原標(biāo)題：不銹鋼的“蝶變”之路：探尋燃?xì)鉄崴鲀?nèi)部的秘密！

　　燃?xì)鉄崴髯鳛殚L周期消費品，給人的印象一直都是技術(shù)成熟但創(chuàng)新較少的，究其原因，無非是部件材料和工藝技術(shù)的創(chuàng)新與改進(jìn)無法直接給用戶帶來直觀體驗，但事實上這并不意味著創(chuàng)新停滯。

　　燃?xì)鉄崴鹘Y(jié)構(gòu)圖：熱交換器即換熱器

　　以燃?xì)鉄崴鞯暮诵牟考皳Q熱器”為例，不少企業(yè)一直在進(jìn)行換熱器材料升級的研發(fā)，“不銹鋼換熱器”就是成功量產(chǎn)的能夠替代銅換熱器的新型產(chǎn)品。以下，就讓咱們從工藝技術(shù)創(chuàng)新和用戶角度來探討一下燃?xì)鉄崴鞑讳P鋼換熱器的前世今生。

　　【為什么要用不銹鋼換熱器？】

　　事實上，不銹鋼換熱器擁有更出色的防腐蝕抗水垢性能，不在一個量級的實力懸殊，足以讓銅換熱器輸?shù)眯姆诜ú牧蠟樽香~，一種近似純銅的銅合金）。理論上更出色的防腐蝕性能可以更好防止燃?xì)鉄崴髀┧畣栴}，讓用戶洗浴更安全、健康。

　　不銹鋼換熱器剖面

　　不銹鋼換熱器剖面細(xì)節(jié)

　　基于此，不銹鋼就成為了可替代銅換熱器的解決方案。目前A.O.史密斯的市售產(chǎn)品就采用了這種方案，據(jù)工程師介紹，A.O.史密斯熱水器的中高端系列產(chǎn)品所采用的不銹鋼換熱器，其鋼管材質(zhì)為316L不銹鋼，耐熱和耐腐蝕性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于304不銹鋼（即常見的食用級不銹鋼），這也是被稱之為“商用級不銹鋼”的原因所在。需要注意的是，即使是304不銹鋼，在耐腐蝕的性能上也是優(yōu)于紫銅的。

　　從燃?xì)鉄崴鞯倪\行過程看，燃燒煙氣里的酸性物質(zhì)會由外而內(nèi)的腐蝕銅換熱器表面，同時，換熱器內(nèi)部水管中的侵蝕物質(zhì)和雜質(zhì)也會由內(nèi)而外腐蝕管道內(nèi)壁、累積水垢，進(jìn)而影響銅換熱器運行。

　　腐蝕的后果容易理解，水垢的惡性影響在于會導(dǎo)致局部熱量儲積，如果溫差變大會導(dǎo)致銅管的變形乃至破裂。而這時，不銹鋼換熱器**的耐腐蝕抗水垢的性能優(yōu)勢就凸顯出來了。

　　銅換熱器剖面

　　銅換熱器剖面細(xì)節(jié)

　　但是，問題也隨之而來了。不銹鋼在導(dǎo)熱、延展性方面要明顯弱于銅，那么介于不銹鋼材料本身的金屬屬性，要替代導(dǎo)熱系數(shù)更高、延展性更好的紫銅，需要攻克幾大難題：

　　1、換熱效率怎么提升？

　　2、不銹鋼換熱器的焊接制造工藝

　　3、換熱器的使用壽命

　　疑問：換熱效率怎么提升？

　　答案是在相同火力下，*大程度的增加換熱面積，以此來獲得媲美銅換熱器的換熱效率。簡單地說，就是增加水管的數(shù)量。以A.O.史密斯熱水器為例，對比銅換熱器常見的6根水管，不銹鋼換熱器擁有15根水管，換熱面積可增加至銅換熱器的2.5倍以上，換熱效率成功提升至90%。

　　←左邊為銅換熱器結(jié)構(gòu)，右邊為不銹鋼換熱器結(jié)構(gòu)→

　　當(dāng)然這是為了達(dá)到更出色耐腐蝕抗水垢的效果不得已而為之，但同時也可以證明，即使在不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)低的情況下，仍然可以憑借技術(shù)實力達(dá)到高效的換熱效率，從而解決這一難題。

　　銅換熱器6根水管

　　不銹鋼換熱器15根水管

　　換熱效率問題解決了，可全新類型的換熱結(jié)構(gòu)、多達(dá)15根水管以及不銹鋼本身延展性差等新狀況也亟待解決，因此，考驗制造工藝、焊接技術(shù)的時刻也來臨了.

　　疑問：如此復(fù)雜的換熱結(jié)構(gòu)是如何制造的？

　　三個事實擺在面前：相對于銅換熱器串聯(lián)的水管設(shè)計，不銹鋼換熱器為達(dá)到高效換熱效率而采用了“串聯(lián)+并聯(lián)”的水管設(shè)計；15根水管需要焊接的部件大大增加；不銹鋼延展性差導(dǎo)致焊接難度增加。

　　不銹鋼水管的焊接位置

　　不銹鋼換熱器解決方案的出發(fā)點很好，即“為了用戶洗浴更安全、更健康”，可落地變成現(xiàn)實乃至大批量產(chǎn)就顯得尤為困難。針對焊接難的問題，工程師介紹了A.O.史密斯傳承144年的精工焊接技術(shù)，可成功解決不銹鋼換熱器的鍛造焊接問題。

　　正在測試可靠性的A.O.史密斯HS系列燃?xì)鉄崴鳟a(chǎn)品

　　再者，即使是擁有了科學(xué)的換熱結(jié)構(gòu)以及精湛的焊接工藝，不銹鋼換熱器的穩(wěn)定性和使用壽命如何確定也是個大問題。根據(jù)A.O.史密斯模擬用戶正常使用的實驗，HS系列燃?xì)鉄崴鞔蚧饻y試次仍然運行良好，對應(yīng)用戶使用年限計算，大約為7年時間左右。當(dāng)可靠性得到驗證，這也使得批量生產(chǎn)和市售成為可能。

　　次打火測試

　　疑問：不銹鋼的“蝶變”是否預(yù)示著燃熱的創(chuàng)新方向？

　　介于目前行業(yè)整體工藝水準(zhǔn)和市場導(dǎo)向，毫無疑問的，銅換熱燃?xì)鉄崴魅匀皇侵髁鳟a(chǎn)品，可以預(yù)見的是在將來一段時間內(nèi)仍是如此。

　　但是，不被看好的不銹鋼通過全新的換熱結(jié)構(gòu)、精密的焊接工藝、高強度的可靠性測試成功“蝶變”，正在替代銅成為換熱器的革新解決方案。而不銹鋼換熱器在換熱效率和可靠性不輸?shù)那闆r下，耐腐蝕、抗水垢的性能大大超越了傳統(tǒng)霸主銅換熱器，正在成為代表前沿科技的全新產(chǎn)品。

　　創(chuàng)新成為主流，必然要經(jīng)歷一段“漫長”的歷程。一方面，行業(yè)內(nèi)燃?xì)鉄崴?*技術(shù)提升和產(chǎn)品創(chuàng)新正在逐步完善；另一方面，市場內(nèi)消費者對于需求升級和產(chǎn)品認(rèn)識在不斷提升。從這個角度，我們中國家用電器研究院作為行業(yè)機構(gòu)是樂于見到這樣有益于用戶的技術(shù)和產(chǎn)品創(chuàng)新的，我們希望，不銹鋼未來能夠化繭成蝶，書寫燃?xì)鉄崴骼锍痰男缕拢?/p>

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