一文读懂铜棒成型工艺及流程

作者:铜信宝  来源/微信公众号:Txb1717910 发布日期:2019-10-28


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导读:铜棒就是指经过挤制或拉制而成的实心铜棒材。铜棒的种类有很多,包括了紫铜棒、黄铜棒、白铜棒和青铜棒等。铜棒成型有着自己的原则。铜棒成型工艺也可以说成是铜棒生产工艺。而不同的铜棒种类,有会有不同的成型工艺,有着不同的特点。那幺今天,小编主要详细介绍下“铜棒成型工艺及流程”。
铜棒
铜棒材质有哪些呢?铜棒材质包括了H59、H59-1、H59-2、H59-3、H60、H60-2、H62、H63、H65、H68、H70、H80、H90;C1100、C1020、C2680、C2800、C2600、C2801、C5191、C5210、C2200、C7521、C7541、C17200、C1070、C7701、QSn6.5-0.1、QSn8-0.3、QSn4-0.3、BZn18-18、BZn15-20、CuBe2等。
介绍铜棒成型工艺及流程之前,我们说下金属成型工艺有哪些?
1、金属凝固成型习惯上称为铸造。铸造是将熔融金属浇注、压射或吸入铸型腔中,待其凝固后而获得一定形状和性能的铸件的工艺方法。
2、金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性变形能力,在外力的作用下使金属材料产生预期的塑性变形来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。其工艺常可分为自由锻、模锻、板料冲压、挤压、压制等其性能在工程上常用金属的锻造性表示。锻造性的好坏,常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。塑性高,变形抗力地,则锻造性好;反之,则锻造性差。
3、金属焊接成形工艺。焊接是通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使金属材料达到原子结合的一种成形方法。通常分类是熔焊、压焊、钎焊。
铜棒成型工艺有哪些?铜棒成型工艺有很多,包括挤压、轧制、连铸、拉伸等。
铜棒成型工艺流程?铜棒成型工艺流程有三种,如下
1、压-(轧制)-拉伸-(退火)-精整-成品。
2、连铸(上引、水平或轮式、履带式、浸渍)-(轧制)-拉伸-(退火)-精整-成品
3、连续挤压-拉伸-(退火)-精整-成品。
铜棒成型工艺之挤压?
1、挤压的种类:挤压分为正向挤压、反向挤压和特殊挤压三种。
(1)正向挤压:是指制品挤出方向与挤压力方向相同的挤压行为。
(2)反向挤压:是挤出方向与挤压力方向相反。
(3)特殊挤压:是指静液挤压等其它挤压方法。
2、挤压的特点:
(1)正向挤压的特点:其中正向挤压设备较简单,应用最为广泛。
(2)方向挤压的特点:反向挤压由于减少了锭坯与挤压筒的摩擦,降低了挤压力,可以提高工具寿命,在中小规格挤制品中应用较多。
(3)特殊挤压的特点:特殊挤压多用于特殊产品的挤压(如图)。铜棒挤压成型工艺种类
3、挤压的注意事项:
挤压过程中,锭坯在挤压筒中受三向压应力,可以经受较大的变形量;挤压时,要根据合金的特性、挤制品的规格及技术要求、设备的能力和结构,合理设计模具、选择挤压工艺参数。包括铸锭的规格、挤压比、挤压温度、挤压速度等。为了保证和提高挤制品的表面质量,铜合金挤压时多釆用脱皮挤压,以清除铸锭表面的缺陷。
对于沉淀强化型合金,可以釆用水封挤压的方式,在挤压工序实现冷变形前的固溶处理。全铜网专家说,对于普通合金通过水封挤压可以减少制品表面氧化,避免制品的再酸洗。
卧式正向挤压是最传统最普遍的挤压方法,它挤管时的主要问题是管材俩心。反向挤压不但可以减轻偏心程度,而且可以挤压长锭,提高成品率。立式挤压偏心程度最轻,但挤制品长度受到限制。连续挤压工艺流程短,卷重大,可生产大长度产品:特别适合异型断面产品的生产:产品成材率高,可达90-95%:金属消耗少,能耗低,设备投资小,占地少,便于连续化生产,且环保。随着连续挤压技术在制品宽度上的技术突破,该方法在无氧铜、纯铜带的生产上己处于开发应用阶段。该方法主要的问题在于模具寿命短。如何改进模具设计及提高模具材料寿命需要解决。
铜棒成型工艺之轧制?铜棒轧制有孔型轧制、旋压轧制和行星轧制三种。
铜棒成型工艺之拉伸?
1、拉伸的定义:拉伸是将坯料通过模孔并施加拉力使其形状和尺寸发生改变的一种压力加工方法,也是铜棒型线材生产成品的关键工序。
2、拉伸的特点:通过该工序,使制品的外形、尺寸符合要求,具有尺寸精度高、表面光洁度好等特点。
3、棒型线材拉伸是减径拉伸:管材的拉伸分为扩径拉伸、减径拉伸和减径、减壁拉伸。管材拉伸的芯头形式有固定芯头、游动芯头、长芯杆。几种主要拉伸方法见示意图铜棒拉伸方法
游动芯头拉伸时,借助芯头所具有的外形建立起来的力平衡使其稳定在变形区内。此方法道次延伸系数较大,减径和减壁量大,适合于长管和盘管的生产。固定芯头拉伸需用芯杆将芯头稳定地保持在变形区内,主要用于较短的直条管材的生产。
常用的拉伸设备有链式拉伸机、圆盘拉伸机、液压拉伸机及联合拉伸机。链式拉伸机主要用于直条制品的拉伸,有单链、双链和单线、多线拉伸机之分。圆盘拉伸机主要用于中小直径盘圆的生产:联合拉伸机主要生产小规格由盘圆变为定尺直条制品的生产,可同时实现制品的拉伸、矫直、表面抛光、定尺剪切等,直接生产出成品。
铜棒成型工艺之热处理?
管棒型线的热处理主要是中间退火和成品退火。退火制度根据合金特性、产品的状态、性能要求而制定。
现在,管棒型线的热处理广泛使用具有特定气氛的罩式炉、辊底炉、网链炉。在釆用保护气氛的同时,加强气氛的循环,以保证气氛均匀,确保制品表面光亮。
通过式感应炉主要用于内螺纹空调管光管的中间退火,是将盘管展开后进行退火,然后重新盘圆的过程,实现了盘管从“料筐”到“料筐”的连续退火。该设备不但带有气体保护,还有管材内吹扫清洁系统。
在棒型材的热处理中,还有淬火时效热处理。主要用于对具有时效强化特性的合金进行热处理,提高材料的强度和综合性能。挤制品的淬火通常依靠挤压出口水封完成,拉制品则需专用的淬火炉。
铜棒成型工艺之精整?
铜合金管棒型线材的精整主要包括切头尾(定尺)、矫直、表面处理等。根据制品的规格及要求,制品切头尾可以釆用锯切和剪切两种方法。高精度、大规格制品一般为锯切。平直度是管棒材产品的重要质量指标。管棒型材常用的矫直机有辊式矫直机、压力矫直、正弦矫直机和张力矫直机等,而以辊式矫直机使用最为广泛。辊式矫直机是制品通过不同辊形经过反复弯曲而达到矫直的目的。张力矫直机是夹住制品两头施加反向拉力,使制品发生微变形达到矫直的目的,主要用于特殊型材的矫直。其延伸率达到1-3%。压力矫直机一般用于大规格或超大规格的棒材、型材和大壁厚管材的矫直。正弦矫直主要对小直径管材、棒材通过正弦矫直辊反复弯曲达到矫直的目的。
为了保证成品表面消洁、光亮,需要对制品表面(包括管材内表面)进行处理,有人工处理和自动处理两种。人工处理主要是由操作工对管棒材表面油迹、污物等进行檫拭(包括用压缩空气向管材内部打棉球等):自动处理主要是将管棒材通过溶有清洗剂的液体中进行消洗(包括管内吹扫)、烘干等处理。
铜棒成型工艺原则?
1、所有元素都无一例外地降低铜棒的电导率和热导率,凡元素固溶于铜棒中,造成铜棒的晶格畸变,使自由电子定向流动时产生波散射,使电阻率增加,相反在铜棒中没有固溶度或很少固溶的元素,对铜棒的导电和导热影响很少,特别应注意的是有些元素在铜棒中固溶度随着温度降低而激烈地降低,以单质和金属化合物析出,既可固溶和弥散强化铜棒合金,又对电导率降低不多,这对研究高强高导合金来说,是重要的合金化原则,这里应特别指出的是铁、硅、错、铬四元素与铜棒组成的合金是极为重要的高强高导合金;由于合金元素对铜棒性能影响是叠加的,其中CoCr—Zr系合金是着名的高强高导合金。
2、铜基耐蚀合金的组织都应该是单相,避免在合金中出现第二相引起电化学腐蚀。为此加人的合金元素在铜棒中都应该有很大的固溶度,甚至是无限互溶的元素,在工程应用的单相黄铜棒、青铜棒、白铜棒都具有优良的耐蚀性能,是重要的热交换材料。
3、铜基耐磨合金组织中均存在软相和硬相,因此在合金化时必须确保所加人的元素除固溶于铜棒之外,还应该有硬相析出,铜棒合金中典型的硬相有Ni3Si、FeALSi化合物等,a相不宜大于10%。
4、固态有多晶转变的铜棒合金具有阻尼性能,如Cu一Mn系合金,固态下有热弹性马氏体转变过程的合金具有记忆性能,如Cu一Zn一Al、Cu一Al一Mn系合金。
5、铜棒的颜色可以通过加人合金元素的办法来改变,比如加人锌、铝、锡、镍等元素,随着含量的变化,颜色也发生红一青一黄一白的变化,合理地控制含量会获得仿金材料和仿银合金。
6、铜棒及合金的合金化所选择的元素。(网络)
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