家用空調(diào)器管路件根部裂漏失效分析

蒯金斌 段美姣 鄒成科

（格力電器（合肥）有限公司 合肥 230088）

引言

隨著居民生活條件的改善，空調(diào)器（Air Conditioner）已經(jīng)是每個(gè)家庭必備的家用電器，空調(diào)器核心結(jié)構(gòu)包含電器盒部件、蒸發(fā)器部件、冷凝器部件、四通閥部件、節(jié)流裝置（毛細(xì)管組件）、壓縮機(jī)等，現(xiàn)有的空調(diào)器主要有制冷、制熱、除濕、換氣等功能，其中家庭常用功能為制冷、制熱，所以空調(diào)器制冷、制熱過程中任何一道環(huán)節(jié)出了問題，都直接影響客戶對(duì)空調(diào)器使用的舒適性。

本文主要針對(duì)客戶反映的制冷功能失效問題進(jìn)行剖析，找到其中一項(xiàng)問題點(diǎn)進(jìn)行跟進(jìn)、整改，通過一系列的管理措施、技術(shù)措施，從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)上進(jìn)行規(guī)避問題點(diǎn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和用戶體驗(yàn)。

1 管路件根部裂漏現(xiàn)象

公司某批次生產(chǎn)的一款空調(diào)器，在6～7月份銷售至客戶家中使用一段時(shí)間后，陸續(xù)出現(xiàn)幾臺(tái)空調(diào)器制冷功能失效現(xiàn)象，經(jīng)過售后維修人員對(duì)故障整機(jī)拆機(jī)復(fù)核，發(fā)現(xiàn)均為分氣管組件支管接喇叭口根部焊點(diǎn)處裂漏，導(dǎo)致制冷劑泄漏，見圖1、2。

圖1 根部裂漏

圖2 根部裂漏

通過對(duì)故障整機(jī)條碼進(jìn)行核實(shí)，我們發(fā)現(xiàn)售出整機(jī)在廠內(nèi)生產(chǎn)線檢漏、庫(kù)區(qū)檢漏、發(fā)貨檢漏等多個(gè)環(huán)節(jié)均未出現(xiàn)泄漏情況，在客戶家中安裝使用1～2個(gè)月后，出現(xiàn)分氣管組件支管接喇叭口根部焊點(diǎn)處裂漏，泄漏制冷劑。

2 裂漏原因分析及整改

1）生產(chǎn)過程：分氣管組件支管接喇叭口焊點(diǎn)經(jīng)過高溫加熱，管路件銅管材質(zhì)發(fā)生改變，晶粒變大，銅管疲勞壽命降低。

措施：為規(guī)避此類問題的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)管路件焊接制定控制要求，對(duì)焊接操作工工齡、技能進(jìn)行評(píng)審，并且必須考取國(guó)家級(jí)上崗證，過程中需定期組織對(duì)管路件焊點(diǎn)進(jìn)行金相評(píng)定，確保經(jīng)過高溫后的焊點(diǎn)晶粒符合，見圖3、4。

圖3 金相實(shí)驗(yàn)

圖4 金相實(shí)驗(yàn)

2）管路變形：生產(chǎn)過程中因多個(gè)崗位操作工對(duì)管路件進(jìn)行裝配，分氣管組件接喇叭口根部出現(xiàn)變形，變形處受力形成裂紋，整機(jī)運(yùn)輸振動(dòng)，經(jīng)管路件的制冷劑壓力脈動(dòng)激發(fā)管路振動(dòng)[1]，最終導(dǎo)致裂紋處漏制冷劑，見圖 5、6。

圖5 根部變形

圖6 裂紋處漏

措施：對(duì)生產(chǎn)線操作工操作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，指導(dǎo)員工如何配管、如何調(diào)管，如何保證管路件一致性，并下發(fā)文件指導(dǎo)，做到過程操作可監(jiān)督、可量化。

3）工藝設(shè)計(jì)：分氣管組件支管接喇叭口處未配入邊板以下，管路件根部受力強(qiáng)度弱，整機(jī)裝配完成后，該處屬于受力點(diǎn)，整機(jī)運(yùn)輸、運(yùn)行時(shí)管路件振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致管路件局部應(yīng)力超標(biāo)[1]，尤其是受力點(diǎn)，一旦整機(jī)振動(dòng)幅度以及頻率達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)，管路件受力處應(yīng)力超標(biāo)發(fā)生斷裂現(xiàn)象。

措施：為從根本上杜絕此類問題，同時(shí)在不影響成熟空調(diào)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的情況下，通過實(shí)驗(yàn)，在支管處分別增加10 mm、15 mm的縮口進(jìn)行驗(yàn)證，使其管路件能夠配入邊板以下，見圖7，增強(qiáng)管路件受力強(qiáng)度，同時(shí)消除應(yīng)力，公司內(nèi)部通過對(duì)兩種縮口狀態(tài)下管路件管路應(yīng)力應(yīng)變、噪音進(jìn)行整機(jī)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，重點(diǎn)測(cè)試管路件應(yīng)力應(yīng)變、噪音，支管縮口10 mm管路應(yīng)力應(yīng)變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)超出企標(biāo)要求的開關(guān)機(jī)最大值450 με，不合格；支管縮口15 mm管路應(yīng)力應(yīng)變、噪音實(shí)驗(yàn)合格。

圖7 配入邊板以下

3 結(jié)論

對(duì)公司某批次空調(diào)器出現(xiàn)售后制冷功能失效問題進(jìn)行復(fù)核，發(fā)現(xiàn)為空調(diào)器內(nèi)部管路件根部開裂泄漏制冷劑，經(jīng)過對(duì)故障件的取樣分析，最終確認(rèn)為因管路件設(shè)計(jì)原因，導(dǎo)致管路件根部無(wú)法配入邊板以下，受力強(qiáng)度低，整機(jī)運(yùn)輸、運(yùn)行時(shí)振動(dòng)，管路件根部應(yīng)力超標(biāo)裂漏，歸納整改措施如下：

1）明確要求生產(chǎn)過程中管路件釬焊操作工的上崗條件，根據(jù)企標(biāo)要求對(duì)管路件釬焊后銅管材質(zhì)進(jìn)行晶粒度檢測(cè)；

2）對(duì)生產(chǎn)過程中員工操作方式進(jìn)行規(guī)范，并納入指導(dǎo)文件中，確保操作工能夠執(zhí)行下去，同時(shí)方便監(jiān)督檢查；

3）通過對(duì)管路件支管結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改，增加15 mm縮口，整機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均能達(dá)到企標(biāo)要求，通過以上整改，分氣管組件接喇叭口根部開裂泄漏制冷劑問題在筆者所在公司產(chǎn)品上使用時(shí)未再發(fā)生同樣故障現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)合理的管路件，應(yīng)該考慮實(shí)際操作和機(jī)器運(yùn)行情況，在解決問題過程分析影響管路件應(yīng)力開裂的相關(guān)因素，然后給出對(duì)應(yīng)的措施。