固-液铸轧异形双金属线截面形状预测模型

为研究短流程异形截面双金属线制备工艺,本文提出了非圆孔型固-液铸轧复合异形截面双金属线制备工艺,并以铜包钢线为研究对象,利用Deform有限元软件对非圆孔型固-液铸轧复合双金属线的截面形状进行研究,建立了异形截面双金属线的截面形状预测模型。本文利用铸轧实验机成功制备了不同截面形状的双金属线,其截面形状与预测模型相符,预测模型的准确性在98%以上;基于截面形状预测模型,系统性地分析了设计参数对双金属线截面形状的影响。

铜包钢线材及其生产工艺

介绍了铜包钢线材的类型、性能、应用领域以及生产方法。对国内外目前广泛使用的生产铜包钢线材的电镀法、包覆法、热浸镀法和水平连铸法作了详细阐述,并对各生产工艺的特性、生产成本、产品质量作了比较分析,指出了其中的关键问题,为我国的铜包钢线材的技术改进,提高产品质量,降低成本提供参考。

铜/钢反向凝固复合实验研究

反向凝固复合技术是生产双金属复合材料的一种新方法， 具有高效、低耗、短流程特点。以包铜钢线为研究对象， 介绍了反向凝固复合工艺特点， 系统地研究了各工艺参数对包复比的影响，

电气化铁路用铜包钢接触线制造技术

介绍并分析比较电镀法、浸涂上引法以及连续挤压包覆法等几种铜包钢线生产方法。电镀法设备体积小 ,投资少 ,但只能生产薄镀层细线 ,并存在环境污染 ;浸涂上引法的产品界面结合强度高 ,长度不限 ,但工艺复杂 ,设备庞大 ,技术难度较大 ,生产效率较低 ;连续挤压包覆技术设备投资少 ,生产率高 ,铜包覆层厚度均匀、无露点、无焊缝 ,内在质量好 ,导电率高 ,成本低 。

铜/钢液固相复合界面的结合强度

用液－固相复合法制备铜包钢线，研究了铜线表面的处理方法，预热温度，铜液的温度和复合时间等工艺参数对铜包钢线中界面结合强度的影响结果表明，表面经酸洗、机械打磨并覆助镀剂的钢线，在４００℃预热复合后，钢线与铜层之间的结合效果较好，界面结合强度达到９５ＭＰａ。

铜包钢线生产工艺的特点及现状

本文介绍了四种铜包钢双金属线生产工艺的特点和现状 ,指出了水平连铸铜包钢工艺中的关键问题 ,以期为我国铜包钢线实现国家化 。

热浸镀法生产的铜包钢线性能研究

以热浸镀法生产的铜包钢线为研究对象,研究了预热温度、铜液温度和复合时间等工艺参数对铜包钢线界面结合强度的影响;测定了不同包覆比的铜包钢线的电导率。结果表明,表面经机械打磨、酸碱洗并助镀卤化物盐溶液的钢线,在400℃预热复合后,钢线与铜层之间的结合效果较好,界面结合强度达到95 MPa;铜包钢线的电导率随包覆比的增大而线性增加。

铜/钢反向凝固及加工变形的结合机理

介绍了铜 /钢反向凝固及加工变形复合的工艺过程 ,利用光学显微镜和扫描电镜等手段分析了铜和钢界面形态、组织结构·在Instron拉伸机上测定了铜 /钢界面的结合强度·结果表明 ,经预处理的钢丝表面呈现细微的凸凹不平状态 ,特别有利于液态铜在钢丝表面异质形核、凝固、结晶 ,使铜和钢的晶粒在界面上相互镶嵌 ,达到良好结合·此外 ,CS线再经加工变形后 ,伴随着晶粒的拉长和界面的扩展 ,导致晶粒间相互插入 ,机械咬合能力加强 ,使铜 /钢界面结合强度进一步提高·

铜包钢接触线坯连续挤压包覆成形的实验研究

采用连续挤压包覆法生产铜包钢接触线坯 ,是连续挤压技术的一次飞跃 ,铜能成功包覆在钢芯周围的关键是成形模具结构 ,本文通过实验研究 ,探讨了不同模具结构对铜包钢线坯成形的影响 ,分析了包覆成形失败的原因 ,并得到了优化的模具工艺参数 。

铜包钢线材室温拉变形后的显微组织和力学性能

研究了经室温拉变形后的纯铜包覆Q195钢的不同线径的线材的显微组织及力学性能。结果表明,显微组织自原始的等轴晶变为细长条纤维状,纤维长度与形变量的平方近似地成正比,纤维直径与形变量近似地成反比。经室温拉变形的包覆线材的抗拉强度,随形变量增大而增大,与形变量平方根呈直线关系;但延伸率降低,延伸率波动偏高与晶界融合及Q195钢的渗碳体球化现象吻合。根据原始纯铜和Q195钢的抗拉强度值,可以用复合材料强度的混合法则来近似地预测不同线径的包覆线材的抗拉强度。

铜包钢芯线生产工艺的研究

介绍了铜包钢芯线生产过程中各道工序的工艺参数及其控制方法，确定了ｖ～Ｉ关系。

铜包钢线加工工艺对其力学性能的影响

采用包覆焊接法制备铜包钢线,并对其进行拉拔变形及退火处理,研究了拉拔变形量和退火处理对其拉伸强度和伸长率的影响;分析了其拉伸强度和伸长率随加工工艺的变化规律。结果表明,铜包钢线的抗拉强度随其变形量的增加而升高,伸长率则降低。根据原始纯铜和钢丝的抗拉强度值,应用复合材料强度的混合法则,可计算不同拉拔变形的铜包钢线抗拉强度。经实验验证,与实测值结果接近。随铜包钢线退火时间的延长和退火温度的升高,其抗拉强度降低,伸长率升高。当其退火温度升高至850℃,退火时间延长为2 h时,其抗拉强度和伸长率几乎不变。根据Hollomon关系式,通过实验计算得到拉拔变形量为50%的铜包钢线的应变硬化指数n=0.4。

包铜钢线液固相反向凝固过程的数值模拟

以液固相反向凝固法生产的包铜钢线为研究对象,利用有限差分法分析了铜在钢线芯体上的浸覆过程;得出了特定工艺条件下铜层包覆比的理论变化规律。实验表明,在铜层重熔之前,模拟结果和实验结论基本吻合。这对预测某一实验条件下铜覆层厚度具有重要指导意义。

铜包钢电话用户通信线的研制

介绍铜包钢芯线生产的设备研制和工艺研究，应用其设备和工艺能生产出合格的电话线。

铜包钢线的发展及前景

论述了铜包钢线的国内外发展历史和国内外标准演变过程。分析了铜包钢线的生产工艺特点。通过比较可知,电镀法是生产铜包钢线比较成熟的工艺,也是当前国内厂家通常使用的一种生产方法,对铜包钢线的发展前景进行了展望。

钢基体表面TIG铜堆敷层泛铁规律分析

采用HS201铜焊丝在35CrMnSiA钢基体表面进行TIG堆焊工艺试验,研究了堆覆层泛铁量的变化,分析了界面层微观组织,对铜堆敷层中泛铁的分布、形态的发展演变以及泛铁量规律进行了较为系统的研究。结果表明,随着堆焊电流的增大,堆敷层内溶解的铁逐渐增多,其形态也逐渐改变;在堆焊电流小于270A时堆敷层内无明显泛铁,泛铁形态为微小的颗粒状或类树枝状;焊接电流超过300A时,铜堆敷层中泛铁形态发生较大变化,堆敷层中出现大块球状泛铁;同时在电弧力的作用下,液态铜与液态铁机械混合在一起,凝固形成铜与铁相互包含的泛铁形态。

液固相复合-轧制铜包钢线的组织性能及界面冶金行为

以液固相复合-轧制工艺生产的铜包钢线为研究对象,研究了在特定工艺条件下铜／钢界面的组织组成及其界面区的冶金行为。经金相组织观察,铜、钢晶粒在界面处直接接触,界面呈极细微的凹凸不平的状态,经冷轧后,铜、钢晶粒在界面处互相咬合,且铜与钢的变形随着变形量的增大而趋于均匀。通过对界面区的成分进行能谱分析表明,Cu,Fe原子间发生了互扩散,形成了Fe／Cu的固溶体,其中Fe向Cu扩散量明显高于Cu向Fe的扩散量,测试界面结合强度表明,铜包钢线的初结合界面剪切强度可达80-95 MPa,轧制变形后该强度可提高3％-5％。

退火工艺对铜包钢线界面扩散和结合强度的影响

采用双铜带压接法制备铜包钢线,研究了铜包钢线的退火热处理工艺,探讨了退火温度和时间对铜-钢复合界面扩散和结合强度的影响。结果表明,随着铜包钢线退火温度的升高和时间的延长,扩散层厚度增加,界面结合强度提高。与保温时间相比,退火温度对其影响较大。退火温度为750℃,保温2h后界面结合效果最佳,继续升高温度和延长时间,界面扩散层厚度和结合强度几乎不变。利用扩散方程计算Fe和Cu原子的扩散激活能和扩散常数,确定了扩散常数与退火温度的关系。综合考虑铜包钢线扩散层厚度与结合强度的关系及生产实际要求,得到铜包钢线的最佳退火工艺为750℃保温2h。

铜包钢线界面结合强度测试方法

本文主要介绍了国内外对于双金属复合材料界面结合强度的测试方法,对其应用的范围及适用对象进行了详细比较。在传统的测试方法基础之上,结合日本测试复合钢的测试标准,给出了一种新的铜-钢复合导线的界面结合强度测试方法。经过实验验证,该方法具有科学可靠性,可测试任意规格线径和任意界面结合强度的铜包钢导线,并且可测试任意双金属复合材料的界面结合强度。

液-固相复合工艺对铜包钢线界面质量的影响

研究了液-固相复合工艺制备铜包钢线时,钢线预热温度和表面处理对界面结合质量的影响。结果表明：钢芯线的预热温度提高,界面结合强度提高；但高于400℃时,由于钢线表面氧化而导致界面结合强度下降。钢芯线在预热300～400℃并助镀卤化物溶液的条件下,界面结合强度可达95MPa；此时,界面处铜和钢晶粒直接接触,剥离几乎发生在铜层上,且粘结的铜分布均匀,结合强度接近甚至超过纯铜的抗剪强度。