电拔丝工艺及装置研究动态及展望

电塑性拔丝工艺是目前解决塑性差、难变形金属材料加工难题的一种重要途径,其原理是电致塑性效应。本文对电致塑性效应的研究进展进行了综述,从宏观性能和微观组织等方面,论述了电拔丝工艺对材料的影响;综述了电拔丝工艺及其装置的原理及研究现状,并总结了电拔丝装置的简要设计准则。指出了电致塑性效应及电拔丝工艺亟待解决的问题,展望了其在实际应用中的前景。

电塑性拔丝技术及设备研制

介绍了金属电塑性拔丝技术的装置及电参数的工艺设定原则。在脉冲电流发生器的设计上,采用了大功率的全控型开关器件GTR模块,实现了较大的电流峰值,实测波形显示,其输出的脉冲矩形波较为规则,满足了电塑性加工过程所需电流峰值大、脉宽窄、脉宽和频率可调的技术要求,电拔丝实验结果表明,该设计是可行的。文中列举了三种电极与丝材的连接方法,并对其进行了比较分析。此外给出了电流工艺参数的选择方法,理论和实验结果分析表明,在电塑性加工中采用大电流,低频率,窄脉宽的脉冲电流形式是合理的。

电塑性拔丝加电装置的数值模拟研究

以ANASYS和MARC有限元软件为平台,对电塑性拔丝过程中丝材的电流场和温度场进行了模拟仿真。通过分析电流场的模拟结果,研究了影响电极与丝材接触面上电流集中程度的各项因素和它们对丝材上电流非均匀分布区长度的影响规律;通过分析摩擦热、焦耳热和变形热的模拟结果,研究了不同电极与模具间距时丝材上的最大温升情况。研究结果为定量地分析电塑性拔丝过程中丝材的电流场和温度场提供了方法,同时也为确定合理的电塑性拔丝加电装置提供了理论依据。

电塑性拔丝生产工艺研究

本文以1Cr18Ni9奥氏体不锈钢钢丝为研究对象，依照相关材料的国家标准，对电拔丝生产试验进行了研究。结果表明：电刺激拔丝可以有效地提高钢丝的塑性指标，可增加冷拔总变形量，减少退火次数。显著降低拔制过程中的变形抗力，提高道次变形量，并可改善表面和盘形质量。所以，采用新的电拔丝工艺所得钢丝质量优于普通拔丝工艺。

电塑性加工对钢丝的摩擦学特性和表面质量的影响

电塑性拔丝是指在普通拔丝工艺过程中引入高能脉冲电流对工件进行电刺激的新型加工方法。经电塑性拔制的钢丝表面质量有明显的提高。由于高能脉冲电流的引入 ,使钢丝在拔制过程中的动摩擦系数有明显降低 ,拔制力大幅度下降 。

关于电塑性拔丝和其结构演变的讨论

简介了几种常用钢种电塑性拔丝的主要实验结果，综合分析钢丝电塑性变形不同层次结构的演变过程，对电塑性变形的机制问题进行了讨论。在微观结构层次上，电塑性效应基本上产生于强脉冲电流的电子对运动位错的激活作用，推动滑移变形的发展。在介观层次上，高密度的脉冲电流造成大量超弥散结构的伸长区，十分有利于向错的大量发射，实现变形的转动机制，导致大的变形甚至超塑性变形。这是电塑性变形最本质阶段。宏观层次上，强电流的脉冲刺激，主要在于减弱织构的发展，改善组织的形态，造成有利的应力应变状态。