一、影響銅排表面質(zhì)量的因素
銅母線表面質(zhì)量可分為表面光潔、表面平整和表面缺陷三個主要方面,它與銅屬性、生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理和生產(chǎn)環(huán)境密不可分。
1、銅母線表面光潔的影響因素
相對于其它金屬而言,銅具有良好的耐腐蝕性,但在高溫、潮濕、酸霧等環(huán)境中仍會發(fā)生化學變化,導(dǎo)致表面變色。在銅母線生產(chǎn)和儲運過程中,不同程度地存在這些不利環(huán)境條件,會對表面質(zhì)量產(chǎn)生一定影響。
2、溫度
在大氣環(huán)境中,銅在室溫下便會發(fā)生緩慢氧化;溫度升高到一百攝氏度時,開始生成黑色氧化銅,氧化速度與時間的對數(shù)呈正比;當溫度升高到185攝氏度時,氧化速度顯著提高,溫度升高到400攝氏度以上時,氧化速度更快,呈拋物線狀升高。
3、濕度
在潮濕環(huán)境中,由于有水汽存在,導(dǎo)致銅母線表面腐蝕或氧化。在溫度一定時,氧化膜生長速度隨濕度增高而加大。
4、拉伸加工工藝潤滑劑因素
工藝潤滑劑的作用一是減少摩擦,二是確保和改善加工材的表面質(zhì)量,三是防止金屬粘焊在模具上,四是冷卻降溫作用。銅母線拉伸加工過程中殘存在銅母線表面上的潤滑劑、殘酸、殘水等也會直接或間接地影響銅母線表面質(zhì)量。較好的潤滑劑,其潤滑性好,容量殘留在銅母線表面上是銅母線表面產(chǎn)生變色或腐蝕斑痕的根源。
二、銅母線質(zhì)量改善措施
1、確保爐料干燥,加強熔體覆蓋,改進鑄造工藝
確保爐料干燥可以防止爐料中的水分與銅反應(yīng)形成氧化物夾雜和吸入氫氣;加強熔體覆蓋可以防止熔體吸氣和氧化,從而杜絕銅母線在熱處理過程中產(chǎn)生“氫病”或“氧病”,引起銅母線表面起皮、氣泡、夾雜、等表面缺陷;鑄造工藝合理不僅可以最大限度地提高生產(chǎn)效率,而且可以減少疏松、裂紋、晶粒粗大和組織偏析等缺陷,從而可以減少銅母線表面裂紋、空洞、表面粗糙等,改善銅母線表面質(zhì)量。
2、加強生產(chǎn)工藝過程控制和生產(chǎn)管理
為了減少銅母線表面缺陷,加強工藝過程控制和生產(chǎn)管理很重要。
3、銅母線坯酸洗
銅錠經(jīng)加熱擠壓變形成銅母線坯后,因為加熱使銅母線坯表面存在許多氧化銅,要通過酸洗工序才能去除。
4、熱擠壓模、拉伸模的優(yōu)化選擇及合理使用
銅熱擠壓模是在惡劣的高溫條件下工作,一般使用兼具陶瓷特性(硬度大、耐磨性、耐高溫、抗氧化、抗腐蝕)和金屬特性(高韌性、可塑性)的金屬陶瓷模。
拉伸模要使用含有碳化鎢和鈷元素的硬質(zhì)合金材料制作。拉伸模潤滑錐、工作帶、定徑帶、出口錐的優(yōu)化設(shè)計,拉伸模內(nèi)孔光亮拋光,拉伸工藝的合理按排,使拉伸后的銅母線表面呈良好的光潔、平整狀態(tài)。
5、模具拉伸用工藝潤滑劑
工藝潤滑劑按聚合狀態(tài)可分為三類:一是全油和混合油;二是水基型乳化液;三是固體潤滑劑。國內(nèi)銅加工行業(yè)的銅母線生產(chǎn)企業(yè),使用比較成功的是采用水基型乳化液作工藝潤滑劑。它既具有油的潤滑性和穩(wěn)定性,又具有水的冷卻性和清洗性,且價格低,使用方便。在實際生產(chǎn)中,最好要購買專業(yè)廠家配置生產(chǎn)的潤滑劑;由于潤滑劑中含有大量的水,時間長易變質(zhì),在使用過程中要注意維護和監(jiān)測,按規(guī)定要定期更換。
6、拉伸、矯直、剪切過程的表面保護
經(jīng)酸洗后的銅擠壓坯用模具拉伸,為了保護拉伸后光亮的表面不在矯直、剪切生產(chǎn)過程或吊裝搬運過程劃傷、碰傷、摩傷,將拉伸后的銅母線平擺在干凈的麻袋上,每層都在頭、中、尾三部份隔開。