銅鋁合金型材具有較好的導(dǎo)電性能電阻低，并且外觀比較美觀。具有重量輕、安裝便利、價(jià)格低廉，是如今母線槽銅材最好的替代品，其應(yīng)用的可靠性及電氣機(jī)械綜合性能不遜于銅；已經(jīng)在國(guó)外被廣泛使用，母線槽設(shè)計(jì)容量由400安培至5000安培不等。母線槽的母線接頭結(jié)構(gòu)大多選用無(wú)孔銜接、拆裝便利、并選用雙面壓力觸摸、電阻小、溫升低，導(dǎo)電體因受熱發(fā)生的本身脹大能夠自由收縮，無(wú)須在橫向和縱向設(shè)置熱脹大伸縮節(jié)；可廣泛用于冶金設(shè)備、機(jī)械、電子、電器、電力、能源、和日常用具等各個(gè)領(lǐng)域，特別是對(duì)于當(dāng)前微觀經(jīng)濟(jì)形勢(shì)趨緊、各行各業(yè)鬧“錢荒”投資減少或者是當(dāng)銅價(jià)處在高位空間時(shí)，對(duì)各工程項(xiàng)目的投資成本節(jié)省具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)銅鋁母線槽的鑄軋成型工藝進(jìn)行研討，對(duì)銅管內(nèi)部的處理、退火溫度等工藝進(jìn)行剖析，研討銅包鋁軋制的控制辦法。
銅包鋁母線鑄軋成型工藝對(duì)比全銅母線槽成本更為節(jié)約，加工需要的設(shè)備減少，同時(shí)出產(chǎn)率更高，該工藝歸于一種比較先進(jìn)的工業(yè)化金屬層狀復(fù)合型材的加工辦法。可是，該工藝在出產(chǎn)進(jìn)程中存在銅管內(nèi)壁氧化、銅包鋁母線兩側(cè)面開裂等問(wèn)題，這也是本文對(duì)銅鋁母線槽軋制工藝研討的關(guān)鍵問(wèn)題并提出的應(yīng)對(duì)辦法。
1、銅包鋁母線槽的鑄軋?jiān)砥饰?
銅包鋁的軋制工藝是經(jīng)過(guò)二輥可逆式軋機(jī)來(lái)完成的，在出產(chǎn)加工進(jìn)程中，銅包鋁棒材先進(jìn)入輥縫，經(jīng)過(guò)軋輥的擠壓及摩擦效果使銅鋁棒材能夠發(fā)生塑形變形。銅鋁在延展進(jìn)程中表面會(huì)發(fā)生撕裂及擠伸，初步完成機(jī)械結(jié)合。在軋制進(jìn)程中還要經(jīng)歷咬入、拽入、安穩(wěn)階段以及軋制結(jié)束等四個(gè)進(jìn)程。下圖為銅包鋁棒材的軋制圖：
如上圖所示：銅包鋁的棒材在a-a面時(shí)進(jìn)入咬入階段，棒材在該階段產(chǎn)生的變形比較小，使其在鑄軋時(shí)能堅(jiān)持復(fù)合的程度；在進(jìn)入b-b面的階段歸于拽入的階段，銅包鋁棒材受軋輥?zhàn)饔米冃屋^大，并且會(huì)撕裂銅鋁之間的結(jié)合層，撕裂進(jìn)程一同會(huì)開釋變形熱；在進(jìn)入c-c面的進(jìn)程歸于安穩(wěn)軋制階段，該階段歸于軋制進(jìn)程中熱量產(chǎn)生最多的階段，一同也是變形最大的階段，銅鋁受軋輥的揉捏外表被徹底撕裂，產(chǎn)生的裂縫被兩種金屬相互填入，揉捏產(chǎn)生的熱能夠促進(jìn)軋制進(jìn)程；一同也會(huì)渙散出一部分熱量；從c-c面至出口歸于軋制工藝中的結(jié)束階段，在該階段中，銅鋁產(chǎn)生的變形現(xiàn)已十分小了，軋輥產(chǎn)生的揉捏作用，更多是為了能夠加強(qiáng)銅鋁軋制的復(fù)合作用。在軋制復(fù)合結(jié)束后，銅鋁的結(jié)合面是通過(guò)機(jī)械結(jié)合來(lái)完成的，其他由于銅包鋁母線在實(shí)踐應(yīng)用時(shí)還需要進(jìn)行剪切、折彎、沖孔等加工，所以銅包鋁母線槽復(fù)合則需要在銅鋁棒材軋制完成后繼續(xù)進(jìn)行渙散退火熱處理才干一同滿足機(jī)械強(qiáng)度和設(shè)備組裝要求。
2、銅包鋁母線槽軋制工藝分析
銅包鋁母線槽的軋制工藝其實(shí)就是金屬固態(tài)復(fù)合的一個(gè)進(jìn)程，遭到壓力及加熱的影響，銅鋁型材之間需要進(jìn)行以下三個(gè)進(jìn)程：構(gòu)成物理觸摸、激活觸摸外表、銅鋁金屬之間作用。在軋制進(jìn)程前，銅鋁型材必需要進(jìn)行中心退火，這對(duì)型材的軋制復(fù)合作用有很大的影響。假設(shè)中心退火的溫度比較低，則不能將銅鋁資猜中的內(nèi)部應(yīng)力徹底消除，會(huì)對(duì)銅鋁型材的康復(fù)及再結(jié)晶進(jìn)程構(gòu)成晦氣的影響；假設(shè)中心退火的溫度逾越400℃時(shí)，銅鋁棒材在軋制進(jìn)程中同樣會(huì)產(chǎn)生大量的熱，兩種結(jié)合起來(lái)會(huì)使得金屬型材產(chǎn)生較高的溫度，容易使銅鋁棒材構(gòu)成金屬化合物，影響到銅鋁型材的強(qiáng)度，降低了銅鋁金屬結(jié)合面的強(qiáng)度。因而，銅鋁軋制復(fù)合型材的中心退火溫度應(yīng)當(dāng)選擇350℃與400℃之間。
金屬銅在180℃時(shí)其外表就容易產(chǎn)生氧化作用了，從而外表會(huì)變色，當(dāng)加工溫度逾越銅著色溫度時(shí)，會(huì)對(duì)銅鋁復(fù)合型材的界面產(chǎn)生必定的損壞作用，為此，我們?cè)诩訜徇M(jìn)程中必需要采用必定的辦法來(lái)進(jìn)行處理，在加熱中能夠采用氣氛保護(hù)處理銅鋁復(fù)合型材的結(jié)合面。一般情況下，金屬的外表露出率與軋制壓下率簡(jiǎn)直相等。在壓下率小于其臨界值時(shí)，金屬新鮮外表的露出率比較低，銅鋁型材的結(jié)合會(huì)遭到金屬氧化層的阻止，對(duì)銅鋁結(jié)合會(huì)產(chǎn)生晦氣的影響；當(dāng)壓下率逾越其臨界值時(shí)，銅鋁金屬的新鮮外表產(chǎn)生的結(jié)合力能夠抵消金屬氧化層的阻止作用。根據(jù)一些型材我們也能發(fā)現(xiàn)，銅鋁軋制復(fù)合壓下率最少要能夠達(dá)到40%以上才干將銅鋁型材真正的完成復(fù)合，并且增大壓下率，銅鋁復(fù)合型材的強(qiáng)度也會(huì)明顯提高。因而，銅鋁型材的軋制工藝中最關(guān)鍵影響要素為銅鋁型材的壓下率。
當(dāng)銅包鋁棒材挑選的鋁直徑為22mm、銅厚度為1mm時(shí)，咱們能夠挑選軋輥直徑為350mm的二輥軋機(jī)，將二輥軋機(jī)的軋制速度控制在300轉(zhuǎn)/分，中心退火溫度挑選為350℃、400℃兩種，且每次退火的保溫時(shí)間至少控制在50min左右。此外，在軋制中，嚴(yán)格控制銅包鋁的板材避免其呈現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象，使得銅包鋁型材能夠平行于軋機(jī)的檔位板順利進(jìn)入軋輥。在軋制進(jìn)程中必需要確保壓下量，確保當(dāng)時(shí)壓下量小于前次壓下量，避免銅鋁復(fù)合型材產(chǎn)生較大的變形導(dǎo)致撕裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。
3、軋制開裂的防治控制措施
（1）中心退火；為防止銅包鋁母線槽的側(cè)面發(fā)生開裂現(xiàn)象，咱們可以采取中心退火來(lái)進(jìn)行防治。一起，為了確保銅鋁復(fù)合型材的復(fù)合作用，必需要挑選合理的中心退火溫度，通過(guò)對(duì)型材查詢以及試驗(yàn)，咱們也能得知，中心退火溫度挑選為400℃時(shí)，金屬鋁的塑性較高，能有用補(bǔ)償金屬銅的缺陷，確保銅包鋁母線槽的質(zhì)量。（2）嚴(yán)格控制壓下率；上文也對(duì)壓下率進(jìn)行了簡(jiǎn)略的剖析，壓下率高則銅鋁型材的復(fù)合作用越高，強(qiáng)度也越高，可是壓下率過(guò)高時(shí)，會(huì)對(duì)金屬鋁形成不利影響。通過(guò)一些試驗(yàn)室的研討也能發(fā)現(xiàn)，第一道軋制進(jìn)程的壓下率在44%左右時(shí)作用最佳，然后每道軋制程序壓下率順次下調(diào)（第二道壓下率為35%左右，第三道壓下率為31%左右，第四道壓下率為26%左右），可以獲得質(zhì)量最佳的銅包鋁母線槽。（3）運(yùn)用化學(xué)鍍鎳層；運(yùn)用化學(xué)鍍鎳處理銅管的內(nèi)壁具有較好的作用，首先鍍層的厚度比較均勻，其次鍍層可以很好的與銅鋁軋制復(fù)合型材結(jié)合，而且該鍍層的硬度比較高，化學(xué)穩(wěn)定性比較好，操作也比較方便，在銅包鋁母線槽的軋制中有較好的運(yùn)用作用。最主要的是，化學(xué)鍍鎳層的運(yùn)用可以很好的處理銅管鑄軋進(jìn)程中熔穿及氧化問(wèn)題，也極大的改善了銅鋁型材在符合軋制進(jìn)程中沖突變形的影響。
本文通過(guò)對(duì)銅鋁型材軋制的原理進(jìn)行剖析，然后對(duì)軋制進(jìn)程中的中心退火溫度條件及壓下率進(jìn)行了簡(jiǎn)略的論述，對(duì)銅包鋁母線槽的軋制控制要點(diǎn)進(jìn)行介紹，這樣也能為銅包鋁的復(fù)合軋制提供一定幫助，進(jìn)而幫助咱們合理的使用各種資源，促進(jìn)我國(guó)工業(yè)的開展進(jìn)步，一起對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)也會(huì)發(fā)生一定的促進(jìn)影響。