转速对铜材连续挤压产品组织性能的影响

采用数值模拟和工程实验相结合,研究转速对铜材连续挤压成形过程和产品组织性能的影响。通过数值模拟分析了铜扁线连续挤压成形中不同转速下材料和模具温度场分布的规律;通过对工程实验样品进行分析,得到不同转速下产品的微观组织和力学性能。结果表明:随着挤压轮转速的增加,产品出口的温度和腔体内坯料的温度逐渐升高,晶粒回复再结晶程度增加并长大;产品的抗拉强度、硬度和伸长率均随着转速的增高而降低。     

KFC铜合金引线框架材料上引速度对连续挤压生产过程的影响

本文主要研究KFC铜合金引线框架材料上引速度对连续挤压生产过程的影响,通过试验得出杆料上引速度与连续挤压生产过程主要参数之间的关系,并在企业生产中得到应用。     

SSLB500型高压电缆铝护套立式双轴连续包覆机的研制

金属护套是交联聚乙烯绝缘高压电缆的重要组成部分,介绍了高压电缆铝护套现有生产工艺及设备的特点;基于四通道连续包覆工艺,开发了SSLB500型高压电缆铝护套立式双轴连续包覆机,检测了挤出铝护套的尺寸和性能,分析了生产数据。研制结果表明:基于数值模拟优化结果设计的工模具结构合理,铝护套成型圆度达到99%,厚度偏差在±5%之内,焊合区域结合强度达到78.8 MPa,延伸率达到33.3%,与非焊合区性能相同;设备长时间运行稳定可靠,主轴转速在6~7.5 r/min时,平均产量达到738 kg/h,平均能耗440 k Wh/t,溢料率小于7%。综合数据表明,所开发的四通道连续包覆工艺及设备具有产品质量好、生产效率高、运行成本低的优点,满足电缆制造企业提质增效的需求。     

铜管连续挤压焊缝形成过程的组织和性能演变

利用光学显微镜（OM），扫描电镜（SEM），透射电镜（TEM）和万能电子拉伸试验机对矩形不等壁厚铜管连续挤压焊缝的形成过程进行了研究。结果表明：铜管连续挤压焊缝由2条细晶带汇合而成，晶粒尺寸在13.1~53.4 μm之间，随着挤压的进行，细小晶粒逐渐长大到与基体晶粒尺寸相同，分布在100~200 μm之间，经过模具的压缩区后，发生二次晶粒细化，焊合界面上的微孔消失；挤压焊合过程中发生了动态再结晶，通过位错迁移突破两股金属之间的界面，形成新的晶粒；沿金属的流动方向，焊缝结合强度不断提高，由初始汇合区的63 MPa升高到模具出口处的212 MPa，达到无焊缝区域抗拉强度的98.1%；焊缝断口内的韧窝数量逐渐增多、尺寸增大，延伸率由0.5%升高到35%，达到无焊缝区域的70%。     

H62和H65黄铜型线材的连续挤压法生产研究

针对目前黄铜型线材生产过程中工序诸多、成品率底、能耗高等问题,提出了连续挤压生产工艺.以H62和H65两种常用黄铜为原材料,采用连续挤压法生产了多种典型的黄铜线材和型线材产品,测试结果满足企业要求.并通过对连续挤压生产过程参数的动态测量,初步获得了一些黄铜线材和型线材连续挤压生产的定性规律.     

腔体结构对连续挤压金属流动的影响

以一次扩展腔、二次扩展腔的通道长度、进料口高度及二次扩展角4个腔体主要参数为研究对象,通过正交试验,设计9组腔体结构。基于DEFORM-3D软件平台,对上述腔体结构的铜带坯连续挤压过程进行数值模拟,以模口处金属流速标准偏差为指标,通过极差分析,得到利于金属流动的最优腔体结构,该结构能够降低金属流动速度差,提高产品成形质量。最优腔体结构温度场的数值模拟结果表明,最优腔体结构的温度合理,有利于延长工模具寿命;对最优腔体及其余两种腔体结构的挤压成形过程进行物理模拟,结果显示,最优腔体结构的流动均匀性较其他两种腔体结构好,与数值模拟结果吻合。     

模具入口角度对铜排连续挤压扩展成形的影响

连续挤压扩展成形是一种先进的铜排制造方法,而模具入口角度是影响产品成形的重要因素。根据连续挤压变形特点,采用刚粘塑性有限元法,应用Deform-3D软件,针对模具的不同入口角度进行连续挤压变形过程的模拟。分析了不同模具入口角度对连续挤压各变形区温度、等效应力、等效应变、速度场以及工模具载荷产生的影响。结果表明,在扩展成形阶段,当模具入口角度为15°时,变形金属等效应力分布均匀,拐角处应力集中小,定径带处金属流动速度的均方差最小仅为0.05,挤压轮扭矩和腔体载荷都比较合理,有利于扩展成形。通过试验验证了模拟结果,为连续挤压模具优化设计提供了重要的理论依据。     

连续挤压制备铝包镁复合棒材的组织与力学性能

在不同的加热温度下,采用不同尺寸的坯料并利用连续挤压工艺进行6063铝合金包AZ31镁合金复合材料的制备,获得尺寸为?5 mm的复合棒材。通过扫描电镜(SEM)、金相显微镜以及万能拉伸试验机等分析手段对制备的复合棒材进行微观组织分析和力学性能测试。结果表明：连续挤压工艺可显著细化复合棒材镁芯的晶粒。坯料在室温挤压时,镁芯的平均晶粒尺寸为15.4μm,复合棒材的抗拉强度为141.4 MPa,伸长率为6.6%。加热温度升高至450℃时,镁芯晶粒开始长大,复合棒材的抗拉强度略有下降,伸长率提高到10%。随着镁芯直径增大,组织均匀性和晶粒细化效果提高,平均晶粒尺寸为12.8μm。在连续挤压过程中,铝镁之间发生相互扩散,产生硬度较高的铝镁结合层,结合层最大厚度为4.8μm。利用Deform有限元软件模拟连续挤压过程中的材料流动,得到了Al和Mg的温度与应变分布,有助于分析连续挤压过程中复合棒材的组织演变。     

铝锶合金高温塑性变形行为及本构方程

采用Gleeble-1500型热模拟试验机进行高温压缩实验,结合连续挤压工艺制定热压缩实验方案,研究铝锶合金高温塑性变形行为,分析变形温度、应变速率对铝锶合金热变形过程中流变应力和Al_4Sr相形态的影响,并采用线性回归的方法建立铝锶合金高温下的本构方程。结果表明:铝锶合金的热塑性变形软化机制以动态回复为主;在热变形过程中流变应力随变形温度的升高而减小,随应变速率的增大而增大;变形温度为400℃时Al_4Sr相破裂严重,而当温度为500℃时Al_4Sr相具有韧性而易于弯曲;可用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦模型描述其热变形行为。     

基于HyperXtrude的ZK60镁合金型材挤压成形数值模拟和实验验证

应用Hyper Xtrude软件对ZK60镁合金空心型材的挤压成形过程进行了有限元数值模拟研究,分别得到了型材在稳态挤压下的温度场、速度场、应变场和位移场,分析了金属流动情况、焊合室入口和出口处的压力。通过不同挤压速度下的稳态模拟分析,确定了合适的型材挤压速度为10 mm·s-1。在挤压温度为350℃和挤压速度为10 mm·s-1条件下进行实验验证,得到了形状外观均合格的产品。对比分析发现,模拟结果与实验结果的型材断面宏观组织形貌具有一致性,证明了应用Hyper Xtrude软件可以有效预测镁合金型材成形过程中的金属流动和焊合情况。