擠壓培訓(xùn)稿.pptx

培訓(xùn)講義培訓(xùn)講義 作業(yè)題和思考題作業(yè)題和思考題 、在我公司生產(chǎn)現(xiàn)場中，經(jīng)常見到那些牌 號？應(yīng)如何標(biāo)識？ 2、請說明tag0.5稱謂以及0.5的表示意義。 3、何謂氫病現(xiàn)象？ 4、請說明磷脫氧銅的具體牌號。 第一章 銅及銅合金概述 第一章 銅及銅合金概述 1.1 概述 純銅，常稱作紫銅。以銅為基體，再添 加一定數(shù)量的其他金屬元素而構(gòu)成的合金， 稱作銅合金。 銅及其合金具有一系列優(yōu)良的性能，其 加工產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電器、儀表、熱工、機 械制造和軍工等部門。其應(yīng)用范圍僅次于鋼 鐵。在有色金屬中，銅的產(chǎn)量和耗量僅次于 鋁。 1.2 1.2 分類分類 1.2.1 1.2.1 紫銅紫銅 紫銅分普通工業(yè)紫銅和無氧銅兩類。 t1、t2、t3等屬于普通工業(yè)紫銅，其加工產(chǎn) 品主要用于電線、電纜、電器開關(guān)、汽車及拖拉 機用水箱、爆破用雷管等。 無氧銅根據(jù)有無殘留脫氧劑，分為無氧銅、 磷脫氧銅和錳脫氧銅。tu1、tu2、tu3屬于無氧 銅，其加工產(chǎn)品主要用于制造電子真空元器件。 tp1、tp2屬于磷脫氧銅，具有較好的焊接性能和 冷彎性能，主要用來制造汽車油管、冷凝管和熱 交換器等。 紫銅中的有害雜質(zhì)是鉛、鉍、氧和硫等。 低熔點的鉛和鉍在固體銅中多分布在晶粒 邊界上，容易引起熱加工時的開裂現(xiàn)象。雖然 銅中含有一定數(shù)量的氧有時可使某些有害元素 （如銻）變成氧化物，從而能夠減輕這些有害 元素的某些有害作用；但在大多數(shù)情況下，由 于銅中的氧主要是以氧化亞銅形式分布于晶粒 邊界上的，所以將會降低銅的塑性，且可以引 起銅的“氫病”，即“氫脆病”。銅中的硫一般呈 硫化亞銅形式分布于晶粒邊界上，脆性化合物 硫化亞銅也給銅的冷加工帶來困難。導(dǎo)電用的 紫銅，由于隨著磷含量的增加，銅的導(dǎo)電性能 急劇下降，所以對磷含量應(yīng)嚴(yán)格控制。 氫脆病：當(dāng)銅中含氧（即氧化亞銅）較多時 ，若在氫氣保護環(huán)境中進行退火或釬焊，氫可滲入 銅中與晶界上的氧化亞銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成水蒸 汽，這樣在晶界附近出現(xiàn)的高壓水蒸汽可致使銅開 裂，這種現(xiàn)象稱為氫病或氫脆病。 1.2.4 銅及銅合金牌號的表示方法及意義簡介 1）紫銅 以“銅”的漢語拼音“tong”第一個 字母大寫“t”加順序號，如t1、t2、t3等， 分別稱為一號紫銅、二號紫銅和三號紫銅。 對于無氧銅，漢語拼音“tong”第 一個字母大寫“t”加“u”，在加順序號，如 tu1、tu2等，分別稱為一號無氧銅和二號無 氧銅。 對于脫氧銅，漢語拼音“tong”第一 個字母大寫“t”加脫氧劑元素符號，再加順 序號，如tp1、tp2等，分別稱為一號磷脫氧 銅和二號磷脫氧銅。 3.1 概述 3.1.1 擠壓方法分類 一般根據(jù)生產(chǎn)工藝過程金屬流動方向的不 同，將擠壓方法分為兩種： 正向擠壓：金屬基礎(chǔ) 流動方向與擠壓軸運 動方向相同。 反向擠壓：金屬錠坯與擠壓筒之間無相對 運動。 3.1.2 擠壓生產(chǎn)概況 第三章 擠壓加工 3.1.3 擠壓方法優(yōu)缺點 1、正向擠壓方法優(yōu)缺點主要有： 1）優(yōu)點 （1）尺寸范圍廣，具有較大的靈活性； （2）產(chǎn)品尺寸精確、表面質(zhì)量好； （3）過程的機械化和自動化簡單； （4）由于擠壓法的特點，可以擠壓難以 加工的鉬、鎢等難變形金屬或合金管 材。 2）缺點 （1）由于在擠壓結(jié)束時須留1015%左右的 壓余殘料，所以擠壓成品率較低； （2）擠壓工具處于高溫高壓條件下工作， 工具消耗較大，工具成本高； （3）擠壓制品長度方向上的組織和機械性 能不夠均勻； （4）擠壓管材時易產(chǎn)生偏心廢品； （5）擠壓能耗高。 2、反向擠壓方法優(yōu)缺點主要有： 1）優(yōu)點 （1）擠壓管材時偏心率小； （2）擠壓筒和模具的磨損小，使用壽命長，工 具成本低； （3）擠壓能耗低； （4）可生產(chǎn)大直徑管材，直徑超過300毫 米。 2）缺點 （1）工模具裝配較復(fù)雜； （2）管材尺寸受到擠壓軸空腔尺寸的限制； （3）擠壓大管時，管材長度受到擠壓軸長度的 限制； （4）設(shè)備投資費用大。 3.1.4 擠壓發(fā)展方向 1）“自由”擠壓筒擠壓法 2）聯(lián)合擠壓法（正反向擠壓） 3.2 擠壓操作 填充后退（穿孔針大于40mm）穿孔 擠壓。 1）填充工序目的：防止管材產(chǎn)生“馬蹄” 管（即偏向）。 2）后退工序目的：提高成材率。 3.3 擠壓金屬流動 3.3.1 金屬流動研究方法 1）坐標(biāo)網(wǎng)格法 2）圓片組合試樣法 3）同心圓組合試樣法 4）插針法 3.3.2 流動特性 1）根據(jù)金屬流動特性，擠 壓鑄錠體積分為： 彈性變形區(qū) 塑性區(qū)（變形區(qū)） 滯留區(qū)（死區(qū)，即壓 余） （1）被塑性區(qū)包圍的鑄錠體積越大，則所需的擠 壓力越大，擠制品前端和后端之間的性能偏差越 大。 （2）鑄錠和擠壓筒壁間的摩擦力足夠大時，使鑄 錠外層與擠壓筒壁完全粘著，從而使其移動速度等 于零，即實現(xiàn)“脫皮擠壓”。 （3）摩擦力越大，在接觸外層的剪切變形量越大 ，使鑄錠中心和外層區(qū)段的變形差值越大，即導(dǎo)致 最終產(chǎn)品生成細晶環(huán)和粗晶環(huán)，也就是層狀組織缺 陷。 （4）擠壓金屬流動分區(qū)的影響因素： a)被擠壓金屬特性 b)金屬與擠壓筒間摩擦力大小 c)擠壓比 d)擠壓金屬溫度的不均勻性等 2）流動類型 （1）理想擠壓，金屬與擠壓筒之間完全 沒有摩擦力 采用空心擠壓軸反擠壓時 靜液擠壓時 （2）摩擦力越大，距離理想的流動類型越遠 ，即。 （3）平模無潤滑擠壓紫銅以及單相銅合金 時，流動類型在和之間； “脫皮擠壓”時，流動類型類 似于類型。 3.4 管材正向擠壓技術(shù) 3.4.1 脫皮擠壓技術(shù) 3.4.2 水封擠壓技術(shù) 水封擠壓也就是無氧化擠壓。 3.5 擠壓工藝參數(shù) 3.6 擠壓工具 擠壓模具主要有：擠壓模、模座、穿孔 針、擠壓墊、擠壓軸、針支承和擠壓筒。 3.7 擠壓產(chǎn)品質(zhì)量分析 3.7.1 銅合金正向擠壓時缺陷分析 1、 與材料流動特性有關(guān)的缺陷 1） 擠壓筒內(nèi)表和錠坯表面間的摩擦越小，擠壓 時帶有氧化物和夾雜的坯錠表面滑動越容易，即 越易在擠壓制品端部產(chǎn)生所謂的“分層缺陷”。 在鑄錠表面或擠壓筒內(nèi)表面不涂潤滑劑。 采用脫皮或剝皮擠壓。 2）擠壓墊向前運動若由于某些原因粘住部分坯錠 表面，則這部分表面一起被剪斷并參與流動，從 擠壓墊邊棱呈對角線狀流出，即產(chǎn)生所謂的“雙 蠟”分層（層狀組織）。 選擇合適的擠壓墊。 擠壓墊只潤滑圓周部分。 3)擠壓墊推進“死區(qū)”時，迫使死區(qū)的金 屬徑向朝模孔流動，由于模孔表面的強烈 摩擦和冷卻使材料流動受阻，即產(chǎn)生“縮 尾”。 選擇合理壓余量。 選擇合理擠壓溫度和速度。 擠壓墊潤滑只潤滑外圓周。 2、 與工藝參數(shù)有關(guān)的缺陷 1）在過高溫度或擠壓過快時，在模孔出口 處阻礙變形的外部和內(nèi)部摩擦力超出擠壓材 表面的強度時，即產(chǎn)生“熱脆性”（熱裂 ）。 低的擠壓溫度。 低的擠壓速度。 喇叭形的?？兹肟凇?較好的?？诐櫥?2）擠壓高鋅黃銅時，鋅在高溫下未被氧化層 保護起來的表面揮發(fā)出去，溫度越高，揮發(fā) 越嚴(yán)重，產(chǎn)生鋅蒸汽 白色的塵云。 冷凝成細小的金屬小滴“鋅斑” 低的擠壓溫度，使鋅揮發(fā)保持在最低 限度。 高的模具溫度，最大限制度的抑制冷 凝。 3）擠壓黃銅合金時，有時突然出現(xiàn)凹槽現(xiàn) 象，在擠壓過程中突然消失的同時，出現(xiàn) 薄片或鱗片，一部分粘貼在擠壓材表面， 一部分與表面焊接在一起。 較低的擠壓溫度。 較低的擠壓速度。 4）擠壓墊熱變形時，鑄錠凝固組織完全被破壞， 變形后通過再結(jié)晶產(chǎn)生一種細晶粒的縱向延伸的擠 壓組織。變形溫度越高，越易生產(chǎn)粗晶粒組織。 5）復(fù)雜/兩相黃銅，擠壓溫度越高，含量越 高。 3、與坯料有關(guān)的缺陷 鑄錠表面： a）潤滑劑和覆蓋劑。 b）鑄瘤、冷隔、氣孔等。 鑄錠橫斷面 合金雜質(zhì)元素 4、尺寸、公差和形狀缺陷 3.7.2 銅及銅合金常見擠壓產(chǎn)品缺陷 1、縮尾 縮尾是擠壓生產(chǎn)過程中的一種特有的 缺陷形式，是在擠壓過程中金屬不均勻流動的 結(jié)果。其主要原因是： 1）擠壓筒內(nèi)表面清理不干凈，粘附金屬過多 ； 2）壓余過短； 3）鑄錠溫度過高或溫度不均； 4）鑄錠表面質(zhì)量不好； 5）擠壓墊工作端面有潤滑劑； 6）擠壓速度太快，尤其在擠壓結(jié)尾沒有減速 ； 7）擠壓工具預(yù)熱溫度過低。 2、偏心 擠壓管材的偏心問題，是管材擠壓 生產(chǎn)過程一個難題，其產(chǎn)生原因有工具和設(shè) 備方面的原因，也有工藝和操作方面的原 因。 1）工具和設(shè)備 （1）擠壓筒、穿孔針、擠壓軸、擠壓模四者 中心不一致； （2）擠壓軸或穿孔針被壓彎或端頭壓塌； （3）擠壓筒磨損過大，且致使擠壓筒內(nèi)襯偏 心； （4）擠壓墊片和擠壓筒的間隙過大（一般臥 式擠壓機為0.31.5mm）； 2）工藝和操作 （1）鑄錠端面切斜； （2）鑄錠加熱不均勻； （3）穿孔前，未進行充分的填充就進行穿孔、擠 壓； 3、裂紋和開裂 擠壓裂紋主要是周期性裂紋，其 主要原因： （1）擠壓溫度不合理，在脆性區(qū)進行擠壓變形； （2）擠壓速度太快，金屬變形熱致使擠壓溫度進 入脆性區(qū)； （3）擠壓模具工作帶或空刀處粘有金屬或不光潔 ； （4）擠壓工具預(yù)熱溫度過低。 4、氣泡 （1）擠壓筒或穿孔針表面不光，潤滑劑過 量； （2）鑄錠內(nèi)部有熔劑等贓物或氣體縮孔； （3）穿孔針有裂紋； （4）冷卻水進入擠壓筒； （5）鑄錠和擠壓筒的間隙過大； （6）未按規(guī)定潤滑擠壓筒，使?jié)櫥瑒┐罅?進入擠壓筒內(nèi)。 5、起皮或夾灰 （1）擠壓筒中有水、油等贓物； （2）穿孔針預(yù)熱溫度過低或潤滑劑過多； （3）鑄錠加熱過熱、時間過長，生產(chǎn)大量 氧化皮； （4）鑄錠存在裂紋、氣孔、疏松、夾渣等 缺陷。 6、其它缺陷，如層狀組織以及斷口不合 等。 第四章 管材軋制技術(shù) 4.1 概述 4.1.1 管材軋制分類 管材軋制根據(jù)管材運動和軋輥運 動方向的不同，可分為軋制（周期式往復(fù) 軋制）和旋壓軋制兩大類。三輥行星軋制 以及旋壓橫軋均應(yīng)屬于旋壓軋制。 4.5 軋制管產(chǎn)品缺陷 4.5.1 飛邊壓入 1）孔型開口過?。?2）孔型局部磨損嚴(yán)重形成刀口； 3）送料不均或過大； 4）軋制過程中料不翻轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)角不當(dāng)； 5）孔型間隙不合適、孔型低于軋輥孔型高于 軋輥太多； 6）孔型與芯棒尺寸不匹配，造成局部集中變 形； 7）管坯偏心嚴(yán)重。 4.5.2 表面裂紋 1）擠壓管坯本身有縱向和橫向裂紋； 2）擠壓溫度過低或退火不足； 3）送料量不均或過大； 4）冷軋加工率過大； 5）孔型開口過大。 4.5.3 內(nèi)外表面劃傷 1）卡爪及導(dǎo)路不光、粘銅等造成管坯及制品外 表面劃傷； 2）孔型粘銅變毛造成外表面擦傷； 3）孔型墊片被擠出而劃傷制品； 4）芯棒損壞或變毛、粘銅、芯棒上有毛刺造成 內(nèi)表面劃傷。 4.5.4 內(nèi)外表面壓坑 1）孔型粘銅或有缺陷、造成外表面壓坑或壓痕 ； 2）管坯內(nèi)外表面有