拉丝退火探讨

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电缆生产工序漫谈:拉丝与退火

电缆生产工序漫谈:拉丝与退火

电缆生产工序漫谈:拉丝与退火一、拉丝1、拉丝:金属杆材在一定的拉力作用下,通过一系列孔径逐渐变小的模孔,产生截面变小长度增加的塑性变形过程。

简单的讲拉丝就是金属线材在等体积下线材长度的拉伸。

2、拉线时实现金属变形的模具叫线模或拉丝模。

3、拉丝模具的四个工作区及其作用:⑴润滑区:润滑剂在这里停留并被带入工作区。

⑵工作区:金属在这此实现变形,直径减小、长度增加。

⑶定径区:使拉出的线材尺寸准确,形状符合要求,模子应具有一定寿命,不致很快磨损,使直径超出公差。

⑷出口区:不刮伤从定径区出来的线材。

同时防止拉线机中间停车时产生倒线而引起断线。

4.拉丝配模应满足的要求:⑴使拉出的线材尺寸形状、机械性能、表面质量均要符合标准要求。

⑵每道变形量要尽量大,充分利用金属塑性,提高生产效率。

⑶不发生断线和拉细现象,即保证足够的安全系数。

5.拉丝油的作用及温度(浓度)控制⑴拉丝油的主要作用是:对拉制过程中金属线材和模具进行润滑冷却;同时将金属线材在压缩变形过程中产生的金属粉末带走。

起到提高金属线材表面质量和延长模具使用寿命的作用。

⑵拉丝油温度控制:铝拉最佳工作温度40~50℃最高不超过60℃;铜拉<40℃。

⑶铜拉皂液浓度:3~8% PH 值7.5~8.5⑷铜拉冷却水浓度:0.5~1%,出水温度不大于55℃ ,入水温度不大于33℃。

⑸铜拉丝油以低粘度矿物油为基础油,并添加多种添加剂而制成的。

其主要成份为天然油脂的酰胺皂、合成酯、表面活性剂、防锈剂、浸润剂、抗氧化剂、防霉防腐剂、消泡剂等多种添加剂。

6.铜拉丝油的主要特点有:a、润滑性能好,润滑膜强度大,可减少高速铜大拉机轮箍、拉丝模具的磨损;b、泡沫低,冷却效果好,对铜材具有良好的抗氧化,加工后的铜材不易氧化;c、清洗性好,可有效防止铜皂在拉丝模、鼓轮、轴承、机箱内的粘结,延长拉丝模、鼓轮的使用寿命;d、稳定性好,不易发臭变质,使用周期长,可节约成本;e、安全卫生,无毒无异味,对皮肤无刺激作用,正常使用对人体无不良影响;7.铝拉丝油的主要特点:铝拉丝油以石油润滑馏分为原料经溶剂精制和白土处理等工艺制得精致基础油,并添加抗氧、防锈、抗磨、消泡、低温降凝等多种油性添加剂调制而成。

大拉线机生产退火铜线质量问题的探讨

大拉线机生产退火铜线质量问题的探讨

大拉线机生产退火铜线质量问题的探讨作者:姜涛来源:《中国新技术新产品》2011年第07期摘要:连续退火(交流)大拉机使用盘式收线生产时,大规格铜线有时性能不稳定。

分析其原因,对设备进行改进调整后,提出用圈式收线解决了这一问题,生产运行良好,退火铜线性能稳定,废品减少,提高了生产效率,取得了满意的效果。

关键词:裸铜线;大拉机;圈式收线;质量;工艺;改进中图分类号:TM244 文献标识码:A1 引言连续退火(交流)大拉机是上海电气自动化研究所和上海电工机械厂联合研制的。

在我厂试车投产后,在生产中出现了定速轮压线、盘式收线时生产大规格铜线退火性能有时不稳定和表面氧化变色等3个主要问题。

针对上述问题,对设备性能作了分析,并进行了一些改进和调整,取得较好的效果,产品性能得到保证,又提高了生产效率。

2 定速轮压线机械同步的好坏直接影响到铜线的拉制、退火过程和退火铜线的力学性能。

从拉丝机箱出来的硬铜线经过定速轮时极易压线,造成铜线表明刮伤甚至拉断,退火线性能又不合格。

定速轮表面应有0.5 °的锥度,以防压线。

虽然将锥度加大到1.5°,但仍然压线。

为此,定速轮下面安装一个分线轮(见图1),解决了压线问题。

3直径为Φ2.68mm以上大规模铜线退火性能不稳定我厂原采用的盘式收线,收线筒外径为Φ630mm大盘,满盘时导线重量比原设计(最大盘径Φ560mm)大两倍。

盘式收线电机是采用交流滑差电机(15kW 9.6kgf.m),其电气性能具有一定的滞后特性。

在重负荷工作时,电机的跟随性变差。

从空盘到满盘的过程中,电机转速要随着盘线的增加而递减(见图2),而线速度保持不变。

当系统要求收线转速降低时,滑差电机在重载下电气滞后特性明显,不能及时跟随张力偏差信号使转速尽快改变,使得储线张力变化幅值加大,经常出现张力轮下落到底部,铜线松套、抖动、打火,退火线出现软硬不均及打火伤痕,由于大规格铜线退火生产时,张力机构的气压要加大,退火铜线有时被拉伸变细,超过负公差。

冷拉拔铜包铝细丝的退火工艺与组织性能研究

冷拉拔铜包铝细丝的退火工艺与组织性能研究

冷拉拔铜包铝细丝的退火工艺与组织性能研究St udy on Annealing Process and Micro st ruct ure and Properties ofCold2drawing Copper Cladding Aluminum Thin Wires王秋娜,刘新华,刘雪峰,谢建新(北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083) WAN G Qiu2na,L IU Xin2hua,L IU Xue2feng,XIE Jian2xin(School of Materials Science and Engineering,University of Science and Technology,Beijing100083,China)摘要:研究了冷拉拔铜包铝细丝合理的退火工艺及其对材料力学性能、铜包覆层组织及界面扩散层厚度的影响规律。

结果表明:铜包铝细丝的最佳退火工艺为300℃×60min。

低于200℃退火时,铜包铝细丝铜包覆层处于回复阶段,细丝强度从冷拉态的361MPa急剧下降到236MPa,延伸率略有降低;300℃退火后,铜包覆层的再结晶完成,细丝的抗拉强度下降至约152MPa,延伸率升到最高,达到16.3%;400℃退火后,铜包覆层晶粒显著长大,界面处生成脆性金属间化合物,延伸率急剧下降。

界面扩散层的厚度随退火温度和保温时间的增加而增大,当退火温度低于300℃时,扩散层厚度随退火时间增加缓慢;当退火温度高于350℃后,扩散层厚度快速增大。

延伸率随扩散层厚度的增加先升高后降低,当界面扩散层厚度为2μm时,铜包铝细丝的延伸率最高。

关键词:铜包铝细丝;冷拉拔;退火工艺;组织性能中图分类号:TF12512 文献标识码:A 文章编号:100124381(2008)0720030206Abstract:The appropriate annealing process for cold2drawing copper cladding aluminum wire was st udied.The variations of mechanical p roperties,micro st ruct ure of copper sheat hs and diff usion t hickness of copper cladding aluminum wires wit h annealing p rocess were investigated.The result s show t hat t he p roper annealing p rocess for copper cladding aluminum wire is300℃×60min.At an an2 nealing temperat ure below200℃,a recovery of microstruct ure occurs in copper sheat hs,t he strengt h of t he copper cladding aluminum wire decreases dramatically f rom361M Pa to236M Pa and t he elonga2 tion drop s a little compared wit h unannealed wires.Annealed at300℃,t he recrystallization of micro2 st ruct ure in copper sheat h is f ully completed,t he st rengt h of t he copper cladding aluminum wire drop s to152M Pa and t he elongation achieves maximum value16.3%.The grain size of copper sheat h grows up and intermetallic p hases are formed at interface as annealing temperat ure reaches400℃,while t he elongation of material decreases.The diff usion t hickness increases as annealing temperat ure and time increase.When t he annealing temperat ure is lower t han300℃,wit h t he increase of annealing time, diff usion t hickness increases slowly.When t he annealing temperat ure is higher t han350℃,t he diff u2 sion t hickness increases quickly as t he annealing time prolongs.Wit h t he diff usion t hickness increas2 ing,t he elongation shows a trend t hat it increases at t he beginning and t hen decreases.The critical diff usion t hickness of copper cladding aluminum wire is2μm,when t he material possesses optimum mechanical p roperties.K ey w ords:copper cladding aluminum t hin wire;cold drawing;annealing process;microst ruct ure and property 铜包铝线材充分发挥了铜的优良导电性能和铝的低密度优势,在微型精密仪器、微型电控仪表、无线电元件、半导体器件等方面具有重要应用前景[1-3]。

拉丝、退火、绞线工艺操作规程

拉丝、退火、绞线工艺操作规程

拉丝、退火、绞线工艺操作规程拉丝、退火、绞线工艺操作规程名称:拉丝工艺操作规程1. 设备的组成及用途拉线机由拉线轮、电动机、传动部分2. 生产前的准备工作2.1. 根据生产任务单要求,按原材料定额领用一定数量经检查合格的铜杆,准备好收线盘,并检查盘具是否完好,将完好的盘具装在收线架上2.2. 根据生产任务单要求的规格,按配模表的规定将拉线模配齐2.3. 检查设备是否运转正常,才可开机,并作记录3. 操作要点3.1 检查润滑管道是否通畅3.2 将进线的头子轧尖,穿出第一模子35cm 左右,并把模子固定在穿模机的模座上,用穿模机上的夹钳夹住线关,开动穿模机,使穿模机滚筒绕有10~15 圈,用以上方法依次将所有模具穿好,并将线头绕过牵收固定在收线盘上3.3 根据线径大小调节好收线涨力,开动润滑油及拉线机拉到100~200米左右停机。

检查成品线径是否合符要求,合符要求方能开机。

2.2.4 线盘排线应整齐,平坦,收线张力应适宜,收线不得过满,离盘边不小于15mm3.4 每盘下线要小心,不要有碰伤铜线,品字型放在指定的区位,并按要求进行完工检验。

经验收合格的产品都挂上合格标签,并且要认真做好记录4. 本工序量问题,产生原因及防止方法质量问题产生原因解决方法1.尺寸不合格1.1 模子用错及磨损1.1 调整模子1.2 收张张力大1.2 调节收张张力1.3 模子堵塞1.3 经常清洗模子2.线不圆2.1 模子放得不正2.1 放正模子2.2 模子不光,有尖角2.1 修理或换模3.表面毛糙,斑点3.1 铜杆质量不好3.1 换进线3.2 成品模不光,角度不对3.2 换模子3.3 定速轮不光,有槽子3.3 修理或换定速轮4.线径局部缩小表面起波浪节4.1 定速轮跳动有槽子4.1 换定速轮4.2 模子承线太短4.2 换模子4.3 收线不稳定4.3 调整收线张力5.断线5.1 铜材杂质多5.1 换进线5.2 定速轮有槽,不光5.2 换定速轮5.3 进线模破裂5.3 换模子5.4 润滑不良5.4 加强润滑退火工艺操作规程1.生产范围罐式退火炉用于铜单线的退火,线径范围:0.40~3.25mm。

退火工艺原理解析

退火工艺原理解析

退火工艺原理解析1. 引言退火工艺是一种常用的热处理方法,用于改善金属材料的性能。

通过对金属材料进行加热和冷却,可以改变其晶体结构和力学性能。

本文将深入探讨退火工艺的原理和应用,并分享我的观点和理解。

2. 退火工艺的基本原理退火是基于金属材料的相变性质和晶体结构的变化来实现的。

它的基本原理是通过加热使金属材料达到高温,然后以特定的速度冷却到室温或其他适当温度,从而改变金属材料的组织结构和性能。

3. 退火工艺的类型退火工艺可以分为多种类型,包括全退火、时效退火、回火和局部退火等。

不同的退火工艺适用于不同的金属材料和应用场景。

全退火适用于消除应力和改善材料的可塑性;时效退火适用于提高合金材料的强度和硬度;回火适用于改善钢材的韧性和韧化材料的强度;局部退火适用于恢复和改善焊接区域的性能。

4. 退火工艺的影响因素退火工艺的效果受多种因素的影响,包括退火温度、保温时间、冷却速率等。

退火温度和保温时间决定了材料的晶体粒度和相变行为,而冷却速率则影响材料的组织结构和性能。

5. 退火工艺的应用领域退火工艺在许多领域都有广泛的应用,包括金属材料加工、焊接、热处理和半导体制造等。

通过退火工艺,可以改善金属材料的可加工性、耐腐蚀性、力学性能和热稳定性。

6. 我的观点和理解退火工艺是一项重要的热处理技术,对改善金属材料的性能起着关键作用。

在不同的应用场景下,选择合适的退火工艺可以达到不同的目的。

我认为在实际应用中,退火工艺的优化和控制是非常重要的,它可以确保金属材料具有理想的组织结构和性能。

7. 总结与回顾退火工艺是一种常用的热处理方法,通过加热和冷却金属材料,改变其晶体结构和力学性能。

我们深入探讨了退火工艺的基本原理、类型、影响因素和应用领域,并分享了对该主题的观点和理解。

我相信通过合理选择和控制退火工艺,我们可以获得高质量的金属材料,并满足不同领域的需求。

在这篇文章中,我试图按照从简到繁、由浅入深的方式来解释退火工艺的原理和应用。

拉伸加工中的热处理和退火

拉伸加工中的热处理和退火

拉伸加工中的热处理和退火拉伸加工是现代工业中常见的一种金属材料加工方式,其可以通过将材料加热后进行弯曲、拉伸等方式来改善其力学性能和耐久性。

然而,这种加工方式过程中材料遭受的高温和强烈的拉伸冲击会导致其内部晶体结构发生变化,进而导致材料产生强烈的变形和脆性破坏。

因此,在拉伸加工过程中进行热处理和退火是必不可少的步骤。

下面我们将详细介绍拉伸加工中的热处理和退火的过程原理和应用。

第一节:拉伸加工中的热处理热处理是指用加热和冷却的方式来改变金属材料的组织结构和机械性能的过程。

在拉伸加工中,热处理通常包括两个步骤:加热和冷却。

首先,将材料加热到一定温度,然后迅速冷却至室温。

这种方式可以改变材料的晶体结构和硬度,从而改善其机械性能。

具体来说,拉伸加工中的热处理可以分为两种类型:回火和淬火。

1、回火回火是指将钢材从高温状态迅速冷却至室温后再进行加热处理的过程。

回火可以改变金属材料的硬度、韧性和持久力,从而使其更加适合拉伸加工。

回火的温度和时间可以根据所需要的性能进行调整。

通常情况下,回火温度为300℃至600℃,时间为1小时至6小时。

经过回火处理的金属材料具有较高的韧性和延展性,可以更好地适应外力的影响。

2、淬火淬火是将金属材料迅速冷却至室温以引起晶体结构改变的过程。

淬火可以改变材料的硬度、韧性和持久力,使其在拉伸加工中更加坚固和耐用。

淬火的温度和时间取决于材料的类型和所需要的性能要求,通常淬火温度在800℃至900℃之间,淬火后将材料迅速冷却至室温。

经过淬火处理的金属材料硬度增加,但也易于产生脆性裂纹,因此淬火处理需要基于各种因素的综合考虑。

第二节:拉伸加工中的退火退火也是改变材料组织结构和机械性能的一种方式,其主要原理是在高温下使材料晶体结构发生变化,然后再缓慢冷却至室温。

在拉伸加工中,退火可分为两种类型:冷退火和热退火。

1、冷退火冷退火是将材料从加工温度迅速冷却至室温的过程。

冷退火可以增加材料的硬度和韧性,同时还可以减少材料内部的应力。

拉丝退火工艺流程

拉丝退火工艺流程

拉丝退火工艺流程一、拉丝退火工艺的基础1.1 拉丝退火是啥拉丝退火啊,那可是金属加工里相当重要的一道工序。

简单来讲呢,拉丝就是把金属材料通过模具拉成想要的丝材形状,就像把面团从一个小孔里挤出来变成面条一样。

而退火呢,就是给拉好丝的金属来个“回炉重造”,让它的内部结构变得更稳定、性能更好。

这俩工序结合起来,就像一对好搭档,缺了谁都不行。

1.2 材料的准备在进行拉丝退火之前啊,材料的选择和准备可不能马虎。

这就好比做饭得先选好食材一样。

我们得根据最终产品的要求,挑选合适的金属原材料,像铜材、铝材这些都是比较常见的。

而且啊,原材料的纯度、尺寸规格等都得符合要求。

要是原材料不行,那后面再怎么精心加工都是白搭,这就叫“巧妇难为无米之炊”。

二、拉丝的具体流程2.1 模具的选择拉丝的时候,模具就像一个“魔法通道”。

不同形状和尺寸的模具,拉出来的丝材那可就大不一样了。

我们得根据想要的丝材直径、形状等因素,精心挑选模具。

比如说,如果要拉很细的铜丝,那就得用那种孔径很小而且精度很高的模具,这可来不得半点含糊,差之毫厘就会谬以千里。

2.2 拉丝的操作操作拉丝机的时候啊,就像是在驾驭一匹烈马,得小心翼翼又充满技巧。

把金属材料的一端穿过模具,然后机器开始慢慢拉动,金属就像听话的小蛇一样,一点点地被拉成丝。

这个过程中啊,拉力的大小得控制好,太大了丝材可能会断,太小了又拉不动,这真的是个考验经验和技术的活儿,就像走钢丝一样,得拿捏得恰到好处。

三、退火的流程要点3.1 退火的方式退火有好几种方式呢,比如有完全退火、不完全退火等。

这就像给病人看病,得根据金属丝材的“病症”,也就是它的材质、加工状态等来选择合适的退火方式。

如果是那种加工硬化比较严重的丝材,可能就需要完全退火,让它彻底放松一下,就像人累了要好好休息一样。

3.2 退火的温度和时间退火的时候,温度和时间就像两把钥匙,掌握不好就打不开优质产品的大门。

温度过高,可能会让金属丝材出现过热组织,性能反而下降;温度过低呢,又达不到退火的效果。

连拉连退中几种常见退火工艺及比较

连拉连退中几种常见退火工艺及比较
该设备的主要优点:设备较简单,能够实现在线连续退火,而且退火周期相对较短。
缺点:耗电量大,无法实现退火速度自动跟踪(退火温度不能跟随线速作及时调整)。
3、接触式电刷传输大电流退火
接触式电刷传输大电流退火设备主要由可调变压器、电刷、电极轮、冷却液、收放线装置等组成。它是利用单丝通电流时会发热这一原理来实现退火的。
我们知道,铜杆和铝杆在拉丝机上拉拔的过程中,会发生硬化、变脆,为了恢复单丝的塑性,保持良好的电气性能,因此需要将线材在一定的温度下进行热处理(退火处理)。
目前常见的退火方法有:退火炉退火,热管式退火,接触式电刷传输大电流退火和感应式退火等几种方法,下面逐一ห้องสมุดไป่ตู้析、比较各种退火方法的优缺点。
1、退火炉退火
接触式电刷传输大电流退火设备,控制退火程度的方式一般有二种:控制退火电流及控制退火电压。退火电流与退火线径的平方成正比,并与退火的速度有关(速度越快,退火电流需要越大);退火电压仅取决于退火的速度和单丝的电阻率,与线径无关。基于上述原因,所以以控制退火电压来控制单丝退火程度(单丝的断裂伸长率)的方式比较常用(公司的四台铜拉机,都常用该方式给铜丝退火)。 在铜拉设备上,我们可以看到退火电气柜和退火箱之间,有二根粗大的铜(铝)排相连接,它们传输的是较低的电压(约70伏以下,可根据铜丝的生产线速自动调整),较大的电流(数千安培),打开退火箱后方的铁门,映入眼帘的就是那密密麻麻的导电炭刷(一个电极轮上有几十块烟盒般大小的炭刷),它们负责把铜(铝)排上的电流传输到电极轮上,这样电极轮转动受到的阻力较大。
该设备的主要优点:比较节能,能够实现在线连续退火,而且退火周期较短,能够实现退火速度自动跟踪(能自动根据单丝速度调整退火电压或电流,使单丝退火程度保持一致)。
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拉丝退火探讨
我们知道,铜杆和铝杆在拉丝机上拉拔的过程中,会发生硬化、变脆,为了恢复单丝的塑性,保持良好的电气性能,因此需要将线材在一定的温度下进行热处理(退火处理)。

目前常见的退火方法有:退火炉退火,热管式退火,接触式电刷传输大电流退火和感应式退火等几种方法,下面逐一分析、比较各种退火方法的优缺点。

1、退火炉退火
退火炉退火设备主要由退火罐、加热丝、等组成(参见图1)。

它通过把单丝放置在一个加热的容器内,达到退火的目的。

该设备的主要优点:设备简单、易维护。

缺点:耗电量大,退火后单丝性能不稳定,不能在线连续退火,而且退火周期较长。

2、热管式退火
热管式退火设备主要由不锈钢管、加热丝、冷却液、收放线装置等组成(参见图2)。

它通过电热丝加热一根空心管,单丝通过加热的空心管,达到退火的目的。

该设备的主要优点:设备较简单,能够实现在线连续退火,而且退火周期相对较短。

缺点:耗电量大,无法实现退火速度自动跟踪(退火温度不能跟随线速作及时调整)。

3、接触式电刷传输大电流退火
接触式电刷传输大电流退火设备主要由可调变压器、电刷、电极轮、冷却液、收放线装置等组成。

它是利用单丝通电流时会发热这一原理来实现退火的。

该设备的主要优点:比较节能,能够实现在线连续退火,而且退火周期较短,能够实现退火速度自动跟踪(能自动根据单丝速度调整退火电压或电流,使单丝退火程度保持一致)。

缺点:由于靠电刷传输电流,电极轮转动使的阻力较大(费能),单丝和电极轮间有时会产生火花,影响单丝的表面质量。

(参见图3)
图3中,电极轮1和电极轮3的电位相等(假设都是正极),电极轮2是负极,则电极轮1和电极轮2及电极轮2和电极轮3之间的单丝都有电流通过,并产生热量。

从图中可以看出,电极轮1和电极轮2间的单丝发热比电极轮2和电极轮3的要少,单丝的相对温度较低(因为电极轮1和电极轮2间的单丝较长,通过的电流相对较小),该段称为预热段,电极轮2和电极轮3之间称为退火段。

因铜丝在较高的温度下易氧化,为了避免氧化的产生,通常采用水蒸汽保护(2#铜中拉采用冷却液保护)。

经过退火的单丝通过冷却液的冷却后,就可以上收线盘了。

接触式电刷传输大电流退火设备,控制退火程度的方式一般有二种:控制退火电流及控制退火电压。

退火电流与退火线径的平方成正比,并与退火的速度有关(速度越快,退火电流需要越大);退火电压仅取决于退火的速度和单丝的电阻率,与线径无关。

基于上述原因,所以以控制退火电压来控制单丝退火程度(单丝的断裂伸长率)的方式比较常用(公司的四台铜拉机,都常用该方式给铜丝退火)。

在铜拉设备上,我们可以看到退火电气柜和退火箱之间,有二根粗大的铜(铝)排相连接,它们传输的是较低的电压(约70伏以下,可根据铜丝的生产线速自动调整),较大的电流(数千安培),打开退火箱后方的铁门,映入眼帘的就是那密密麻麻的导电炭刷(一个电极轮上有几十块烟盒般大小的炭刷),它们负责把铜(铝)排上的电流传输到电极轮上,这样电极轮转动受到的阻力较大。

4、感应式退火
感应式退火设备主要由感应电源、感应线圈、等组成(参见图4),它是利用电磁感应原理达到给单丝退火的目的.
该设备的主要优点有:不需要电刷等传输电流到单丝上,工作时所受的阻力较小,退火效率较高(耗电不足退火炉退火或热管式退火的一半),能够实现退火速度自动跟踪,对环境几乎没有污染。

缺点:设备价格较高。

交联机组上的导体预热器,往往是采用了先进的感应加热原理,导体通过感应线圈后,能使导体温度升为所需的温度(一般设定为90℃,交联设备上不需对导体退火,只是提高导体的温度,这样能使电缆的交联度均匀,大幅提升电缆的质量,而且也提高了生产效率)。

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