工业纯铜二氧化硅渗硅层耐蚀性研究

为改善纯铜表面性能,提高使用寿命,以二氧化硅为渗剂,采用粉末包渗技术对工业纯铜进行渗硅处理。制备的渗硅层中有Cu_(0.83)Si_(0.17)、Cu_9Si、Cu_(6.69)Si等相产生,渗层最高显微硬度可达349HV0.05,约为基体的5.80倍。研究不同环境下渗硅层的耐蚀性和抗氧化性,铜渗硅后耐酸、盐及人工海水性能较基体分别提高2.26、3.77、4.38倍,抗氧化性能提高18.00倍。结果表明,采用二氧化硅在工业纯铜表面制备渗硅层是可行的。     

厚壁纯铜坩埚的TIG焊接工艺

纯铜坩埚由纯铜管及铬锆铜法兰焊接制成,是特殊钢熔炼的关键设备.法兰与铜管焊缝缺陷是铜坩埚失效的主要原因.而铜坩埚体积较大,无法采用电子束等先进的焊接方法,亦不能采用加温—保温-MIG焊的工艺.针对这一问题,采用保护气体中添加氨气的工艺进行冷焊接试验,取得了成功,并在生产中取得了较好的经济效益.     

硼脱氧后的残留硼含量对纯铜组织及性能的影响

针对铜熔炼脱氧工艺,研究了采用硼粉脱氧后残留氧含量及残留硼含量对纯铜微观组织、力学性能和电学性能的影响.结果 表明:随着硼加入量的增加,纯铜中氧含量快速降低,残留硼含量升高,纯铜微观组织中枝晶状的氧化亚铜相逐渐消失;随着残留硼含量从0×10-6增加至8.8×10-6时,纯铜的抗拉强度和硬度先升高后降低,伸长率不断升高,导电率升高;当残留硼含量为23×10-6时,纯铜的抗拉强度为135.6 MPa,伸长率为55％,硬度为60.8 HV0.1,导电率为98.12 ％IACS.     

纯铜表面氩弧熔覆TiB2/Ni复合涂层组织及耐磨性能

通过氩弧熔覆技术在纯铜表面制备TiB₂增强 Ni 基复合涂层,以改善其耐磨性能. 将钛粉、硼粉和镍粉在球磨机中充分混合,采用氩弧熔覆技术将纯铜表面预置粉末熔化制备出陶瓷颗粒增强镍基熔覆层. 采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析涂层的物相及涂层中陶瓷颗粒相的组成、分布及结构,利用显微硬度仪和摩擦磨损试验机测试涂层的显微硬度和耐磨性能. 结果表明,熔覆层物相主要包括γ(Ni, Cu)和TiB₂;陶瓷颗粒增强相弥散分布于熔覆层中,其中颗粒相TiB₂以六边形存在,熔覆层内部与基体界面处均无缺陷产生;熔覆涂层具有较高的显微硬度,当(Ti+B)质量分数为10%时,涂层显微硬度高达781.3 HV,与纯铜基体对比,熔覆层显微硬度提高约11.7倍;在相同磨损条件下,随(Ti+B)质量分数的增加,熔覆涂层的摩擦系数及磨损失重先减小后增大;氩弧熔覆原位自生TiB₂陶瓷颗粒增强镍基熔覆层可显著提高纯铜表面的耐磨性能.     

微/介观薄板弯曲成形的回弹尺度效应

回弹是影响薄板成形零件精度最主要的影响因素。在微/介观尺度薄板成形中,零件的回弹特性也表现出显著的尺度效应。文章制备了0.1、0.2和0.4mm的纯铜薄板试样,并通过热处理得到3种不同的晶粒度;开发了30°、60°、90°的微弯曲模具,开展了弯曲成形实验,研究了尺度效应对于弯曲回弹的影响规律。实验结果显示,随着晶粒的增大,回弹角减小;随着板厚的减小,回弹角增大,且增量随板厚减小迅速增大。回弹角同时受到晶粒尺度效应和几何尺度效应的影响。     

有机硅废触体中铜的高效提取及高纯铜制备EI北大核心CSCD

针对有机硅行业生产过程中产生的废触体,提出水浸预处理-氧化酸浸-旋流电积制备高纯铜的工艺。采用单因素实验法,分别考察反应温度、液固比、反应时间等因素对水浸预处理及氧化酸浸效果的影响。结果表明:在反应温度80℃、反应时间30 min、液固比3∶1 mL/g的优化条件下进行水浸预处理,处理后氯、铁的去除率可分别达到93.95%、5.25%,而铜不浸出;在双氧水用量为理论用量的2.0倍、反应温度为30℃、硫酸浓度为1.25 mol/L、液固比为3∶1 mL/g、反应时间为20 min的优化条件下,氧化酸浸过程中铜的浸出率可达93.59%,溶液中铁含量仅为0.25 g/L,且循环浸出时浸出率保持稳定。经循环浸出富集后的硫酸铜浸出液采用旋流电积制备高纯铜,得到的产品形貌平整,铜含量大于99.98%,达到GB/T467—2010的要求。     

添加活性剂的T2纯铜MIG堆焊304L不锈钢工艺

为实现T2纯铜基体堆焊304L不锈钢,采用MIG焊的方法进行试验,在分析焊接电流、预热温度对堆焊层成形影响的基础上进一步添加活性剂过渡层,通过分析活性剂对堆焊层及铜-不锈钢结合界面的作用发现：活性剂可以有效增加熔深,改善铜-不锈钢界面的结合情况,其中Cr₂O₃既可产生电弧收缩,又可改变熔池流动形态,效果优于NaF的作用。添加Cr₂O₃活性剂后铜-不锈钢结合界面Cu-Fe相互过渡形成混溶区,在铜侧形成球状富Fe相,在不锈钢侧形成颗粒状富Cu相。Cu-Fe的充分扩散可改善结合界面,避免产生渗铜裂纹,优化后的工艺为：添加Cr₂O₃活性剂,预热温度400℃,焊接电流320 A。     

纯铜的TIG单面焊双面成形工艺

就纯铜C11000(T2)的TIG焊操作工艺进行了大胆而有益的尝试,成功地采用了单面焊双面成形小孔技术,其焊接试样经外观检查、射线探伤合格,从而证明采用TG单面焊双面成形工艺焊接纯铜(不加垫块)是可行的.     

纯铜表面机械研磨辅助制备镍合金层

以纯铜为研究对象,通过添加镍粉进行表面机械研磨(SMAT)处理。用光学显微镜(OM)、X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电镜(SEM)对SMAT处理后样品的组织及成分变化进行分析。采用X射线能量色散谱分析方法(EDS)分析Ni元素在合金层中的分布与含量。结果表明,纯铜表面出现了明显的分层现象,同时铜镍发生互扩散有铜镍合金形成。处理120 min后形成厚度为35μm铜镍合金层,而240 min厚度则达到55μm,并且合金层与基体变形层结合紧密。由于弹丸的冲击产生应力应变和大量储存能,使得原子的跳动频率增加同时降低了扩散激活能,实现铜镍在较低温度下快速互扩散。     

等通道转角挤压过程中纯铜位错密度变化和力学性能

利用等通道转角法(Equal channel angular pressing)对纯铜进行挤压变形,研究变形过程中纯铜组织演变,分析位错密度及其相应力学性能变化规律,探讨层错能对组织演变的影响机理。结果表明:退火后纯铜在ECAP变形过程中由小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,晶粒尺寸细化到5~10μm;随着挤压道次的增加,纯铜中位错密度显著增大,1道次时位错密度为0.16×1014 m-2,6道次后位错密度达到最大值,为0.41×1014 m-2,之后位错重组和湮灭使得位错密度在一定程度上减小;材料强度明显提高,塑性减小,退火后纯铜的抗拉强度为220 MPa,伸长率为53.5%,8道次后纯铜的抗拉强度为444 MPa,伸长率下降到22.1%;纯铜拉伸断口韧窝数量逐渐增多、变浅且分布均匀,断裂方式整体表现为塑性断裂。通过对组织演化和力学性能分析得出,纯铜作为中等层错能材料,同时具有低层错能和高层错能金属的一些变形特征。