铜包铝排拉拔成形性能

铜包铝排制造工艺对产品电阻率及力学性能具有显著影响。研究采用拉拔工艺制备出变形均匀、表面质量高的铜包铝排;通过微观形貌、化学成分分析对复合界面的铜铝结合机理进行研究,并测量了铜铝复合界面剪切强度。结果表明,拉拔工艺生产的铜包铝排具有较低电阻率和高结合强度。     

连铸铜包铝棒深加工工艺的试验研究

对连铸的复合铜包铝棒坯经过静液挤压、拉拔,制备出直径不同的铜包铝导线,所制备产品表面光滑圆整,无凹痕、裂纹等缺陷.对铜包铝棒坯、挤压制品及拉拔制品进行的微观组织及相关性能分析发现在加工的各个阶段,铜铝包覆比一定,拉拔挤压后晶粒进一步细化,铜铝界面间无明显化合物产生,其外观、导电性能和力学性能达到了国家标准.     

基于数值模拟的铜铝接触线拉拔成形工艺优化

采用DEFORM-3D有限元分析软件对铜铝接触线拉拔加工过程进行三维数值模拟,得到拉拔过程中等效应力、等效应变及流动速度分布,分析了接触线复合界面产生缝隙的原因以及实际生产中接触线弯曲的原因。通过改变铜线坯断面形状,使铜铝接触线界面结合良好,调整铝侧定径带长度为2mm、铜侧定径带长度为5mm,使接触线保持平直,并分析了拉拔模角对拉拔加工工艺的影响。     

充芯连铸铜包铝复合材料制备技术的试验研究

在自行研制的充芯连铸工艺试验机上,通过工艺参数的合理匹配,成功地制备出质量较好的外层为铜、内层为铝的铜包铝棒坯.对复合坯经过静液挤压与拉拔,制成不同直径的铜包铝复合线.对铜包铝线的显微硬度和导电性能、力学性能的检测表明,其外观、导电性能和力学性能达到了国家标准.     

铜包铝双金属连铸复合导线退火工艺的研究

采用氮气加压充芯连铸工艺,制备出外径为12mm,内径为8mm的铜包铝双金属复合连棒坯。连铸坯在不经退火的情况下经过多道次拉拔,制备出直径为0.6mm的复合线材。所制备铜包铝复合线表面光滑圆整,无凹痕、裂纹等缺陷,在加工的各个阶段,铜铝包覆比基本一定。对拉拔后的复合导线经1h不同温度退火测试,在温度为450℃时获得了较优良的综合性能,其抗拉强度为208.43MPa,伸长率为13.44%,电阻率为2.454×10~(-8)Ω·m,主要性能符合铜包铝线电子行业标准的要求。     

基于CTSH150型接触线拉拔模具结构的研究

针对CSTH150型接触线拉拔工艺,以拉拔理论为基础设计了直线形的拉拔模具,并通过取点拟合的方法设计了圆弧形和指数形拉拔模具。在有限元软件平台ANSYS Workbench中,将拉拔模型对称化处理,通过结构非线性方法,分析了拉拔过程中模具和线坯塑性成形内部应力强度、最大剪应力、等效von Mises应力大小及分布。在直径Φ28 mm到直径Φ24.04 mm拉拔道次,恒定速度为8 mm·s~(-1)时,得出直线形结构拉拔模具对线坯内部的各塑性特性应力最小,有助于提高拉拔效率;而圆弧形和指数形结构拉拔模具在拉拔过程中应力分布在模具中上区域,更利于拉拔过程中润滑剂对模具和线坯的润滑。     

铜包铝气压连铸成形工艺

在自制的铜包铝气压连铸成形设备上,成功地连铸出内径为8mm,铜层厚度为2mm的小尺寸铜包铝双金属连铸复合棒坯。复合棒坯连续稳定,表面质量良好。经扫描电镜观察和剪切强度测试,发现铜包覆层厚度均匀,内部铜铝界面形成具有一定厚度的扩散边界,内外层金属实现了有效结合。经过后续拉拔加工,成功制备出外径为0.95mm的铜包铝复合线材,经测试,其退火后的抗拉强度,伸长率和电阻率分别为208.43MPa,13.44%,2.454×10-6Ω·cm。     

基于有限元模拟金刚石涂层拉拔模具的优化分析

金刚石涂层拉拔模具以其优异的性能(高硬度、高耐磨性、低摩擦系数等)逐渐成为线材及管材高速拉拔行业中新一代的拉拔模具.为深入研究金刚石涂层拉拔模具对铜材拉拔过程的影响,借助非线性有限元分析对其进行模拟仿真,分析了拉拔过程中铜材及金刚石涂层模具的轴向及径向应力分布规律.通过正交实验法研究了铜材不同压缩率时金刚石涂层拉拔模具参数(工作锥半角α,过渡圆弧半径R,定径带长度L)对铜材拉拔过程的影响,得到了最佳的拉拔模具孔型参数(压缩率为137%时,α=6°, R=4 mm, L=45 mm; 压缩率为258%时,α=7°, R=3 mm, L=45 mm),并采用极差分析与方差分析方法对模拟结果进行分析,得到了不同压缩率时各影响因素对铜材表面轴向残余应力和涂层模具最大等效应力的影响规律.应用实验表明,孔型参数优化后的金刚石涂层拉拔模具的工作寿命是硬质合金模具的10倍.这对于金刚石涂层拉拔模具的推广应用有非常重要的意义.     

基于有限元模拟的20/316L复合管拉拔成形分析

为研究20/316L复合管拉拔成形过程,给出拉拔成形时轴向应力和径向应力对成形区内金属流动的影响,运用非线性有限元分析软件ABAQUS/Explicit,对20/316L复合管拉拔过程进行仿真,得到了拉拔完成后稳定拉拔阶段的轴向应力、径向应力及等效塑性应变的分布,分析了拉拔全过程内外管之间残余接触压力的变化,以及稳定拉拔阶段拉拔力的分布规律。实验表明,经参数优化后的硬质合金拉拔模具的工作寿命是未优化前模具的6倍,并且得到了具有优良综合性能的内衬不锈钢复合管,该研究可节约分析时间,降低成本,又可为提高复合管质量、延长模具寿命提供参考。     

ECAE法制备铜铝双金属复合棒材数值模拟与试验研究

利用Deform-3D有限元软件对铜铝双金属复合棒材室温4道次B_C路径ECAE变形过程进行模拟，研究了金属流动、挤压载荷、等效应变以及平均应力的分布及变化规律；并在自行设计的模具上进行了试验验证，成功制备出铜铝双金属复合棒材，对变形材料进行了物理网格试验及组织性能测试。结果表明，ECAE工艺下铜铝双金属复合棒材内部存在剧烈剪切变形区，复合坯料由不稳定变形逐渐过渡为均匀协调变形，材料内部处于理想的三向压应力状态，静水压力较高，界面处金属结合紧密。4道次ECAE挤压后，铜铝双金属复合坯料整体变形相对均匀，平均累积等效应变量为4.49。随着挤压道次的增加，载荷峰值不断增加，同时复合坯料内部显微硬度不断升高，但包覆层增幅大于芯部材料。     

充芯连铸铜包铝棒坯工艺参数对表面质量的影响

在自制的连铸设备上，通过工艺参数的合理匹配，成功地制备出外层为铜内层为铝，外径为40mm、铜壁厚为8mm、长为80cm的铜包铝棒坯。试验发现铜液的熔化温度、结晶器水冷铜套与石墨衬套的接触长度、连铸速度、二次冷却水的位置和流量对固液界面、铜管的表面质量以及复合界面铜铝的相互扩散都有很大的影响。合理匹配可使固液界面位置调整到离结晶器出口端5～10mm处，复合棒坯表面光洁、复合良好，经过挤压与拉拔，可以制成不同直径的铜包铝复合线。     

铜/铝复合接触线连续挤压成形工艺参数

采用有限元软件对连续挤压下铜铝接触线层状复合成形过程进行二维数值模拟,详细研究了不同模芯端部导流角、复合变形区长度、铜铝厚度比、坯料与模具表面状态和定径带长度对铜铝双金属的流动和挤压力大小影响的规律。结果表明,模芯端部导流角度取30°,复合变形区长度取3.5~5 mm,定径带长度取5 mm,并尽可能增加铝与铜之间摩擦,同时减小模具与铜之间摩擦,能使铜铝层状复合流畅,产品顺利挤出且成形良好。此外,在TLJ340连续挤压机上进行了铜铝层状复合的试验,试验结果与数值模拟结果相吻合。     

铜包铝线的生产现状与发展

介绍了铜包铝复合线材的物理、力学性能,国内外生产铜包铝复合线材加工工艺方法,探讨连续铸造技术在铜包铝复合线材制备工艺中的应用,提出了采用下拉式反向凝固法连铸铜铝双金属复合铸锭新方法。     

铜铝复合接触线连续挤压包覆过程的数值模拟

利用DEFORM有限元软件对铜铝复合接触线连续挤压包覆成形过程进行了数值模拟,研究了挤压过程中金属的流动规律及等效应力、等效应变和温度分布规律。结果表明,铝合金在流动过程中主要发生镦粗变形,该过程产生的变形热引起铝合金的温度升高。应变主要集中在堵头、靴座通道及模具型腔中,且在模口处易产生应力集中。复合变形区长度过短会导致铜铝界面结合变差,过长会阻碍铜铝包覆产品顺利出模。当变形区长度为3. 5～5 mm时,既保证了包覆产品的结合质量又能使产品顺利出模。最后采用试验验证了模拟结果的准确性。     

铜包铝线的生产现状与发展

介绍了铜包铝复合线材的物理、力学性能,国内外生产铜包铝复合线材加工工艺方法,探讨连续铸造技术在铜包铝复合线材制备工艺中的应用,提出了采用下拉式反向凝固法连铸铜铝双金属复合铸锭新方法.     

矩形断面铜包铝轧制成形有限元数值模拟

采用有限元数值模拟方法,研究了矩形断面铜包铝复合铸坯轧制成形铜包铝扁排时的金属变形和流动规律,以及工艺参数对宽展率和铜层厚度比的影响。结果表明,变形区宽面铜层在压下方向主要为压应力状态,而在轧制方向主要为拉应力状态。变形区窄面铜层在压下方向主要为压应力状态,但存在局部拉应力区,在轧制方向主要为拉应力状态。窄面铜层的双向拉应力是导致该位置易发生开裂的主要原因。在所研究的轧制工艺参数中,单道次相对压下率对轧制宽展率和铜层厚度比的影响最大,而采用较大的轧辊直径不仅可以获得较大宽展,而且对铜层厚度比的影响较小,因而铜包铝复合棒坯轧制时,宜采用较大的轧辊直径,并合理控制轧制的道次压下率。通过实验验证,数值模拟的计算精度可满足工程要求。     

铜铝复合产品的对比及预测

正本文主要对当前市场使用的铜母线、铝母线、铜包铝母线主要技术性能进行对比分析,通过其使用的安全性、稳定性以及生产成本和产品的回收再利用等进行预测,其目的在于对当前市场上使用的铜母线、铝母线、铜包铝母线相关性能有更具体系统的了解。铜铝复合产品,伴随着铜价的涨跌不停地在市场上推出,从2007年铜铝复合管到今年的铜包铝母线(铜铝复合电排),无不给铜加工企业带来冲击和     

超光滑金刚石涂层拉拔模具在水润滑条件下的应用

提出微/纳米多层超光滑金刚石复合薄膜的沉积工艺,采用经过改进的热丝CVD沉积装置,能够在孔径d1.0 mm～60 mm的硬质合金拉拔模具内孔表面沉积具有优异耐磨减摩特性的超光滑金刚石复合涂层.采用表面轮廓仪对超光滑金刚石复合涂层拉拔模具的内孔表面进行检测,结果显示拉拔模具入口区、工作区以及定径带位置的表面粗糙度分别为25.7,23.3和25.5 nm.对超光滑金刚石复合涂层的摩擦磨损特性进行考察,结果表明,无论在干摩擦还是水润滑条件下,涂层与轴承钢、铜以及氮化硅陶瓷对摩时的摩擦因数均比常规微米金刚石涂层的低,并且还具有与微米金刚石涂层相当的表面耐磨性.采用制备的超光滑金刚石复合涂层拉拔模具在低碳钢管的拉拔加工过程中实现了基于水润滑的拉拔加工过程,与传统的硬质合金拉拔模具相比,单只超光滑金刚石复合涂层拉拔模具的拉拔产量可提高20倍左右.     

不同模型腔角下铜铝复合连续包覆过程的数值模拟

利用有限元软件对铜铝复合连续包覆成形过程进行二维有限元数值模拟,详细研究了不同模具模型腔角下金属的流动规律、挤压力、模具载荷、应力、应变分布的影响规律。结果表明,在30°～60°的型腔角度中,模型腔角越小,金属流动越均匀,挤压力越小,越有利于节省能耗、降低成本。从包覆复合的结合面质量方面考虑,模型腔角越小越有利。从防止应力集中,保护模具角度考虑,应选择小的模型腔角。从变形效率方面来说,模型腔角越小越好。在TLJ400连续挤压机上进行了铜铝复合的连续包覆工艺试验,试验结果与数值模拟结果相符合。     

铝包钢丝拉拔工艺设计与试验

选用连续挤压包覆法生产的铝包钢丝毛坯,采用强制润滑拉拔技术进行拉拔试验研究。通过试验、比较筛选了适合铝包钢丝拉拔的耐温耐压润滑剂。在对铝包钢丝拉拔工艺进行合理设计的基础上,拉制出了产品。对产品的机械性能和电性能进行了测试,并对断口进行了扫描电镜的观察。结果表明,双金属的性能良好,各项性能指标均达到相关标准。这一试验研究对铝包钢丝的生产有指导意义。