基本簡介
隨著以鋁代銅的廣泛套用,鋁釺料和鋁焊絲的用量快速增加,傳統的鑄錠——擠壓——拉拔工藝已經不能滿足鋁焊絲的生產需要,目前,水平連鑄配合拉拔刮皮工藝和半連續鑄錠、等溫擠壓配合連續拉拔工藝是兩種主導的生產技術。
本文較詳盡的概述了常見的鋁焊絲生產工藝技術,對比分析了幾種工藝的優缺點,探討了工藝改進途徑,指出了鋁焊絲的製造發展方向。研究結果表明:水平連鑄配合拉拔刮皮工藝生產效率高,但是質量控制難度大;半連續鑄錠、等溫擠壓配合連續拉拔工藝質量穩定,設備投資大。套用結果顯示:在實際生產中,鋁釺料採用擠壓工藝的居多,鋁焊絲採用水平連鑄的廠家呈增加趨勢。
關鍵字:鋁釺料;鋁焊絲;水平連鑄;半連續鑄錠;等溫擠壓;連續拉拔
0前言
鋁及其合金在工業生產和社會生活中的套用日益廣泛,由於比重小、導電(熱)性好、鑄造性和機械加工性優良,鋁在現代工業材料中的重要作用不可替代。在航空、航天、通信、汽車、電子、家電、生活用品等方面,為了減輕重量、提高功效、增強美觀,以鋁代銅、以鋁代鋼取得了可喜的成就。這些成就的取得很大程度上依賴於焊接技術的發展,尤其是釺焊和氬弧焊,探討鋁的氬弧焊、釺焊以及釺焊、氬弧焊用鋁焊絲的製造技術有著長遠的意義。
1鋁焊料的製造工藝
目前工業生產中常用的鋁焊料製造工藝主要有兩種:其一是鑄錠——擠壓——拉拔工藝,主要用於釺焊材料和部分氬弧焊絲生產;其二是熔鑄——連鑄——拉拔,主要用於氬弧焊絲生產。
2.鋁焊料的鑄錠——擠壓——拉拔工藝
在鋁焊料的鑄錠——擠壓——拉拔工藝中。核心技術是擠壓,擠壓溫度、擠壓速度、擠壓變形指數是關鍵參數;鑄錠預熱、模具預熱、模具設計也是重要環節。在鑄錠的獲取方式上,金屬模鑄錠和半連續鑄錠是主流。
2.1擠壓技術的特點
擠壓技術的許多優越性中,以下兩方面對鋁焊料的生產是最有利的。
在擠壓過程中,被擠金屬在變形區中能獲得比軋制、鍛造更為強烈和均勻的三向壓縮應力狀態,這就可以充分發揮被加工金屬本身的塑性。因此,用擠壓法可加工那些用軋製法和鍛造法加工有困難、甚至無法加工的低塑性、難變形金屬。例如鋁矽共晶和鋁矽銅釺料經熱擠壓後可以進行拉拔。
擠壓加工的靈活性很大,只需要更換模具等擠壓工具,即可在一台設備上生產形狀和品種不同的製品,更換擠壓工具的操作簡便易行。這一特點對批量小、品種規格多的的釺焊材料尤其適宜。
擠壓技術還存在許多有待改進的問題。例如:幾何廢料損失較大、擠壓速度遠低於水平連鑄速度、生產效率低、市場回響慢、工模具消耗量大等。
2.2擠壓技術的現狀及前景
擠壓技術興起於上世紀初。20世紀20年代第一台200噸擠壓機問世,1941年德國的施洛曼(Sehloeman)公司製造了12000噸擠壓機。目前,套用中的最大擠壓機是美國雷諾公司的27000噸擠壓機。
擠壓技術問世以來,擠壓工藝的完善和發展從未間斷過。冷擠壓、潤滑擠壓、等溫擠壓、水冷模擠壓、連續擠壓、快速擠壓、包套擠壓、靜液擠壓、脫皮積壓、復和擠壓、有效摩擦擠壓、舌型模擠壓、平面組合模擠壓、分流組合模擠壓、變斷面擠壓、扁擠壓、螺旋擠壓、寬展擠壓、輥擠、沖擠、淬火擠等擠壓技術層出不窮。
擠壓技術的發展日新月異,超塑性擠壓、液態擠壓、半固態擠壓等新工藝的研究已取得可喜進展。
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