国内铜板带生产技术与加工装备现状

重点介绍了中色科技所研制开发的铜板带热轧机、铜带坯水平连铸机、铜带粗轧机、铜带精轧机、铜带拉弯矫直机、铜带（酸洗）脱脂清洗机等铜加工设备的技术特点、装机水平及其加工工艺。     

连续挤压无氧铜带制造新技术

介绍了连续挤压无氧铜带制造技术,采用大型连续挤压设备、高精度可逆冷轧机、光亮退火炉等设备,经熔炼-上引连铸铜杆-连续挤压铜带坯-粗轧-精轧-退火-清洗后,生产出的无氧铜带,Cu+Ag的含量不小于99.99%,氧含量不大于0.0005%,电导率不小于58.58MS/m,抗拉强度为235MPa,伸长率为50.5%。     

数控铣削工艺参数对覆膜砂砂型表面品质的影响

以覆膜砂砂坯为研究对象,进行了覆膜砂砂坯铣削加工实验,研究了主轴转速、进给速度、铣削深度、铣削宽度等工艺参数对砂型表面粗糙度Ra的影响,并采用正交实验和极差分析了各个因素对加工砂型表面品质的影响。结果表明,铣削工艺参数对加工后砂型表面品质有显著的影响。砂型表面粗糙度随着进给速度和铣削深度增加而增加,随着主轴转速的增加而减少,铣削宽度对其影响不明显;影响程度大小顺序为:铣削深度进给速度主轴转速铣削宽度,通过降低铣削深度和进给速度,提高主轴转速,可提高砂型加工表面品质。     

砂型铣削力的预测计算及断裂断口分析

以覆膜砂砂坯为研究对象,研究砂坯铣削深度、进给速度、主轴转速、切削宽度对铣削力的影响规律,利用正交实验和多元线性回归分析建立了最大铣削力的数学模型并对该模型进行了显著性检验。通过SEM电镜扫描铣削断裂断口,探讨了砂型铣削断裂的形成原因。试验表明:Z轴方向上最大铣削力随切削深度的增大显现上升的趋势,而随着主轴转速、进给速度、切削宽度的增加铣削力的变化幅度很小趋于平稳。砂坯铣削过程中断裂产生的原因主要是砂坯强度不均匀、铣削深度较大、主轴转速过大等。     

用上引法生产宽幅、高纯无氧铜带新技术

介绍了上引法生产宽幅、高纯无氧铜带的新技术.采用上引连铸生产的宽幅、高纯无氧铜带坯,其宽度达到450～630 mm、氧含量≤0.000 5％、密度≥8.9 g/cm3、电导率≥58 MS/m、硬度(HV)≤80,厚度为12 mm时,公差≤±0.15 mm,表面光洁无需铣面,直接粗轧到厚度1.5 mm后,经过罩式炉退火的性能与三段式加工方法相当,不存在因总加工率不够导致带材性能下降的问题.之后经过精轧及成品退火,生产的无氧铜带氧含量≤0.000 5％、电导率≥58.58 MS/m、抗拉强度 ≥230MPa、伸长率≥40％,带材的综合成品率可达83％以上.     

基于超声透射法的铜带分层缺陷自动探伤技术

提出了用超声透射法对引线框架铜带分层进行探伤。设计并制作了探头,配以检测设备,应用于实际铜带产品的自动化检测,取得较好的检测效果。     

水平连铸无氧铜带坯工艺条件研究

潜流式水平连续铸造坯锭-高精冷轧工艺生产无氧铜带材的关键工序是熔铸过程,它决定着无氧铜加工材的两个内在质量指标--致密度和氧含量.对铸造工艺来说,若参数匹配不妥,铸坯内会存在晶粒粗大、显微裂纹、缩孔、缩松、偏析等组织缺陷,使致密度降低,这也是冷加工报废的主要原因.通过连铸工艺参数的正交实验,建立了铸坯致密度与主要工艺参数之间的神经网络描述,网络模型与遗传算法结合对工艺参数的组合进行了优化,改善了铸坯的组织质量,提高了铸坯致密度.     

板坯连铸机的升级改造及其结晶器在线热调宽

介绍了中钢设备有限公司对承建的土耳其某钢厂双流板坯连铸机升级改造:将铸坯规格由最大170 mm×880 mm提高到190 mm× 1015 mm,并增加了结晶器在线热调宽功能.考虑到原铸机结晶器宽窄边铜板和背板等主要部件的尺寸均不能满足新的板坯尺寸要求,且调宽机构精度也不能满足在线热调宽的要求,中钢设备有限公司重新设计了结晶器、弯曲段和扇形段5～6,并对扇形段1～4、7～10和其他部分进行了改造.改造后调宽速度为10～ 20 mm/min,调宽过程中拉坯速度为1.0～1.6 m/min,且铸坯质量良好,铸机增产达40％.     

轧机精密板式过滤机的应用

高精度铜带精轧机是铜板带加工的重要设备,它的好坏直接影响铜板带产品质量。铜带轧机上的工艺介质过滤系统决定工艺介质的清洁度和铜板带产品的表面质量。在生产高精度铜板带的精轧机上,选择一套比较好的过滤系统以及应用得当对提高铜带产品表面质量至关重要。     

稀土对上引连铸铜管坯质量影响的研究

通过上引连铸实验、力学性能检测和金相观察，研究了上引连铸中加入稀土添加剂对铜管坯机械性能的影响。研究结果表明，添加1^#稀土的铜管坯抗拉强度平均提高6．03％，延伸率平均提高10．37％；添加2^#稀土的铜管坯抗托强度平均提高3．03％，延伸率平均提高12．94％。且实验结果确认了稀土在上引连铸生产铜管中的有利作用。     

同轴电缆用铜铝复合带中间退火工艺的研究

研究了中间退火工艺对同轴电缆用铜铝复合带力学性能的影响.结果表明,随着退火温度的升高或退火时间的延长,复合带的伸长率先增加后降低.在340℃×3 h退火后,伸长率达到最大值35.80%.温度升高或时间延长都会导致复合带的抗拉强度降低.同轴电缆用铜铝复合带合理的中间退火工艺为310℃×1.5 h.     

数控锻铜浮雕加工关键技术的研究

针对手工锻铜存在的缺陷和不足,提出了一种数控锻铜浮雕加工方法。采用Art CAM建立浮雕模型并保存模型的三维数据。同时根据二维图像,生成数控铣刀的走刀路线,在铜板上錾出图像的几何轮廓。结合浮雕模型数据,利用设计的机械锻打设备,按照由外轮廓到铜板中心的锻打方向锻敲铜板。锻打过程中,通过高速高精度激光测距传感器实现闭环反馈回路控制机械锻打设备的锻打深度。实验结果表明:该方法有效降低了人工劳动强度,很大程度上缩短了铜浮雕的加工时间。     

高精度铜带轧制生产线设备的研制

介绍了西安重型机械研究所开发研制的高精度铜带轧制生产线的设备组成,技术特点及使用情况,整机的技术性能达到国外同类设备的先进水平.     

异型铜带连续挤压过程的数值模拟研究

利用DEFORM-3D软件对异型铜带的连续挤压扩展成形过程进行三维有限元数值模拟,分析金属的流动规律、速度、应力、应变分布。模拟结果表明,采用常规连续挤压工装模具结构会在产品横截面上产生很大的速度差,中间流速快,两边流速慢。通过对模腔结构的优化设计,使金属流动趋于均匀。在TLJ400连续挤压机上进行了异型铜带的连续挤压工艺试验,试验结果与数值模拟结果吻合良好。     

基于反求设计和CAD/CAE的设备改造方法

传统的设备改造过多地依靠经验,对某一部分的改动还可能会引起设备的其他问题,从而引起改造时间过长、花费过高、进程反复的问题.利用反求设计思想,结合虚拟样机技术,提出一种新的设备改造方法.以铜带卸料小车的改造为例,介绍了快速建立此设备三维模型的技巧、合理处理约束以获得准确结果的方法和选择系统最优驱动力的策略.并验证了该模型的合理性.     

铜带张力卷取机

介绍了铜带张力卷取机的工艺要求特点,机械设备特点及电气传动系统.     

Development of nano-structure Cu-Zr alloys by the mechanical alloying process

Cu-Zr alloys have many applications in electrical and welding industries for their high strength and high electrical and thermal conductivities. These alloys are among age-hardenable alloys with capability of having nano-structure with high solute contents obtainable by the mechanical alloying process. In the present work, Cu-Zr alloys have been developed by the mechanical alloying process. Pure copper powders with different amounts of 1, 3 and 6 wt% of commercial pure zirconium powders were mixed. The powder mixtures were milled in a planetary ball mill for different milling times of 4, 12, 48 and 96 h. Ball mill velocity was 250 rpm and ball to powder weight ratio was 10:1. Ethanol was used as process control agent (PCA). The milling atmosphere was protected by argon gas to prevent the oxidation of powders. The milled powders were analysed by XRD technique and were also investigated by SEM observations. Lattice parameters, crystal sizes and internal strains were calculated using XRD data and Williamson-Hall equation. Results showed that the lattice parameter of copper increased with increasing milling time. The microstructure of milled powder particles became finer at longer milling time towards nano-scale structure. SEM observations showed that powder particles took plate-like shapes. Their average size increased initially and reached a maximum value then it decreased at longer milling times. Different zirconium contents had interesting effects on the behavior of powder mixtures during milling.     

Electrical conductive epoxy composites containing cilia-like powders fabricated by mechanical milling

Electrically conductive epoxy composites were developed by adding cilia-like powders produced by dispersing multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) on copper particles via mechanical milling. During the milling process, the MWNTs were gradually dispersed and partially embedded in the copper particles, producing cilialike powders that enhanced the electrical conductivity of the epoxy composites. With further milling, however, excessive embedding of the MWNTs in the copper particles resulted in decreased electrical conductivity. Electrical conductivity of the epoxy composites containing 24 vol.% of the cilia-like powders (milled for 1 h) was remarkably enhanced up to 15 S/cm.