连续挤压技术的发展与应用

连续挤压技术是19世纪70年代在国际上提出的一种塑性加工新方法.与传统挤压方法相比,其具有节能、材料利用率高、自动化生产、可制造大长度产品、占地面积小、节约劳动成本等优点,被广泛应用于有色金属工业界,尤其是铜、铝及其合金制造领域,并相继淘汰了许多传统工艺.在简述连续挤压和连续包覆技术的工作原理基础上,介绍了连续挤压技术从力学理论、数值模拟到关键技术与设备开发的发展情况及现状.重点介绍了应用连续挤压和包覆技术制造铜扁线、铜排铜板带、制冷用铝管、铝包钢复合线、电缆护套等典型产品的技术特点及应用现状.最后从未来市场的角度分析了连续挤压技术的发展趋势.     

光塑性在连续挤压成形研究中的若干关键技术

分析了光塑性和连续挤压技术的特点,总结了光塑性在连续挤压成形研究中的若干关键技术,重点研究了连续挤压过程的光塑性实验建模、光塑性材料的选取、试样制取过程中存在的问题,为今后本领域工作的开展指出可能涉及到的问题.     

连续挤压机主轴部件强度分析与计算

连续挤压技术作为现代工业中应用较多的一种塑性加工方法,其原理是集变形与加热于一体,连续在高温高压下进行工作。随着我国工业的高速发展,连续挤压机也经历了不断创新、优化设计的工艺变革,使我国从二十年前一度比较薄弱的装备与制造基础,逐渐发展成为该领域的佼佼者,我国在这一技术领域的研发与应用已经走在了世界的前沿。在连续挤压作业工艺中由于作业环境、以及机械动力的作用,对连续挤压机主轴部件的强度提出了更高的要求,本文重点针对应用铝材作业时连续挤压机的主轴强度进行挤压负荷、以及驱动力的计算方法对其进行强度计算与分析。     

镁合金的塑性加工技术

分析了镁合金的塑性变形特点及应用前景,阐述了镁合金塑性加工研究现状及在材料、性能和加工制造方面的发展方向,分析了镁合金挤压、锻造、冲压、胀形等变形特点及工艺关键.讨论了镁合金的各种加工性能和环境影响,总结了镁合金塑性加工技术的最新进展.     

等通道侧向挤压技术的研究

等通道侧向挤压技术(ECAE)是提高合金塑性、改善组织性能的一种重要途径,对提高后续成形加工质量有重要作用。本文论述了等通道侧向挤压的原理及工业应用,描述了ECAE挤压过程,对ECAE过程中的挤压路径、挤压角度、挤压速度、挤压温度等工艺参数对组织性能的影响做了详细的分析。     

连续变截面直接挤压成形技术研究

实现晶粒细化的传统塑性加工工艺所需工序多且要求较高,为了解决这些问题,本文提出了一种能够实现金属材料制备及成形一体化的挤压成形新工艺——连续变截面直接挤压成形技术.对不同工艺条件的连续变截面挤压成形过程的数值模拟研究表明:当模角由90°增大至140°时,塑性区范围明显扩大,金属流动均匀性随之提高;模口处轴向拉应力数值减小了20%,降低了表面产生开裂的可能性;模角为90°时变截面型腔处存在死区缺陷,且流线折叠倾向较严重,模角为140°时成形过程中坯料与型腔间易出现空隙.分析认为,本文条件下模角为120°的情况比较理想.     

椭圆异型挤压塑性成形映射理论及模腔优化解析

针对金属椭圆异型挤压塑性成形及模腔优化的理论课题,应用复变共形映射数学研究成果,利用奇偶点相互迭代的三角插值法和法线收敛法,将三维金属异型挤压塑性成形问题转化为二维轴对称成形问题,求解异型挤压模腔曲面函数,建立映射函数解析方法,推导椭圆异型材挤压金属塑性成形连续流动场和应变速度场的数学解析式,并应用金属塑性成形能量极值原理,进行异型材挤压模腔参数的优化,同时为精密快速地实现挤压模腔的CAD/CAM一体化目标提供技术支持。     

镁合金塑性加工产业技术研究进展

简要介绍了10年来课题组关于镁合金轧制、挤压、拉拔工艺研究的部分结果,大量反复的实验研究得给出的工艺参数与组织和力学性能关系说明,镁合金塑性差是可以改善的,可以实现AZ31镁合金的冷挤压和冷拉拔。还论述了镁合金塑性加工产业技术要突破,必须在大幅度降低镁合金塑性加工生产成本的同时,大幅度提高镁合金板材、管材、棒材、线材的塑性,以便于二次塑性加成形时,不增加成本。这样才能形成镁合金塑性加工产业链,镁合金塑性加工才能实现大规模产业。课题组10年来的研究,寻找到了既大幅度降低成本又大幅度提高塑性的新工艺原理与方法,为未来实现镁合金塑性加工产业大规模发展建立了技术基础。本文的看法,仅是为引起更多从事镁合金塑性加工技术人员与研究者关注,共同讨论镁合金塑性加工技术问题,争取早日将镁合金塑性加工产业发展起来。     

塑性加工法制备各向异性稀土永磁材料的研究进展

塑性加工是一种可制备各向异性材料并可实现近终形成形的方法,已有一系列尝试将其应用于制备高性能各向异性稀土永磁材料的研究报导.介绍了用于制备各向异性磁体或磁粉的塑性加工方法,包括热压、模压、轧制、正挤压、反挤压、等径角挤压等,和用各种塑性加工方法提高永磁材料性能的基本原理、效果,以及工业化应用进展.     

金属挤压加工技术探讨

随着经济发展的需求,金属加工制造业的发展突飞猛进。作为金属加工重要途径之一挤压是有色金属、钢铁材料,合金材料加工中有着具足轻重的地位,同时挤压加工也是各种粉末材料、先进材料制备与加工的重要方法。金属挤压制品在国民经济的各个领域获得了广泛的应用。连续挤压技术又对生产提供了新的技术手段和发展空间。     

连续变断面循环挤压与等通道转角挤压技术的工艺特征及其应用

分别论述了等通道转角挤压法与连续变断面循环挤压法这两种大塑性变形方法的工艺原理、工艺流程、模具结构、变形特征以及累积应变量与模具结构参数之间的关系;并系统介绍了这两种方法在制备纯铝、镁合金及钛合金细晶材料方面的应用,明确了连续变断面循环挤压法与等通道转角挤压法均是细化合金组织,提高材料强度、塑性等综合性能的有效途径。通过分析对比,提出这两种大塑性变形方法各自的优势和存在的问题,以及未来的发展方向。     

金属连续铸挤技术研究进展与发展趋势

金属连续铸挤技术(CASTEX)是金属连续挤压技术(CONFORM)的进一步发展.较详细地介绍了国内外金属连续铸挤技术的发展历史、现状、趋势以及应用状况.介绍了金属连续铸挤原理及铸挤力能参数的计算公式,并指出连续铸挤过程所形成的金属动态结晶-半固态加工-挤压塑性变形3个阶段及内、外摩擦转换机制,使金属由铸态组织逐渐变为细小的变形组织;简述了连续铸挤机的结构及各部件的作用,并列出了国内外部分铸挤机设备的型号与参数,分析了连续铸挤过程铸挤温度、运转间隙、设备转数及冷却条件等工艺参数对实现连续铸挤工艺控制的影响;讨论了连续铸挤技术同常规挤压比较所具备的特点,实现了铝及其合金,锡及其合金的管、棒、型、线材等的连续铸挤加工成形,在工业生产上得到了应用;最后指出了连续铸挤新技术的发展方向.     

Mg-Li系合金超塑性研究进展

超塑性是材料在一定温度和应变速率下表现出异常高塑性的能力。Mg-Li合金具有超轻的密度、高比刚度和良好的电磁屏蔽能力,可望在航天、军事、汽车、3C电子等领域获得应用。综述了国内外Mg-Li合金超塑性研究现状,介绍了轧制、挤压、等通道转角挤压、搅拌摩擦加工、差速轧制、高压扭转和多向锻造方法获得的超塑性。指出了Mg-Li合金超塑性存在的问题和今后进一步研究的方向。     

转模挤压成形过程的变形机理研究

针对低塑性合金挤压成形时所需能耗大、材料利用率低等问题,提出了对凹模施加转动的成形新工艺———转模挤压成形技术,并设计了特殊的凹模结构.与芯模转挤压仅适于圆截面制品相比,对凹模施加转动可有效地避免异型截面制品挤出成形时引起的垂直模口部位轴向的＂切断＂等难题.数值模拟及理论分析表明：与普通挤压相比,凹模转挤压成形中塑性区...     

GH4169合金主要塑性加工技术的研究进展

简要介绍了近年来GH4169合金挤压、模锻和轧制等主要塑性加工技术研究现状,总结归纳了GH4169合金在不同成形方式下的变形规律及其成形问题与优化措施。目前,GH4169合金的塑性加工技术得到了长足发展,正朝着晶粒细小、组织均匀、构件尺寸精密化的方向发展。但同时也存在一些问题有待进一步研究,诸如缺乏对冷、热变形后残余应力分布规律以及残余应力释放过程中构件尺寸变化规律等的认识;在组织控制方面,缺少有关δ相含量及其形貌与再结晶程度之间关系的定量描述。     

高导铜型材连铸工艺

苏格兰劳脱米德公司开发出了铜棒连铸和铜型材连续挤压工艺。A级阴极铜用作原料,在RautomeadRS上拉垂直铜连铸机上被熔化并连铸成直径8-20mm的铜棒材。铜棒是无氧的,标称含氧量低于3ppm,而且铸材表面也清洁、无氧。而后铜棒可直接送入整合机并连续挤压成所需外形,形成表面光滑、晶粒细小的铜型材。加工道数从5道减至3道,成品率可达90％。     

Cu-Mg合金连续挤压成形过程的数值模拟和试验对比分析

对高速铁路用Cu-Mg合金接触线进行了热变形模拟试验,试验结果显示,Cu-Mg合金的应力-应变曲线特征在400℃时主要以加工硬化为主,而在500℃以上时,不同应变速率条件下的应力-应变曲线均表现出了一定程度的加工软化特征,且温度越高应变速率越低,加工软化特征越明显。结合铜镁合金热变形模拟试验的结果和Arrhenius双曲正弦函数,建立了铜镁合金的本构方程。通过Deform 3D软件平台,并利用铜镁合金的本构方程,对高速铁路用Cu-Mg合金接触线连续挤压生产过程进行了3D有限元数值模拟分析,对比模拟结果与生产试验结果可知,两者的温度场分布基本一致,数值模拟结果的可靠性得到了验证。此外,结合3D有限元数值模拟结果,对高速铁路用Cu-Mg合金接触线连续挤压成形过程中出现的分层缺陷进行了分析,认为Cu-Mg合金接触线连续挤压成形生产过程中出现的分层缺陷是由于连续挤压过程中正压力异常分布所造成的。     

工艺参数对连续挤压铜/铝复合接触线成形的数值模拟研究

针对铜铝无法复合成形和铜铝结合面不紧密等问题,采用Deform-3D有限元软件,模拟了铜铝复合接触线连续挤压包覆成形过程,研究了成形过程不同模芯端部导流角、复合变形区长度、坯料与模具表面状态和挤压轮转速对铜铝复合接触线包覆质量的影响.研究结果表明:模芯端部导流角度取45°~30°,复合变形区长度L取5 mm,铜铝结合紧密度高,包覆效果好;提高铜线与铝线之间的摩擦,降低模具与铜线之间的摩擦,有利于实现铜铝流动的同步性;适当提高挤压轮转速有利于铜铝结合面紧密度的提高.在TLJ340连续挤压机上进行了铜铝复合试验,试验结果与数值模拟结果相吻合,成功生产出质量合格的铜铝复合接触线产品.     

有色金属固态回收技术的研究进展

有色金属固态回收避免了重熔,且回收率高、成本低及回收件力学性能优良,具有人的应用前景.介绍了有色金属固态回收技术的原理、特点,重点结合铝合金、镁合金的固态回收研究现状,详细介绍了常规挤压、轧制、循环塑性加工等固态回收技术的研究进展.最后对有色金属固态回收技术的研究和发展提出了一些建议.     

半固态连续触变挤压成形技术

半固态连续触变挤压成形技术是一种新的加工技术,将半固态技术、铸造和挤压技术融为一体的连续触变挤压技术,是半固态技术在材料制备领域的一个发展,文中主要针对复合材料、易偏析材料和脆性材料的制备.