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钛铜复合棒、钛包铜管的生产工艺及特点

发布时间 :2020-02-20 20:23:54 浏览次数 :

钛铜复合棒的生产工艺有很多种,国外主要采用爆炸复合发或者钛管套铜棒等方法。国内最初也有采用钛管内插入铜棒,然后浇铅连接制成导,这种复合棒材一是不易制作,二是导电性不稳定,造成槽压上升。后来有人采用钛管套铜棒+拉伸的方法生产复合棒。目前主要生产钛铜复合棒的厂家采用挤压法生产,挤压锭坯的制作方式开始采用大直径厚壁管坯,内部装入圆铜棒,两端再用钛板封上,这种制坯方式由于铜锭和钛管之间的间隙存在气体,高温下会影响复合棒的复合质量。挤压法生产的钛铜复合棒,因其是热加工产品,在实际使用时,发现其抗弯曲性能较差,且表面粗糙度不好,后来对挤压棒材加以适量的冷拉伸,一方面提高了棒材的抗弯曲性能,另一方面改善了棒材的表面粗糙度。

钛包铜棒

主要生产方法及其基本特点:

1、拉伸法

这是我国早起采用的生产方法之一。此方法的原理是通过一定的拉伸变形量而使外层钛和内部铜棒之间产生结合。此方法的特点是工艺简单,设备投资小,生产成本低。但缺点是,一般拉伸变形量不大,钛铜结合紧密程度差,复合强度低;变形量过大时,由于冷作硬化以及变形不均匀的影响,造成钛铜不易结合,甚至不结合的现象,复合棒材在使用时,对导电性能有影响。

2、挤压或挤压+拉伸法

挤压法生产钛铜复合棒是20世纪80年代初开发的一种生产技术,按挤压锭坯制备方式分为铜棒套钛管焊接制坯和真空浇铸成型制坯两种。挤压法生产的复合棒,由于变形量大(一般变形量在95%以上)且挤压时金属处于三向压应力状态,在高压下伴随巨大的变形,钛铜界面产生深度冶金结合,一般会形成较宽的复合波和复合带,复合强度较高。特别是真空浇铸锭坯,在复合锭的制造过程中,钛和铜已形成冶金结合,为制造复合性能良好的复合棒材创造了非常好的基础。

挤压法生产钛铜复合棒的优点是,复合棒的复合强度高,复合牢度好,在电极加工中车削螺纹时,车削速度快,进刀量大,不出现钛铜分离;生产效率高,适合于大批量生产方式。缺点是,挤压棒材表面粗糙度稍差,抗弯曲性能较低。

钛铜复合管

挤压棒材再经一定量的冷拉伸后,使复合棒的抗弯曲性能得到提升,表面粗糙度也得到改善,且产品尺寸精度得到提高,取得良好的效果。很受用户欢迎。

铜棒套钛管焊接制锭:采用这种制坯方式一般所用钛管外径为φ85mm-φ125mm, 壁厚为6mm-7mm, 牌号为TA1或TA2,铜棒采用T2纯铜。制坯时将车好的铜棒装入管材内,然后用TIG将同牌号的钛板与管段焊接封住两端。用此方法生产锭坯,要求对管材内表面和铜棒表面进行彻底清理,如果表面有残留灰尘、油污或其他外来物,将会影响挤压时钛和铜的良好结合,使复合性能变坏、导电性能下降。此方法的优点是工序简单,设备投资少;缺点是焊接质量直接会影响产品质量和成材率,因为复合棒的挤压变形量很大,特别是前应力集中,若出现虚焊或者焊接深度不够,会在挤压时产生脱节等质量问题。

青海福彩网真空浇铸成型制坯:是采用车光的铜锭,真空下在其外表面浇铸上钛层。由于整个过程是在真空下进行的,所以钛铜复合面不会受到污染。同时,外层钛从高温下降到室温产生的收缩使结合面更加紧密,而且整个钛层是一个整体,对挤压制品不产生不良影响。一般此方法所制定的锭坯直径约在φ200mm左右,挤压系数大约是铜棒套钛管焊接制锭的1倍,变形量更大,非常有利于提高复合强度和复合波宽度。缺点是设备投资大,操作复杂,过程控制要求高,同时再生产矩形和扁形复合棒时,宽厚比受到一定的影响。目前,复合棒的宽度/厚度>6时,生产有一定的难度。

挤压法生产复合棒,对产品形状的适应性强,较为灵活,基本不受形状的限制,目前采用挤压法生产的钛铜复合棒有圆形、方形、鼓形、矩形、扁形及异形,是所有生产方法中品种最全的方法。

3、爆炸或爆炸+轧制法

爆炸法是先将铜棒装入钛管内,在钛管外均匀地放上,采用引爆,使铜棒和钛管在爆炸力的作用下形成复合。由于钛铜复合棒断面尺寸一般比较小,采用爆炸法生产率地下,造成成本较高,目前工业化生产中基本没有人采用这种方法。

钛铜复合板

爆炸+轧制法是采用较大尺寸的钛管和铜棒,经爆炸法制成坯料,再采用孔型轧制的方法生产成成品复合棒材。此方法相对于直接爆炸法,其优点是可提高效率、降低成本。生产出的复合棒材复合强度等指标也较好。但是由于轧制加工量不宜过大,也就是延伸系数不大,不大适用于大批量生产。同时,对于矩形复合棒,其角度不易填充。变形量控制不好可能会出现压折或者耳子。由于采用成品热轧方式,复合棒的抗弯曲性能要差一点,对使用有影响。目前采用该方法生产矩形和扁形棒。

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