良好的初始條件，有助于提升本發(fā)明管材的力學(xué)性能和加工性能。當(dāng)可選元素x的含量低于0.001％時(shí)，凈化熔體、細(xì)化晶粒的效果不明顯；當(dāng)其含量高于0.01％時(shí)，過(guò)量的x元素對(duì)合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響，因此本發(fā)明將x元素的含量控制在0.001-0.01％。

27、作為優(yōu)選，本發(fā)明的銅合金管縱長(zhǎng)方向的抗拉強(qiáng)度≥250mpa，圓周方向的抗拉強(qiáng)度≥235mpa。

28、銅管在制冷劑工作時(shí)出現(xiàn)的破裂問(wèn)題都是因?yàn)槟滁c(diǎn)位置產(chǎn)生龜裂而導(dǎo)致的斷裂，其根本原因是在制冷劑運(yùn)轉(zhuǎn)壓力條件下，銅管圓周方向作用的壓力比縱長(zhǎng)方向的壓力大，從而出現(xiàn)龜裂。因此，想要提升銅管耐壓性能，關(guān)鍵在于改善銅管圓周方向作用的強(qiáng)度，抑制導(dǎo)熱管的龜裂發(fā)生。當(dāng)銅管圓周方向抗拉強(qiáng)度≥235mpa時(shí)，銅管可承受水壓13mpa的模擬測(cè)試，符合制冷劑運(yùn)轉(zhuǎn)壓力條件，同時(shí)管材抵抗變形能力適中，更適合于彎曲安裝；當(dāng)銅管圓周方向抗拉強(qiáng)度＜235mpa時(shí)，有出現(xiàn)管壓破裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此，本發(fā)明的銅管圓周方向抗拉強(qiáng)度≥235mpa。

29、作為優(yōu)選，本發(fā)明的銅合金管圓周方向的屈服強(qiáng)度ysld與縱長(zhǎng)方向的屈服強(qiáng)度ystd比值ysld/ystd≥0.95。

30、銅管的彎管、擴(kuò)管加工變形直接取決于銅合金管各向異性控制，不同方向上的協(xié)同變形對(duì)于彎管、擴(kuò)管加工至關(guān)重要。如常規(guī)的拉伸加工硬化，必然會(huì)更大程度的提升銅管單一縱長(zhǎng)方向的強(qiáng)度，不利于銅管的彎管、擴(kuò)管加工，容易出現(xiàn)開(kāi)裂。因此，銅合金管各向異性越小，越有利于銅管的彎管、擴(kuò)管加工效果。

31、本發(fā)明中銅合金管的各向異性主要體現(xiàn)在銅管圓周方向的屈服強(qiáng)度和銅管縱長(zhǎng)方向的屈服強(qiáng)度的差異大小。在抗拉強(qiáng)度一定的條件下，銅管圓周方向的屈服強(qiáng)度提高，可以增強(qiáng)管的耐破壓力；銅管縱長(zhǎng)方向的屈服強(qiáng)度提高，可以增強(qiáng)管的彎管、擴(kuò)管加工性能，使管彎曲、擴(kuò)口時(shí)不容易出現(xiàn)裂紋。因此，本發(fā)明要求銅合金管圓周方向屈服強(qiáng)度ysld與縱長(zhǎng)方向屈服強(qiáng)度ystd比值ysld/ystd≥0.95，有利于保證更高的彎曲、擴(kuò)口加工性良好。當(dāng)ysld/ystd＜0.95時(shí)，在銅合金管屈服強(qiáng)度提升的情況下，縱長(zhǎng)方向屈服強(qiáng)度增長(zhǎng)明顯，且延伸率下降，則不利于彎管、擴(kuò)管加工，容易出現(xiàn)橘皮或裂紋。

32、作為優(yōu)選，本發(fā)明的銅合金管組織平均晶粒直徑為15μm以下，耐破壓力達(dá)30mpa以上。

33、作為優(yōu)選，本發(fā)明的銅合金管在800℃條件下加熱15s后組織平均晶粒直徑為20μm以下，耐破壓力達(dá)30mpa以上。

34、作為優(yōu)選，本發(fā)明的銅合金管在1000℃條件下加熱15s后組織平均晶粒直徑為25μm以下，耐破壓力達(dá)29mpa以上。

35、作為優(yōu)選，本發(fā)明的銅合金管在1065℃條件下加熱15s后組織平均晶粒直徑為30μm以下，耐破壓力達(dá)28mpa以上。

36、本發(fā)明第二個(gè)方面提供了所述的銅合金管的制備方法，包括以下步驟：熔煉→鑄造→均勻化退火→擠壓→軋制→一次拉伸→一次退火→二次拉伸→二次退火；

37、其中，所述一次退火溫度為650～900℃，退火時(shí)間為0.1～2h，一次退火后的冷卻速度大于30℃/s；

38、所述二次拉伸的延伸系數(shù)為0.8～1.5。

39、一次退火目的是將軋制、一次拉伸冷加工后的管材進(jìn)行固溶處理，一方面對(duì)于sn、zr、mn的分散起著重要的作用，而sn、zr、mn的分散可以有效控制基體的晶粒大小。更重要的是，該固溶溫度可以有效控制mnzr、bmn化合物后續(xù)的析出及均勻分布，避免其在基體中的團(tuán)聚。當(dāng)退火溫度高于900℃、時(shí)間超過(guò)2h，管材易出現(xiàn)過(guò)熱問(wèn)題，導(dǎo)致晶界發(fā)生嚴(yán)重氧化或熔化，后續(xù)加工出現(xiàn)沿晶界龜裂風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)退火溫度低于650℃、時(shí)間少于0.1h，則固溶效果不佳，難以實(shí)現(xiàn)mnzr、bmn化合物后續(xù)的析出及均勻分布的效果，不利于管材的強(qiáng)度、耐壓和熱穩(wěn)定性等綜合性能。因此，本發(fā)明中一次退火溫度為650～900℃，退火時(shí)間為0.1～2h。

40、固溶處理中的冷卻速度至關(guān)重要，直接影響到固溶效果。當(dāng)快速冷卻的速度小于30℃/s時(shí)，溶質(zhì)原子可能析出到銅基體表面，不利于后續(xù)工序中時(shí)效強(qiáng)化效果，難以獲得合適數(shù)量的mnzr及bmn化合物，不利于管材的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性的提高。因此，本發(fā)明中一次退火加熱完成后快速冷卻的速度大于30℃/s。

41、二次拉伸的目的是為了獲得要求的外徑和壁厚，同時(shí)決定了管材產(chǎn)品的母管組織和性能，因此二次拉伸加工工藝十分重要。為了保證母管良好的均勻變形和組織破碎均勻，本發(fā)明中的二次拉伸工序延伸系數(shù)控制在0.8～1.5。當(dāng)二次拉伸工序延伸系數(shù)＜0.8時(shí)，一次退火獲得的再結(jié)晶組織因延伸系數(shù)過(guò)小導(dǎo)致組織破碎不充分，無(wú)法獲得充分的加工纖維組織，從而影響最終管材良好的屈服強(qiáng)度和耐壓性能；當(dāng)二次拉伸工序延伸系數(shù)＞1.5時(shí)，一次退火獲得的再結(jié)晶組織由于變形量大而出現(xiàn)組織不均勻問(wèn)題，不利于管材的彎曲、擴(kuò)口和釬焊加工的熱穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明中二次拉伸的延伸系數(shù)為0.8～1.5。

42、作為優(yōu)選，所述二次拉伸道次為5～8道次，前二道次延伸系數(shù)1.2～1.5，最后三道次延伸系數(shù)0.8～1.3。

43、二次拉伸工序的道次設(shè)計(jì)和延伸系數(shù)大小直接影響管材的“軟取向”和“硬取向”組分的織構(gòu)形成，從而影響管材的硬度、強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。當(dāng)拉伸道次少于5道次，道次少的情況下決定了單道次的大加工率拉伸，此時(shí)強(qiáng)拉伸的作用不僅會(huì)影響盤拉后管材公差，同時(shí)增加了硬取向的銅型織構(gòu)、y取向織構(gòu)面積占比，硬取向組分織構(gòu)大量增加，大量的位錯(cuò)塞積和應(yīng)變累積直接影響最終管材的組織晶粒大小偏差和高溫?zé)嶙冃涡阅?；?dāng)拉伸道次多于8道次時(shí)，不僅盤拉加工生產(chǎn)效率低，同時(shí)增加表面?zhèn)c(diǎn)，不利于管材彎曲和擴(kuò)口性能。

44、本發(fā)明中為了獲得加工應(yīng)用性能的銅合金管，在保證多道次拉伸工藝的前提下，將前二道次延伸系數(shù)1.2～1.5，最后三道次延伸系數(shù)0.8～1.3。在5道次以上的延伸工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，將前二道次稱為預(yù)拉伸階段，此時(shí)既要保證最大程度的破碎晶粒，形成大量變形織構(gòu)，為后續(xù)退火提供合適的硬取向組分織構(gòu)基礎(chǔ)。當(dāng)預(yù)拉伸階段二道次延伸系數(shù)均小于1.2時(shí)，加工應(yīng)力小導(dǎo)致產(chǎn)生的位錯(cuò)密度數(shù)量不夠，不僅無(wú)法充分破碎再結(jié)晶組織中大小角度晶界，同時(shí)不利于變形織構(gòu)的形成，影響管材的彎曲、擴(kuò)口加工效果；當(dāng)預(yù)拉伸階段前二道次延伸系數(shù)均大于1.5時(shí)，拉伸加工無(wú)法保證管材表面質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)斷管。隨著拉伸加工道次增多，管材再結(jié)晶組織大量轉(zhuǎn)換成加工纖維組織，再結(jié)晶織構(gòu)大量轉(zhuǎn)變成變形織構(gòu)，此時(shí)塑性逐漸降低。

45、拉伸的最后三道次延伸系數(shù)設(shè)計(jì)既要控制盤拉管材表面質(zhì)量穩(wěn)定，又要確保獲取合適面積占比分布的銅型織構(gòu)、高斯織構(gòu)和y取向織構(gòu)。當(dāng)盤拉最后三道次延伸系數(shù)均大于1.3時(shí)，無(wú)法保證一定面積占比的高斯織構(gòu)，減少軟取向組分織構(gòu)的協(xié)調(diào)變形作用，影響銅管高溫釬焊的組織大?。划?dāng)盤拉最后三道次延伸系數(shù)均小于0.8時(shí)，盤拉工序整體上又無(wú)法形成足夠面積占比變形織構(gòu)，不足以支撐退火工序所需的織構(gòu)轉(zhuǎn)換，影響最終管材的熱穩(wěn)定性。

46、優(yōu)選地，所述二次退火溫度為400～650℃，退火時(shí)間為0.5～8h。

47、二次退火既可以獲得均勻且細(xì)小組織，使得mnzr及bmn化合物均勻分布，同時(shí)又可將管材性能調(diào)控成軟態(tài)(o態(tài))。當(dāng)退火溫度高于650℃、時(shí)間超過(guò)8h，不僅管材組織粗大且不均勻，難以獲得理想的組織平均晶粒直徑以及組織平均晶粒直徑偏差，同時(shí)mnzr及bmn化合物容易出現(xiàn)團(tuán)聚，不利于管材的擴(kuò)口、彎曲等性能；當(dāng)退火溫度低于400℃、時(shí)間少于0.5h，管材殘留加工組織，性能呈現(xiàn)硬態(tài)，同時(shí)難以獲得合適數(shù)量的mnzr及bmn化合物，不利于管材的釬焊加工的熱穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明中二次退火溫度控制在400～650℃，退火時(shí)間控制在0.5～8h。

48、本發(fā)明第三個(gè)方面提供了所述的銅合金管在制備空調(diào)熱交換器的導(dǎo)熱管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接配管、機(jī)內(nèi)配管或管組件中的應(yīng)用。本發(fā)明的銅合金管具有良好的抗拉強(qiáng)度、延伸率和耐腐蝕性能，同時(shí)具備優(yōu)異的折彎、擴(kuò)口、焊接和耐壓等加工特性，特別適用于制備冷空調(diào)用室內(nèi)外連接配管。

49、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具備以下有益效果：

50、(1)本發(fā)明在cu-sn-p合金成分的基礎(chǔ)上添加zr、b、mn，并控制其含量和比例，通過(guò)調(diào)控合金中mnzr、bmn化合物數(shù)量和組織晶粒大小和均勻性，提高了銅合金管的抗拉強(qiáng)度、延伸率、導(dǎo)電、導(dǎo)熱和耐腐蝕性能等，提升了其折彎、擴(kuò)口、焊接和耐壓等加工性能。

51、(2)本發(fā)明通過(guò)對(duì)銅合金管組織平均晶粒直徑大小進(jìn)行調(diào)控，并嚴(yán)格將組織平均晶粒直徑的標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在1.5μm以下，進(jìn)一步提高了銅合金管的折彎、擴(kuò)口、焊接和耐壓等加工特性，減小了加工過(guò)程中出現(xiàn)開(kāi)裂等的風(fēng)險(xiǎn)。

52、(3)本發(fā)明在銅合金管的制備過(guò)程中，通過(guò)對(duì)拉伸和退火工藝進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了sn、zr、mn的分散，并有效控制了基體的晶粒大小、mnzr和bmn化合物后續(xù)的析出及均勻分布，提高了材料的強(qiáng)度、耐壓和熱穩(wěn)定性以及其加工性能。

53、(4)本發(fā)明的銅合金管的縱長(zhǎng)方向抗拉強(qiáng)度≥250mpa，圓周方向抗拉強(qiáng)度≥235mpa，圓周方向屈服強(qiáng)度ysld與縱長(zhǎng)方向屈服強(qiáng)度ystd比值ysld/ystd≥0.95；在800℃條件下加熱15s后組織平均晶粒直徑為20μm以下，耐破壓力達(dá)30mpa以上；在1000℃條件下加熱15s后組織平均晶粒直徑為25μm以下，耐破壓力達(dá)29mpa以上；在1065℃條件下加熱15s后組織平均晶粒直徑為30μm以下，耐破壓力達(dá)28mpa以上，且具有優(yōu)異的耐腐蝕性、導(dǎo)電和導(dǎo)熱等性能，充分滿足空調(diào)熱交換器的導(dǎo)熱管、空調(diào)內(nèi)外機(jī)連接配管等的應(yīng)用需求，且便于安裝使用。