铜铝合金型材母线槽铸轧成型工艺分析

铜铝合金型材具有较好的导电功能电阻低，而且外观比较美丽。具有重量轻、设备便当、价格低廉，是如今母线槽铜材替代品，其运用的牢靠性及电气机械概括功能不逊于铜；已经在国外被广泛运用，母线槽规划容量由400安培至5000安培不等。母线槽的母线接头结构大多选用无孔联接、拆装便当、并选用双面压力接触、电阻小、温升低，导电体因受热发生的自身胀大可以安闲缩短，无须在横向和纵向设置热胀大伸缩节；可广泛用于冶金设备、机械、电子、电器、电力、能源、和日常用具等各个领域，特别是关于当时微观经济形势趋紧、各行各业闹“钱荒"出资减少或者是当铜价处在高位空间时，对各工程项目的出资本钱节省具有很大的现实意义。本文对铜铝母线槽的铸轧成型工艺进行研讨，对铜管内部的处理、退火温度等工艺进行分析，研讨铜包铝轧制的操控办法。

铜包铝母线铸轧成型工艺比照全铜母线槽本钱更为节省，加工需求的设备减少，一起出产率更高，该工艺归于一种比较先进的工业化金属层状复合型材的加工办法。但是，该工艺在出产进程中存在铜管内壁氧化、铜包铝母线两周围面开裂等问题，这也是本文对铜铝母线槽轧制工艺研讨的要害问题并提出的应对办法。

1、铜包铝母线槽的铸轧原理分析

铜包铝的轧制工艺是通过二辊可逆式轧机来完毕的，在出产加工进程中，铜包铝棒材先进入辊缝，通过轧辊的揉捏及摩擦作用使铜铝棒材可以发生塑形变形。铜铝在延展进程中外表会发生撕裂及挤伸，开始完毕机械结合。在轧制进程中还要阅历咬入、拽入、安稳阶段以及轧制完毕等四个进程。下图为铜包铝棒材的轧制图：

如上图所示：铜包铝的棒材在a-a面时进入咬入阶段，棒材在该阶段发生的变形比较小，使其在铸轧时能坚持复合的程度；在进入b-b面的阶段归于拽入的阶段，铜包铝棒材受轧辊作用变形较大，而且会撕裂铜铝之间的结合层，撕裂进程一起会开释变形热；在进入c-c面的进程归于安稳轧制阶段，该阶段归于轧制进程中热量发生最多的阶段，一起也是变形最大的阶段，铜铝受轧辊的揉捏外表被*撕裂，发生的裂缝被两种金属互相填入，揉捏发生的热可以促进轧制进程；一起也会松散出一部分热量；从c-c面至出口归于轧制工艺中的完毕阶段，在该阶段中，铜铝发生的变形现已十分小了，轧辊发生的揉捏作用，更多是为了可以加强铜铝轧制的复合作用。在轧制复合完毕后，铜铝的结合面是通过机械结合来完毕的，其他由于铜包铝母线在实践运用时还需求进行剪切、折弯、冲孔等加工，所以铜包铝母线槽复合则需求在铜铝棒材轧制完毕后继续进行松散退火热处理才干一起满足机械强度和设备拼装要求。

2、铜包铝母线槽轧制工艺分析

铜包铝母线槽的轧制工艺其实便是金属固态复合的一个进程，遭到压力及加热的影响，铜铝型材之间需求进行以下三个进程：构成物理接触、激活接触外表、铜铝金属之间作用。在轧制进程前，铜铝型材必需求进行中心退火，这对型材的轧制复合作用有很大的影响。假定中心退火的温度比较低，则不能将铜铝资猜中的内部应力*消除，会对铜铝型材的康复及再结晶进程构成倒霉的影响；假定中心退火的温度跨过400℃时，铜铝棒材在轧制进程中同样会发生许多的热，两种结合起来会使得金属型材发生较高的温度，简单使铜铝棒材构成金属化合物，影响到铜铝型材的强度，降低了铜铝金属结合面的强度。因而，铜铝轧制复合型材的中心退火温度应当挑选350℃与400℃之间。

金属铜在180℃时其外表就简单发生氧化作用了，然后外表会变色，当加工温度跨过铜着色温度时，会对铜铝复合型材的界面发生必定的损坏作用，为此，咱们在加热进程中必需求选用必定的办法来进行处理，在加热中可以选用气氛保护处理铜铝复合型材的结合面。一般情况下，金属的外表显露率与轧制压下率简直持平。在压下率小于其临界值时，金属新鲜外表的显露率比较低，铜铝型材的结合会遭到金属氧化层的阻挠，对铜铝结合会发生倒霉的影响；当压下率跨过其临界值时，铜铝金属的新鲜外表发生的结合力可以抵消金属氧化层的阻挠作用。根据一些型材咱们也能发现，铜铝轧制复合压下率最少要可以达到40%以上才干将铜铝型材真正的完毕复合，而且增大压下率，铜铝复合型材的强度也会明显提高。因而，铜铝型材的轧制工艺中最要害影响要素为铜铝型材的压下率。

当铜包铝棒材挑选的铝直径为22mm、铜厚度为1mm时，咱们可以挑选轧辊直径为350mm的二辊轧机，将二辊轧机的轧制速度操控在300转/分，中心退火温度挑选为350℃、400℃两种，且每次退火的保温时间至少操控在50min左右。此外，在轧制中，严格操控铜包铝的板材防止其出现晃动现象，使得铜包铝型材可以平行于轧机的档位板顺利进入轧辊。在轧制进程中必需求确保压下量，确保当时压下量小于前次压下量，防止铜铝复合型材发生较大的变形导致撕裂现象的发生。

3、轧制开裂的防治操控措施

（1）中心退火；为防止铜包铝母线槽的周围面发生开裂现象，咱们可以采纳中心退火来进行防治。一起，为了确保铜铝复合型材的复合作用，必需求挑选合理的中心退火温度，通过对型材查询以及试验，咱们也能得知，中心退火温度挑选为400℃时，金属铝的塑性较高，能有用补偿金属铜的缺点，确保铜包铝母线槽的质量。（2）严格操控压下率；上文也对压下率进行了简略的分析，压下率高则铜铝型材的复合作用越高，强度也越高，但是压下率过高时，会对金属铝构成倒霉影响。通过一些试验室的研讨也能发现，第一道轧制进程的压下率在44%左右时作用最佳，然后每道轧制程序压下率顺次下调（第二道压下率为35%左右，第三道压下率为31%左右，第四道压下率为26%左右），可以取佳的铜包铝母线槽。（3）运用化学镀镍层；运用化学镀镍处理铜管的内壁具有较好的作用，首要镀层的厚度比较均匀，其次镀层可以很好的与铜铝轧制复合型材结合，而且该镀层的硬度比较高，化学稳定性比较好，操作也比较便利，在铜包铝母线槽的轧制中有较好的运用作用。最主要的是，化学镀镍层的运用可以很好的处理铜管铸轧进程中熔穿及氧化问题，也极大的改进了铜铝型材在契合轧制进程中抵触变形的影响。

本文通过对铜铝型材轧制的原理进行分析，然后对轧制进程中的中心退火温度条件及压下率进行了简略的论说，对铜包铝母线槽的轧制操控要害进行介绍，这样也能为铜包铝的复合轧制供应必定帮助，进而帮助咱们合理的运用各种资源，促进我国工业的展开前进，一起对区域经济也会发生必定的促进影响。