铜线拉丝工艺理论知识培训课件

合集下载
相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

退火的解释
• 退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢 加热到一定温度,保持足够时间,然后晶粒,调 整组织,消除组织缺陷。退火工艺随目的之不同 而有多种,如等温退火、均匀化退火、球化退火、 去除应力退火、再结晶退火,以及稳定化退火、 磁场退火等等。准确的说,退火是以适宜速度冷 却。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残 余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化 一种对材料的热处理工艺,包括金属材料、非金 属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退 火存在异同。
铜导体为什么需要退火软化处理?
• 电线电缆导体经冷拔加工后,均存在硬化现象, 抗拉强度和屈服强度明显增加,塑性和韧性普遍 降低,伸长率的变化尤为显著。欲消除冷拔硬化 现象,提高延伸率,就必须进行退火处理,以消 除内部应力及缺陷,使之恢复到冷加工前的物理 及机械性能。如铜导体经550℃退火处理后,导线 柔软,不易被拉断。同时,导体的电阻率降低约 2.1%,减小了线路损耗。因此,退火软化是电线 电缆及漆包线生产过程的主要环节之一。
5
ASSSH LE-SS LE-SH SH-SH
3/11
外装被覆
・Jacket 押出机 (1 )
镀锡铜线屏蔽
集合
・集合机 (1 ) ・横卷机 (8 )
・绝缘押出机 (8 )
絶 縁 被 覆
绝缘电线
AVS AVSS AVSSH
拉丝工艺理论知识培训
• 一、拉丝工艺工序流程图 • 二、拉丝工艺理论知识(四大部分) • 1、铜材 • 2、模具 • 3、拉丝油 • 4、设备 • 三、拉丝过程中一些常见问题分析
规格线
检验③
C类
返拉
检验③
C类
返拉
C类
检验③
A+B类
上漆车间
A+B类
报废
A+B类
二、拉丝工艺理论知识培训
• 一、铜材 • 1、现在公司主要以生产漆包圆铜线为主,拉丝主要原材是
Φ8.0mm铜杆(有时也采用Φ2.6mm的加工铜);作为漆包线的 导体材料,铜应具有良好的导电性,导热性和延展性,而且机 械性能要好,容易焊接;铜导体材料主要性能如下:a.标称体 积电阻系数(20℃时)0.017241Ω*mm2/m;b.纯度≥99.97%;
• 一般来讲,铜刺或长条裂片与铸造或延扎时所发生的氧化亚铜粒 子有关,因为氧化亚铜的存在阻止铜杆在加工时裂痕闭合,因此 在拉伸后铜线表面产生刺或长条裂片,严重时造成断线。
• F、 张力断线
• 张力断线是拉伸过程中常见的一种断线,其断线特征是断头呈杯 锥状或尖锥状,由于拉力大于铜线本身的抗拉强度,造成断线。
常用的退火方法和工艺有:(1)真空退火 炉;(2)热管式退火炉;(3)接触式大电 流退火炉;(4)感应式退火炉。其中,接 触式大电流退火炉又分为电刷传输电流式退 火炉和水银传输电流式退火炉。下面逐一分 析这几种退火方法和工艺的优缺点,以便于 用户在选择退火设备时作参考。
1 真空退火炉
真空退火炉是比较传
接头断线的最大原因在于氧化亚铜粒子在连接部分过分集中,或 者接线时温度太高造成晶粒的成长,另外焊接后花边清除不干净 亦会造成断线。
• F、 机械损伤断线
• 这种断线的主要原因在于铜杆或铜线的排线不良而造成乱线,在 未进入拉丝机前因乱线形成线与线之间的纠缠打结,无法进入眼 模而断线。
• J、扭短与熔断
2 热管式退火炉
热管式退火炉 也是比较传统的 退火工艺,其设 备的结构示意图 如图2所示。它 主要有:不锈钢 管、加热棒、测 温热电偶、冷却
水及导轮组成。
导轮 放线盘
加热棒
退火不锈钢管 导轮
收线盘
冷却水
图2 管道式退火炉结构示意 图
2 热管式退火炉
• 2.1 优点:技术简单,设备简陋,设备投资低,对 操作人员要求低,能够实现多头退火。
热管式退火炉 也是比较传统的 退火工艺,其设 备的结构示意图 如图2所示。它 主要有:不锈钢 管、加热棒、测 温热电偶、冷却
水及导轮组成。
导轮 放线盘
பைடு நூலகம்
加热棒
退火不锈钢管 导轮
收线盘
冷却水
图2 管道式退火炉结构示意 图
拉丝机内部结构
三、拉丝过程中一些常见问题分析
• 拉丝过程中铜线断线原因分析与判断 • 一、 目的
• 工作区是金属拉伸塑性变形区, 即金属材料通过这个区,直径由 大变小.这个区的选择主要是高 度和锥角.
• 由于工作区是金属拉伸塑性变形 的基本部分,一般来说,其高度 不小于d1(孔径).如过小, 被拉伸的金属对线模工作区将产 生过大的压力,使拉伸应力显著 增加,导致拉线模磨损加快.
2 热管式退火炉
• 3.3 建议:采用直流电机或变频调速系统作动力驱动,加 装储线器来补偿线速度的不同步。最好更换感应式退火机。 感应式退火机阻力很小,不需要动力驱动。
4. 接触式水银传输大电流式退火机
图5为接触式水银传输大电流式退火机结构示意图,图6为水银传输大 电流的原理图。图4和图6的唯一区别是:图4是用电刷传输退火电流, 图6是用水银传输退火电流。
此种断线的断面呈孔洞状,其放大图片其孔洞表面非常平滑,无凸起 或开裂的现象。
气泡断线的形成原因是铸成时氢气控制不当,冷却不良产生缩孔
所致,若孔洞较小则在后续的热加工过程中也许会闭合,若孔洞较 大则无法闭合,于是造成气泡断线。
• B、 夹杂物断线(主要是铜才原因所致)
夹杂物断线是断线中较为常见的一种,从外形看可以分为两类,一类 是夹杂物存在的断线,另一类是夹杂物丢失的断线。
1、 中央爆裂的种类 1)、铜杆中含氧量过高(大于6000PPM)引起的中央爆裂; 2)、夹杂物引起的中央爆裂; 3)、拉丝设备不良导致的中央爆裂(如不恰当的眼模进角);
• 2、 中央爆裂的形成过程 观察中央爆裂断线的纵剖面的金相照片,我们发现原先排列整齐的氧化亚
铜颗粒因受应力影响而呈现扭曲变形及参次不齐的状况,从金相图来 观察断线的形成过程(图中显示:氧化亚铜粒子已明显扭曲集中,并 有微小裂纹产生,此时还未断线),若在大拉时造成此现象,虽有足 够的强度维持不断线,但在后续中拉过程中只要再施加外力,则必然 造成断线,同理若在中拉时造成内伤,细拉时必然有问题。(发生断 线时,拉成的铜线硬而脆,一弯就断,常被误认为铜质不佳。)
抽气嘴
气压表
统的退火工艺,其设 真空罐
热电偶
地面
备的结构示意图如图
1所示。它主要有:
真空罐、井式加热系
井式炉
统组成。真空罐的顶 加热丝
部为一个可以打开的
电缆盘
盖,在盖上有抽真空
的接口、气压表、测
温热电偶、密封橡胶
垫、固定螺栓等组成。
图1 真空退火炉结构示 意图
1 真空退火炉
1.1优点:技术简单,设备简陋,设备投资 低,对操作 人员要求低。
拉丝过程中线径的变化
一、拉丝工艺工序流程图
8.000mm铜杆 2.600mm加工铜
检验①
合格
大拉机
退火线 过程线
检验②
不合格(评审) 规格线(不退火)
退货
让步接收
检验③
A+B类
C类
返拉
检验①
合格
不合格
评审 让步接收
退货
中拉机
规格线(不退火)
退火线 过程线
检验③
小拉机
过程线
检验③
规格线(不退火)
微拉机
表层的含氧量过分集中,亦较易产生“V”形裂痕,最终导致断线。
• E、 铜刺或裂片(主要是铜才原因所致)
• 铜刺的发生与夹杂物相似,在延扎或铸造时产生,因此可以分为 铸成(CAST-IN SLIVER)及扎成(ROLLED-IN SLIVER)两种, 铸成铜刺发生于铸造时冷却不当或铜水中含氧量过高;扎成铜刺 来自延扎过程中,修边机未调整好,或扎轮间隙调整不当,导致 刮伤等。
二、模具
• 1、模具的作用 拉线的主要工模具是线模,线模的工作部分是模孔,
拉线时线材通过模孔受力而变形. • 2、模具分类:
2.1 按 材 质 分 : 1. 硬 质 合 金 模 ; 2. 钻 石 模 ; 3. 聚晶模(人造金刚石);4.钢模 • 2.2按孔型分: 圆模和型模 • 2.3按在拉线过程的作用分:成品模和过渡模 从成本考虑,一般使用的钻石模和聚晶模两种线模.
1.2缺点:耗电量大,退火一吨铜丝耗电在230度电以 上;生产工艺不稳定,一旦漏气全炉均会氧化变色; 真空炉内的上下、左右温度不均匀,会出现内外电 线软硬不均,更有甚者,还会出现电线粘连现象; 不能在线连续退火,且退一罐线的周期太长。
1.3 建议:由于真空退火炉工艺落后,能耗大,产品质 量不稳定,生产成本高,市场竞争能力低,建议尽 快淘汰真空退火炉。
软化机 (退火)
眼模在 这里面
挂线
放大图
2.9mmφ銅線(2tコイル )
1
→ 1.28mm φ
→ 0.16~0.45mm φ
2
3
PVC Compound 0.3m㎡~8m㎡
4
第1次伸线
・C 型伸线机 (3 )
屏蔽线
第2次伸线 ・M型伸线机 (5 )
PVC Compound
6
导体捻线
・捻线机 (34 ) 金属箔屏蔽
• 2.2 缺点:耗电量大,退火一吨铜丝耗电在225度 电以上;无法实现退火速度自动跟踪;穿线麻烦, 设备庞大。
• 2.3 建议:由于能耗大,生产成本高,产品竞争能 力低,建议尽快淘汰,采用新技术。
3 接触式电刷传输大电流退火机
接触式电刷传输大电流退火机,是我国上世纪五十年代从前 苏联引进的技术。退火机的工作原理如图3所示。图4为接触 式电刷传输大电流原理。
扭断:线材因受扭力而断线,最常发生在生产通信电缆的绞合机 上。
• 熔断:这种现象主要出现在连续退火机,由于张力调整不当或 铜材内部缺陷,线与导轮之间有火花产生,铜线表面在火花发生 处有熔毁现象,严重时造成断线。
• K、眼模刮伤
• 拉丝眼模的管理直接影响到断线率及加工成本,如眼模内孔不 光滑,将使拉的线材表面造成严重的连续性刮伤,并造成张力断 线。
电极轮
1
电极轮
退火管 电极轮
冷却水
水银 水银槽
3、拉丝模模孔
模孔分四个区域:入口润滑区、 工作区(压缩区)、 定径区、出口区。
β
β
β3
出口区 定径区
工作区 入口润滑区
各部分功能.
• 1). 入口区和润滑区
• 入口区一般带有圆弧,便于拉伸 金属进入工作区,而不致被模孔 边缘擦伤.润滑区是导入润滑剂, 使拉伸材料得到润滑.在拉线模 扩孔时,靠这部分来加大工作区 2). 工作区
电极轮
1
电极轮
退火管
轴承 电刷
退火管 电极轮
冷却水
可调压电源
变压器
电极轮
2 放线盘
收线盘
图3 接触式电刷传输大电流退火机
图4 接触式电刷传输大电流原理
3 接触式电刷传输大电流退火机
• 3.1 优点:比较节能;实现了高速连续退火;导体的柔软 度比较均匀;退火电压可以跟踪退火速度。
• 3.2 缺点:电刷和电极轮间、电极轮和导线间会出现打火, 影响导线表面质量;由于靠电刷传输电流,电极轮的阻力 大,退火导线会拉细,线径得不到保障;电极轮与退火导 线间有相对运动,因此导轮磨损大。即使电极轮增加了动 力驱动,线速度的同步问题仍是难题。
• 3、 中央爆裂的预防 由于连铸连扎铜杆具有较稳定的品质,其它原因断线很少,因此对中央爆
裂的预防尤其重要。
预防方法:
1)、定期检查眼模的变形角,磨损过大应及时更换 2)、定期检查拉丝液的浓度、温度、PH值和电导度,及时添加或更换 拉丝油。
3)、检查拉丝机的塔轮,磨损严重时及时更换。
• A、 气泡断线(主要是铜才原因所致)
• 产生原因:铜线拉伸过程中润滑不良,眼模角度不当,眼模前堆 积铜粉,减面率过大及速度匹配不当均可能造成张力断线。
• G、 铜粉断线
• 拉丝润滑液中有相当量的铜粉,拉丝时铜粉会在眼模进角处堆积, 使铜线卡紧在眼模内造成断线;另外铜刺剥落堆积在眼模前也会 造成断线。
• E、 接头断线
• 接头断线外形可以分为四类:鱼口形断线,其余三种为平头形、 斜刃形、尖刺形。
• D、“V”形断线
这种断线的主要特征是铜线表面有连续性的“V”字形裂纹,“V” 字的尖端为拉伸方向。

形成的主要原因是拉伸眼模角度不当导致,或者是拉线时铜
线没有水平进入眼模而呈某角度进入时,因线材与眼模单面过度摩
擦也可能造成“V”形裂痕,由金相图可以观察到氧化亚铜粒子受外
力的作用以“V”形裂口处为基点呈扭曲波浪状排列。另外,若铜材
了解和熟悉《铜线断线原因与分析》有助于拉丝车 间在生产过程中对铜线断线的原因作出合理客观的分 析和判断。
• 二、 断线种类及其论述 • A、 中央爆裂
中央爆裂:断线处从铜线的中心部位断裂,一端为 尖锥,一端为尖锐的孔洞。中央爆裂的孔洞最容易被 误认为气泡断线,将中央爆裂的孔洞洞壁放大可以发 现,材料本身因受外力的影响而呈现凹凸状的撕裂现 象。
相关文档
最新文档