铜单晶的静拉伸力学性能和变形特性研究

利用单晶连铸技术制备了铜单晶棒材,并对棒材的拉伸性能和变形特性进行研究.通过对铜单晶的加工硬化特征、滑移特征及断裂模式的分析,表明铜单晶具有优异的塑性变形行为,可作为优质深加工坯料.     

热型连铸准单晶铜杆的工艺及性能

利用现有的水平连铸设备,改冷铸型为加热铸型,并在此基础上对电解铜（纯度99．95％）进行了水平连铸试验。在纯铜热型连铸过程中,当铸型出口温度为1135℃、拉铸速度为74mm／s、冷却距离为20mm时,能够拉铸出准单晶铜棒材。试验后对准单晶铜的电阻率和力学性能进行了测试分析,结果表明：与国家标准纯铜线T2M相比,准单晶铜的电阻率与国家标准相当;准单晶铜的抗拉强度与国家标准相比降低了26．6％,伸长率最大增加了76％。因此,准单晶铜具有较优异的塑性加工性能和较低电阻率,并且生产率较高。     

单晶铜线在强冷变形过程中的组织性能转变

研究了强冷变形条件下单晶铜的组织性能变化,并探讨了强冷加工对单晶铜组织性能的影响规律及其机制.结果表明,由于单晶铜特殊的组织结构,其在强冷变形加工过程中,一些亚晶、微结构等在变形后期不断产生,呈现出类似多晶体的组织形貌;单晶铜线的电导率随变形量增加而不断降低,降低速率呈S型变化,先慢后快再慢;形变初期OCC单晶铜杆的加工硬化率高,进入强冷加工阶段时,加工硬化速率降低,伸长率呈小幅下降趋势,强度增幅下降,趋于持平;在伸长率低于3％的情况下单晶铜线仍能实现大变形量的变形.     

热型连铸单晶金属的制备与拉伸特性研究

采用自制的热型连铸设备,制备出了直径为12mm的单晶铜、单晶铝、单晶锌棒材;对三种棒材的拉伸特性进行了测试、分析,并与多晶铜、多晶铝线材进行了对比.试验结果表明,热型连铸的单晶金属比多晶金属的拉伸性能大大提高.单晶铝比多晶铝伸长率提高了156.12％,断面收缩率提高了578.36％.单晶铜比多晶铜伸长率提高了131.75％,断面收缩率提高了353.34％.单晶锌的抗拉强度只有7 MPa,伸长率为13.29％.从应力-应变曲线可以得出:单晶铝、单晶铜的加工硬化倾向较小,单晶锌则具有明显的加工硬化倾向.     

单晶铜制备HSYV-5e 4×2×0.5数字通讯电缆的性能研究

用自制区域熔炼单晶化设备制备了直径为2.7 mm铜单晶线材,经过冷拔加工至直径为0.51 mm,采用信息产业部生产标准YD/T 1019-2001制成HSYV-5e 4×2×0.5数字通讯实心水平对绞电缆,分别对导体材料为变形单晶铜和普通无氧铜电缆的电气性能进行检测,对比试验结果表明:变形单晶铜比普通无氧铜电缆的直流电阻低4.59%;变形铜单晶电缆对信号的衰减作用有明显的改善;单晶铜线材冷拔变形后显微组织存在变形孪晶和晶界.     

纯铜的组织和纯度对其表面氧化影响

利用氧化增重实验对纯铜的表面氧化性进行研究,分析纯铜的组织和纯度对其氧化性能的影响。结果表明:单晶组织铜氧化速率与晶粒取向有关,单晶铜(100)晶面的氧化速率大于(111)晶面的氧化速率;多晶铜的氧化速率处于单晶铜(100)晶面与(111)晶面氧化速率之间。纯铜的氧化速率与杂质原子类型和温度有关,纯度越高纯铜氧化速率越小。     

单晶铜线材表面防氧化聚氨酯涂料的研制

单晶铜线材具有优异的力学、电学性能,但其表面易氧化,影响外观和表面质量。以聚氨酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、环氧树脂E-20为原料,制备出一种新型的单晶铜线材表面防氧化涂料,并对涂料的各项性能进行了测试。测试结果表明:所研制的涂料具有良好的力学性能和耐腐蚀性能,将其涂覆于单晶铜线材表面,在室温下能有效防止铜线材表面变色,并使铜线材在150℃时的氧化速度仅为裸单晶铜线的17.840%。     

热型连铸单晶铜的性能

利用自制的热型连铸设备生产了单晶铜棒材，对其铸态、冷加工态、退火态的力学性能与电学性能进行了系统的测试与研究。结果表明：和多晶铜相比，单晶铜在铸态时具有良好的塑性和较低的电阻率，并具有优异的室温延展性，其延伸率可达6100％以上；冷拉拔加工后单晶铜表现出更大的加工硬化现象，但采用合理的退火工艺可使其加工硬化得到缓解。     

连铸铜单晶工艺参数的匹配及其对铸棒表面质量和组织？…

在自制的单晶连铸设备上，通过各工艺参数合理匹配，成功地制备出了表面光洁、直径８ｍｍ、长８－１０ｍ的铜单晶铸棒。通过理论分析和实验验证发现铜单晶连铸时固－液界面位于铸型内，并呈凸出形状。铸型温度、连铸速度和冷却距离对固－液界面的位置有很大的影响，其各工艺参数合理匹配，可使固－液界面位置位于离型出口端２－３ｍｍ；并且当连铸速度大于４０ｍｍ／ｍｉｎ时，固－液界面的形状由凸变凹。当铸型温度逐渐降低（低于铜     

单晶铜键合丝的球键合性能研究

通过对自制单晶铜键合丝进行球键合工艺试验,并对键合后焊点分别进行键合拉力(BPT)和剪切力(BST)测试,以及对键合点的组织、界面进行观察和显微硬度测试.结果表明, 单晶铜键合丝进行球键合后,焊点所能承受的拉断力和剪切力均为近似正态分布,具有较高的可信度,50 μm的单晶铜键合丝的CPK值达到1.8以上,属于优质的过程能力指数.焊点经过可靠性试验后,界面依然清晰、较为平直,没有发现界面处形成微量弥散分布的金属间化合物和Kirkendall空洞,表现出稳定的电学和界面组织性能.     

制绳钢丝扭转试验问题研究

针对某企业制绳钢丝扭转试验断后是否合格的判定问题,通过断口宏观形态分析、微观断口特征、金相显微组织分析,检验标准对比等多种方法,总结归类了几种典型断口形态,分别对典型断口进行研究,探寻扭转断口合格与否的科学依据,并追溯不合格因为,提出改进措施.     

立式回转线切割加工电极丝双向耦合动态行为理论研究

为了从理论上分析研究旋转运动对电极丝动态行为的影响,从动力学角度揭示旋转电极丝线切割加工机理,将电极丝简化成旋转细长轴,分析电极丝动态特性.首先应用Hamilton分析力学原理建立旋转电极丝的动力学方程,得到两个相互耦合的微分方程,研究分析了在放电爆炸外力作用下,因为旋转运动产生耦合方向的振动.揭示了旋转电极丝旋转运动的离心力产生的定心性以及轴向力产生的横张力作用,对于指导机床设计改进和实际加工有重要的理论意义.     

热丝TIG焊机器人送丝系统设计

送丝系统是TIG焊机器人系统的重要组成部分.传统送丝系统多采用电气控制,定位精度低且难以实现数字化控制.为了配合TIG焊机器人的应用,本文设计了一款基于PIC单片机的热丝TIG焊机器人送丝系统.实现了送丝速度在0.4～4 m/min范围可调,同时实现了送丝控制系统与机器人的自由通讯并能接受机器人的管理.     

Micro Wire Electrochemical Cutting by Using In Situ Fabricated Wire Electrode

This study develops a micro wire electrochemical cutting process. Because of no electrode wear in this process a very thin metal wire can be used as the wire electrode. The tungsten wire electrode with the diameter of 5 μm is electrochemically in situ fabricated for the production of micro structures with the slit width of less than 20 μm. Effects of process parameters on the wire diameter in the wire etching and on the gap variation in the electrochemical cutting have been studied theoretically and experimentally. Many complex micro metal parts with structures of several ten micrometers have been obtained.     

立式旋转线切割加工电极丝动态行为理论研究

针对立式回转线切割加工,将电极丝简化成旋转细长轴,分析电极丝动态特性.应用Hamilton分析力学原理建立旋转电极丝的动力学方程,得到两个相互耦合的微分方程;通过求解微分方程的齐次部分,得出旋转电极丝正负进动速度的特性及临界转速,研究分析后发现在无外力作用的自由振动时,因旋转运动而产生了耦合方向的振动,因此需研究两个垂直面内的动态行为及相互之间的关系.同时还分析了旋转电极丝的临界转速,对于实际加工有重要的理论指导意义.     

立式自旋转电火花线切割机的设计

基于旋转电极丝的加工机理，提出了一种新型的电火花线切割机结构形式——立式自旋转电火花线切割机。阐述了一种同时实现电极丝旋转、排丝和恒张力控制的结构，并通过理论分析介绍了实现恒张力控制的原理。     

线切割断丝故障原因的分析

提出了影响线切割断丝故障的主要原因，以及分析了断丝的位置和改善措施。