sorting拉線工作內容

sorting拉線工作內容銅材料在外界溫度下總是有一個殘留的氧化膜，而這一氧化膜是當銅線進入熱桿軋制階段時，在高溫的、連續(xù)鑄造的銅桿上形成的。氧化膜具有一定的危害，因為它們會在拉絲過程中導致很多缺陷，如:使拉絲膜過度磨損、可焊性變差、搪瓷膜和裸導體之間的附著力變弱等。拉線模是生產線材的重要工具，是實現正常的連續(xù)拉伸，保證拉伸制品質量的關鍵。要使拉線獲得高質量的拉伸制品，不僅取決于原材料以及拉線模本身的材質，還取決于模子的孔型設計和使用時的其它配合條件。目前，隨著高速拉絲機的廣泛應用，拉線模的使用在拉絲過程中具有相當重要的作用。在實際的銅拉絲生產過程中，使用的拉絲潤滑劑有多種，它們的性能相差很大，嚴重影響線材的質量，因此為了提高線材質量，節(jié)約成本，合理選擇和正確使用拉絲潤滑劑顯得格外重要。為達到以上目的，就要求潤滑劑油基穩(wěn)定，乳化性好，具有優(yōu)良的潤滑性、冷卻性和清洗性，易于把銅粉末過濾與沉淀，在整個生產過程中始終保持最佳的潤滑狀態(tài)，以便形成一層能承受高壓力而不被破壞的薄膜，降低工作區(qū)的摩擦力，提高拉絲質量。各種不同的潤滑劑具有不同的優(yōu)缺點，其使用時間要根據不同的特點來決定。銅單線的退火是電線電纜生產過程中的重要工序之一，導線電性能、機械性能及表面質量的好壞很大程度上取決于退火的工藝及生產方式。金屬塑性變形的重要特點之一是加工硬化。隨著變形程度的增加，變形浪里的所有指標，如屈服極限，強度極限和硬度都增大，而塑性指標如延伸率，斷面縮減率都減少，同時還會增大電阻，導熱性下降。這會對拉絲產生不良的影響。拉線是利用材料的塑性來實現的一種機械操作。用于這種目的的機械可能是直接的或積累的，這種機械叫做拉絲機或者拉絲臺，它包括一系列的固定的拉線模，在每個拉線模之間安置導輪以使導線保持一定的張力，拉絲機把導線拉過拉線模，最終的拉絲操作是由一個拉線模后面所施加的力來完成的，之后把拉過的線材收到線盤上。第1章拉絲工藝及材料的選用在外界溫度下，銅線總是有一個殘留的氧化膜，而這一氧化膜是當銅線進入熱桿軋制階段時，在高溫的、連續(xù)鑄造的銅桿上形成的。氧化膜具有一定的危害，因為它們可使裸導體之間的附著力變弱。1.1拉絲工藝的基本原理1.1.1拉制的特點對金屬線材施加拉力，使之通過模孔，以獲得與模孔尺寸形狀相同的制品的塑性加工方法稱拉線。拉制的特點:拉制可以得到尺寸精確，表面光潔及斷面形狀復雜的制品。拉制品的生產長度可以很長，直徑可以很小，并且在整個長度上斷面完全一致。拉制能提高產品的機械性能。拉制的缺點是:每道加工率較小，拉制道次較多，能耗大。1.1.2關于可拉性材料的“可拉性”最直接的體現是拉制不同線徑時的斷頭率。在拉制小線或微細線，或在高速拉線機，或多頭拉線機，或在多工序結合連續(xù)生產的條件下，這個矛盾更為突出。要提高“可拉性”，降低拉線斷頭率，應從三個方面入手。1.提高制桿的質量這是問題之源，工序之首。首先要從工藝突破入手，并配有人工或自動監(jiān)測裝置，以保證在最佳的工藝參數條件下穩(wěn)定操作，并輔以先進的管理方式。2.重視拉線的輔助系統(tǒng)除拉線工藝和拉線設備對“可拉性”有影響外，還應重視潤滑劑及其過濾、控溫和細菌性腐敗;拉線模材料、幾何形狀和尺寸精度的問題。模子制造尺寸及其測量工具精度不夠，直接影響了合理的配模而導致斷線，這點對拉線生產尤為重要。3.要把住拉線坯料的進廠檢驗和中間檢驗為防患于未然，提高線的可拉性和表面質量，我們應該注意對引進線材和設備的檢驗，在生產過程中，工人本身和工藝人員也要注意對產品的檢驗，逐漸完善技術研發(fā)和工藝，這不僅保證了產品質量，還可以提高線材的利用率，降低成本。1.2銅材料的選用由拉絲引起的表面缺陷，往往是以拉模劃痕、機械損傷、弧口鑿或裂片的形式出現在裸導體的表面。這通常是由拉絲機內移動線未對準或拉絲膜爐口內銅精煉的壓制力太大則形成的。可溶于銅基體的元素主要有Al、Fe、Ni、Sn、Zn、Ag、Cd、P等等。這些元素含量很少時，與銅形成了固溶體,對銅的加工性能和塑性影響很小，但是降低了銅的導電性能。必須注意到，這些元素與銅形成的固溶體，與銅基體相比較硬。在鑄造狀態(tài)不佳時，有可能形成雜質團粒聚集，影響了銅的冷加工性能。這組元素里，P的作用最特殊，具有兩重性。它在銅中固溶，會顯著降低銅的導電性，但是能夠脫氧，防止冷加工開裂，改善銅的機械性能。幾乎不固溶于銅基體的雜質元素主要是O、S等，它們與銅生成化合物雜質，對于銅基體的導電影響不是很大，但是所形成的脆性化合物則會明顯降低銅的塑性。如果形成這種化合物團粒，則對銅桿拉絲性能的影響更加不能疏忽。因此，可以提高銅導電性能和加工性能。但是如果銅基體較純，這種影響就會比較小。另外，含氧量高時，如果銅絲在還原性氣氛中退火，會造成“氫脆”。很少固溶于銅基體的雜質元素主要有Bi、Pb等。它們與銅形成易溶共晶，會使銅的加工性能的降低。Bi共晶還呈現出“冷脆性”，冷加工時易造成開裂。1.3幾種常見的斷線的問題與分析1.3.1杯錐狀斷裂杯錐狀斷裂是指線材斷口的一端呈杯狀，另一端呈尖錐狀，而錐尖總是指向拉伸方向。斷裂初始階段的錐體表面有一很深、很大、很長的凹坑，這是由微氣孔聚集所造成的，這表明拉力相對較大。圓形凹坑的一端全部指向一個方向--斷裂端空心孔，這意味著該斷裂部分已經收縮。斷裂截面外部的剪切邊緣環(huán)繞錐體，并與線材軸線成45°角，其高度由斷裂處的截面收縮率所決定。引起杯錐狀斷裂既有內因又有外因。內因是材料本身的缺陷，諸如:脆性、偏析、污染以及線材中氧化壓銅顆粒的聚集，這是由鑄錠過程中的宏觀或顯微顆粒引起的。由于線材中聚集著氧化顆粒及氣孔，這就很容易引起杯錐狀斷裂。外因則是拉線模潤滑不夠，?？仔螤畈缓线m，以及拉線時變形度過高或過低等。拉線模中潤滑液不足，往往會在線模入口處形成模損環(huán)。該模損環(huán)作為一種潤滑阻礙物，會加劇拉線材與拉線模之間的摩擦。不過有人指出在?？仔螤詈线m時也會出現杯錐狀斷裂，這歸因于連續(xù)運行的拉線設備滑動不夠，致使拉線模前后的金屬流量不相等，從而引起斷裂。杯錐狀斷裂的形成分為三個階段:1.氣孔的形成;2.氣孔聚集形成顯微裂縫;3.顯微裂縫增加以至斷線。顯微裂縫的形成，要么是氣孔增加超過臨界值;要么是熔渣或氧化物阻塞，其阻力超過了線材晶核的軸向流體靜壓力。當有足夠的流體靜壓力對其產生影響，以及線材中存在的熔渣粒子成長并分布到一定程度時，氣孔便聚集在一起形成裂縫，導致斷裂，并在拉應力作用下使截面收縮加劇。裂紋在線材中的擴展，從外表面看成45°角。內部裂紋以一定的速度擴展，因而金屬在裂紋尖角旁有足夠的時間流動，其結果使裂紋尖角磨圓。在此情況下，由裂紋尖角引起的應力集中雖然不是很高，但對促進新氣孔的產生及增長足足有余，這種慢慢擴展的內部裂縫破壞了線材內部的晶體網格，從而導致斷裂。杯錐狀斷裂形成的三個階段，并不是在單個道次，而是在壓縮瞬間形成的。真正造成杯錐狀斷裂的是線模角度，它與拉力的直接關系為:在最佳線模角的情況下，拉力微乎其微。但線模角增大時，拉力也隨之增大，致使被拉材料自行剪開并在線模入口處形成一變形死區(qū)?？拷€模入口的金屬不是向前流動的，而是黏在線模內側形成微型的溝槽。在過度區(qū)，通往死區(qū)的金屬流量，能引起線材內部撕裂而導致杯錐狀斷裂。防止杯錐狀斷裂的辦法有兩種:一是改良線材，降低變形區(qū)的流體靜壓力，這是因為變形程度過高或過低都會促使杯錐狀斷裂的形成。另一是采用角度較小及截面收縮率較大的拉線模，也可以減少杯錐狀斷裂的發(fā)生。1.3.2三角口引起的斷線三角口是指線材表面的尖角狀裂縫。三角口的v形并不總是很明顯，隨著變形程度及模孔形狀的變化，v形往往變成了圓形。有這種損傷的線材很脆，并隨著不斷變形而斷裂。帶有三角口的線材的縱向剖面經過磨光后，可以看見線材表面下的裂紋。三角口斷裂面通常與線材軸向成45°角，且無截面收縮，這是線材的脆性所致。進線不直或模孔形狀不合適會引起變形不均，并產生與拉伸方向平行的過大的線材表面應力，這樣便形成了與應力軸線垂直的顯微裂縫，裂縫則隨著不斷變形而擴大。這種沿拉伸方向出現的斷裂塊并不擴展，而是形成尖角狀表面缺陷，并最終引起斷線。在常規(guī)的線材生產中，線材表面氧化物高度集中是引起三角口的原因。由于鑄錠表面空氣冷凝停止所引起的氧的聚集，根據冷凝表面的分布情況以及鑄造、冷凝及軋制過程，線材或多或少要受三角口的影響。在良好的拉線條件下，是不會出現三角口的。但是當存在有物理方面的不良因素時，就會導致此缺陷。首先的?？仔螤畈缓线m，如拉線模工作區(qū)角度不對，錐角太小甚至沒有，進、出口區(qū)角度也不合理。另外，因線模安置偏斜而使進線不直或被拉線材彎曲也會引起三角口。尖角狀表面缺陷是由于拉線模導向裝置不夠長，?？字行木€與拉線中心線不重合所致，當導向裝置往返運動時，線材震動加劇，引起線材斷裂。因而，三角口并不是在整根線材上都有，而只是存在于某一個階段。因此，改變銅氧化物的分布，可以避免此缺陷。第二種解決此問題的方法，就是對配模及?？仔螤钸M行檢測與修正。在拉制銅線時，根據線材的直徑不同，線模的錐角為16°~20°，而定徑區(qū)長度為?？字睆降?.2~0.3倍。還有在線模出口處設一導向裝置，這樣，便使線材與線模同心，從而避免了線材的振動。1.3.3雜質引起的斷線雜質通常嵌入斷裂面，線材的截面收縮是隨雜質的直徑與位置而定。但在裂面找不到雜質的主體部分。積聚外來雜質的斷裂面，顯示它具有表面粗糙的氣孔特性。在電子掃描顯微鏡下可以看到這種顯微裂縫，這是在線模工作區(qū)變形期間，由各種拉制及其它物流所產生的雜質形成的。一定的材料缺陷可明顯引起線材尺寸縮小，但是與截面相比，雜質顆粒顯得微乎其微。由單個或多個相互聯系的雜質顆粒造成的結構損傷，引起了斷線。雜質斷線情況下，斷口直徑取決于雜質的種類、大小及分布情況，并與線徑、材料的機械性能、雜質在線材中的位置及變形參數有關。避免雜質斷線的重要措施是，改進工序控制，加強生產管理。拆除熔爐或放液槽中已松動的耐火材料，或用浮選法分離溶液中的一定成分。由于絕大多數雜質都黏附在線材表面，故對線材表面進行機械修整可以在一定程度上避免斷線。1.3.4宏觀氣孔引起的斷線由宏觀氣孔引起的斷裂點，呈漏斗狀溝槽。其空隙內壁無污物且光滑，此處在拉制過程中無拉應力。當線材中環(huán)繞“杯”的那一部分一直延伸到線材表面并產生塑性變形，就會導致斷裂。將兩個斷裂的線端并在一起時，兩者不能縫合，中間有空隙。這種造成斷裂的氣孔，可在線材內部找到。它通常是在鑄造時形成的，要么是剩余氣體進入溶液，要么是金屬在凝固時收縮。線材中的氣孔可達數毫米，所形成的空隙則是微孔裂縫的起點，并在進一步變形過程中引起的斷裂。為避免宏觀氣孔，應在鑄造時防止剩余氣體進入，或在凝固階段的早期對金屬進行充分的冷卻。1.3.5毛刺引起的斷線毛刺斷裂是指折痕所引起的斷裂，它類似于表面裂縫。裂縫幾乎與線材圓周平行，在大多數情況下表現為表面氧化物，這是在先前熱軋時材料氧化所形成的。這種截面收縮引起的斷裂與縮徑斷裂相似。在一般情況下，由于在軋制中形成是未還原銅氧化層的緣故，毛刺脫離了主體。在進一步變形過程中，氧化物阻礙了毛刺與線材的連接，因而導致脆裂。脆裂的一端引起雜質脫落，形成的孔眼在拉線時變細，直到線材斷裂。毛刺斷裂可能是由鑄錠表面缺陷、折痕以及表面裂縫所引起的;另一個重要的原因是鑄錠有缺陷，由于冷卻太慢而形成柱狀晶，柱狀晶在第一道次軋制時引起裂縫，而在繼續(xù)軋制時又被壓合。氧化問題大多歸因于軋制設備所造成的缺陷。如有剩余氧化物，應從以下幾個方面找原因:1.拉線鼓輪不光滑;2.配模不合理;3.拉線模光滑，模孔形狀不正確，工作區(qū)角度過小或者沒有。毛刺斷線的避免措施毛刺斷線是可以避免的，欲使鑄錠無毛刺和表面裂縫，線材上不黏附雜質與外來物，應調整軋機上的導線裝置，檢查異常磨損現象，更換已損的導向機構。對于造成毛刺斷裂原因之一的柱狀晶，要根據顯微照片加以證實。1.3.6焊縫所引起的斷線從外表形象來看，焊縫斷裂很象一張魚嘴。這通常與脆性有關，斷裂表面顯的粗糙，呈粒狀，焊接不佳的突出標志就是空隙很大，在拉線過程中因接頭不牢而斷線。焊縫斷裂的原因是相關設備有缺陷，如已損壞的剪切機對焊接接頭剪切不當;焊絲燃燒不完全;焊接壓力與焊接電流調節(jié)不當，因而引起熱性能不佳。當在焊接過程中沒有將剩余氣體排除時，焊縫內部便存在足夠的氧，在冷凝時氧氣就進入焊縫，并在焊件內部形成氣孔。對焊接設備的調整應考慮到線徑，并對設備功能及網絡電壓進行控制，電壓將會引起焊接不良。如果采用以上措施無效，則應檢查銅線接口是否含氧量過高或者分布不均。然后提高焊接電流或焊接壓力，使焊接接頭牢固可靠。第2章拉絲模的影響拉線模是生產線材的重要工具，它是實現正常的連續(xù)拉伸，保證拉伸制品質量的關鍵。要使拉線模達到最佳的使用壽命，獲得高質量的拉伸制品，不僅取決于拉線模本身的材質，還決定于模子的孔型設計和使用時的其它配合條件。目前，隨著高速拉絲機的廣泛應用，拉線模的使用在拉絲過程中具有關鍵的作用。按材質分類可分為鋼鐵模具,金剛石模具,硬質合金模具,金屬陶瓷模具;按結構分整體模具,組合模具.2.1拉線模的質量對拉絲的影響線材表面如果有氧化層、砂土或其他雜質的粘附，這將會給拉線模的使用壽命帶來不利影響。因為當線材通過模孔時，硬、脆的氧化層會象磨料一樣使拉線模?？缀芸炷p及擦傷線材表面。所以，已嚴重氧化的線材需要酸洗后再進行拉伸。在坯料堆放時，也要注意堆放場地的整潔，避免與砂土及其它雜質接觸。拉線模本身質量是影響其使用壽命的一個重要因素。拉線模的質量與模芯材料、孔型設計及加工工藝有關，改善模芯材質，設計合理的孔型結構及改進加工技術，均有利于提高模子的使用壽命和線材質量。銅線所使用的拉線模的模芯材料以硬質合金、天然金剛石和人造聚晶金剛石為主。硬質合金是硬度很高的碳化鎢和金屬鈷的粉末燒結體。它具有高的硬度、很好的耐磨性及較強的抗沖擊性，價格低廉，是一種極佳的拉線模制作材料，廣泛應用于拉拔粗、中線材。通過改善硬質合金成分和組織結構，控制碳含量的波動值，細化碳化物的顆粒，可以提高材質的性能。天然金剛石具有硬度高、耐磨性好的特點，拉制的線材表面光潔度很高。由于天然金剛石在結構上具有各向異性，導致其硬度也呈各向異性，使?？椎哪p不均勻，制品不圓整。加之價格昂貴、稀少，一般用作表面質量要求高的細線拉線?；虺善防€模。人造聚晶金剛石是無定向的多晶體。它具有硬度高，耐磨性好，抗沖擊能力強的優(yōu)點。在硬度上不存在各向異性，磨損均勻，模具使用壽命長，適用于高速拉制。由于聚晶模坯存在晶粒粗大、拋光性能差等質量問題，目前聚晶模多數作過渡模，而不用作成品模。但隨著聚晶模內在質量和加工水平的提高，有取代昂貴的天然金剛石作成品模使用的趨勢。在相同材質條件下采用不同的孔型設計，模子使用壽命相差甚遠。因此，改進孔型設計是提高模具使用壽命的一條重要途徑。拉絲?？仔鸵话惴譃榍€型和直線型。從線材在拉線模內變形均勻的角度分析，似乎曲線型較直線型好。這種孔型結構按工作性質可分為“入口區(qū)、壓縮區(qū)、定徑區(qū)、出口區(qū)”四個部分，各部交界處要求“倒棱”，圓滑過渡，把整個孔型研磨成一個很大的、具有不同曲率的弧面。這種孔型的模子在當時的拉制速度條件下，還是可以適用的。隨著拉線速度的提高，拉線模的使用壽命就成了突出問題?？仔蛻哂幸韵聨讉€特點:孔型各部分的縱剖面線都必須是平直的。平直的工作錐面拉力最小。具各部位的交接部分必須明顯，這樣各部位可以充分發(fā)揮各自的作用，避免了過渡角對定徑區(qū)實際長度的減小。延長入口區(qū)和工作區(qū)高度，使線材進入?？坠ぷ麇F的中間段，利用入口錐角和工作錐角上半部分形成的楔形區(qū)，建立“楔形效應”，在線材表面形成更緊密牢固的潤滑膜，減少磨損，適合于高速拉線。定徑區(qū)必須平直且長度合理。定徑區(qū)過長，拉線摩擦力增大，線材拉出?？缀笠滓鹂s徑或斷線;定徑區(qū)過短，難以獲得形狀穩(wěn)定、尺寸精確和表面質量良好的線材，同時?？走€會很快磨損。綜上所述，影響拉應力的關鍵因素，還是在于聚晶模本身的質量，它直接影響著線材拉制能否順利進行。2.2聚晶模拉線出現線徑不穩(wěn)定原因聚晶模具有耐磨性能好，使用壽命長，價格便宜等優(yōu)點，在拉線生產中的應用正在不斷的擴大。但是大多數聚晶模不能做成品模的原因，主要是被拉制的線材線徑會出現時大時小，線徑難易控制。在線材的拉伸過程中，影響模具使用壽命的工藝條件主要有:反拉力P的作用、道次壓縮率、潤滑劑及線材的表面質量。影響拉應力的因素有:反拉力P反拉力會使拉拔力增大，不利于拉線的進行。但是反拉力可以明顯減少模壁受到的正壓應力，有利于潤滑劑進入變形區(qū)，可以在一定程度減小線材與模壁間的摩擦，降低?？啄p，延長線模使用壽命。當然，拉拔力過大會使拉應力過于增加，導致線材拉細或斷線等不同的拉伸現象的出現。所以，在配模時應采用合理的延伸系數，使線材在鼓輪上保持正常的滑動率，避免出現負滑動現象出現。拉伸時線材在?？變仁艿降淖饔昧τ?模壁的正壓力、摩擦力T、拉拔力P以及反拉力P1，根據拉線時力的平衡條件和金屬材料的屈服準則，線材拉應力與模壁壓應力的分布，可明顯降低線模入口處的壓應力，并有利于潤滑劑進入工作區(qū)，減小線材與模壁間的摩擦，減緩環(huán)形磨損及模子破裂情況。但過大的反拉力，會加大拉線時的拉拔應力，易使線材產生縮徑或斷線。在其它拉伸條件不變時，模壁上的壓應力越大，受到的摩擦應力也越大，模子磨損越嚴重。線模變形區(qū)圓錐角合理的線模變形區(qū)圓錐角能夠有效地降低拉應力。變形區(qū)角度過小，會使變形區(qū)長度增加，線材與線模的摩擦面積以及摩擦力增大。與此同時，它在一定程度上也會使拉應力增大，導致金屬線材變形的更不均勻。變形區(qū)角度過大，則將使線材在線模入口處的剪切變形增大，而使拉伸變形更加困難。此時，由于模壁對線材的正壓力和軸向分力大，潤滑劑不容易導入變形區(qū)，使線材與模壁之間的黏附現象增加，這同樣也會使拉應力增加。因此，變形區(qū)角度要選擇得當，一般在擴孔時只要適當加大變形區(qū)角度即可。延伸系數在其他拉線條件不變時，增大延伸系數會使拉伸應力和模壁正壓力都會變大。當拉伸應力接近或到達線模出口處線材的屈服極限時，將會產生不穩(wěn)定的拉伸，使線材拉細或拉斷。所以應當根據不同的情況合理確定每道次的延伸系數。一般的來講，為了保證線材的尺寸和表面的質量，最后一道拉伸的延伸系數應比前面道次低一些。摩擦系數(f)這是拉線中最重要的因素。目前大多數聚晶模只宜用做過橋模，主要是因為聚晶模的拋光性能不太好，其中f大，?？椎膄是一個變量，它與線模的材質、表面狀態(tài)、孔型以及其表面光潔度有關，也與線材的材質、表面狀態(tài)、拉線溫度以及速度潤滑劑的質量等種種因素有關。由于客觀條件的制約，雖然有些因素是不能改變的，但我們還是可以通過改善拉拔條件使摩擦系數降低。如在生產銅線時，可以采用質量較好的無氧銅桿和潤滑劑，控制拉拔速度、拉拔溫度，調整拉拔工藝等。第3章潤滑劑在銅線拉制的過程中，拉絲潤滑油是一個很重要的輔助材料，使用潤滑性能優(yōu)良的拉絲潤滑油，不僅能增加金屬的變形程度、減少斷頭率、減少能量消耗，還可以減少加工道數。在拉伸過程中，潤滑劑的質量及潤滑劑是否充分補給都影響著拉線質量。因此要求潤滑劑油基穩(wěn)定，乳化性好，具有優(yōu)良的潤滑性、冷卻性和清洗性，易于銅粉末的過濾與沉淀，在整個生產過程中始終保持最佳的潤滑狀態(tài)，以便形成一層能承受高壓力而不被破壞的薄膜，降低工作區(qū)的摩擦力，提高拉絲質量。潤滑劑pH值的穩(wěn)定對潤滑效果有很大的影響。因為當潤滑乳液中的銅粉沉淀時，會降低潤滑劑中的脂肪量，增加游離堿含量，使線材表面的潤滑成分易被清洗掉，的降低乳液的潤滑性能。而當乳液不穩(wěn)定，脂肪量過高時，乳液將會分層，夾帶著細小銅粉的脂肪成分漂浮在乳液上，使銅粉不易沉淀過濾，造成模孔堵塞，使?jié)櫥饔米儾?。因而，積極選用新型銅線拉絲潤滑油，正確的使用和維護銅線拉絲潤滑油，對進一步提高拉絲質量，提高產品競爭力有著非常重要的意義。3.1拉絲潤滑劑的作用3.1.1拉絲潤滑劑的作用潤滑作用:潤滑液在變形金屬和摸孔之間形成一層潤滑膜，能減小拉制摩擦力，同時減少能耗和加工道次，延長模具使用壽命冷卻作用:潤滑液可把金屬變形產生的熱迅速帶走，降低金屬線材和橫孔溫度，肪止其氧化。清洗作用:潤滑液不斷沖洗?？灼鸬角宄饘俜蹓m的作用。3.1.2潤滑劑對拉線的影響因素潤滑劑的濃度潤滑劑濃度大，拉制摩擦力就減小，能耗降低，成品線表面光亮。但濃度太大，沖洗模孔的作用變小，線材表面易起槽而且金屬粉塵將懸浮于潤滑液中，不易沉淀，影響潤滑效果。潤滑液的溫度潤滑液的溫度過高，拉絲中產生的熱量不易帶走，線材容易氧化變色，同時降低模具使用壽命，而且也會影響潤滑膜的強度，使?jié)櫥Ч陆怠囟冗^低，粘度上升，不利于拉絲。潤滑液的清潔度潤滑液應保持清潔。如果潤滑液中混人酸類物質，會造成潤滑劑分離出來，失去潤滑效果;含堿量或氯離子含量增加，金屬線材會被腐蝕，機械雜質增加，會影響潤滑系統(tǒng)的暢通.造成潤滑液供應量不足，影響潤滑、冷卻效果。3.1.3拉絲潤滑劑的質量要求成膜性好，并能有效地粘附在加工金屬的表面;能承受高壓，熱穩(wěn)定性好;沒有腐蝕性;冷卻效果好;加工之后易除去;沒有刺激性氣昧，對人體無害。其中，在高壓條件下，潤滑劑的成膜粘跗性和耐熱性特別重要。3.2拉絲潤滑劑的種類及特點線纜行業(yè)所用的銅拉絲潤滑劑有三種，即可溶性皂化油和合成潤滑劑。可溶性皂它是由動植物油脂或脂肪酸等與無機堿(苛性鈉、苛性鉀)或有機堿(乙醇胺、三乙醇胺)反應而成。優(yōu)點:新配制的水溶液有較好冷卻性、清洗性和潤滑性，造價低，工藝簡便，貨源充足。缺點:隨著使用時間的延長其水解后有強堿產生，水溶液pH值高達10左右，皂液中游離堿會吸收空氣中的二氧化碳，與拉絲液中的銅粉產生化學反應，生成不溶的堿式碳酸銅沉淀。另外，可溶性皂水解時，產生的游離脂肪酸會與水中的鈣、鎂和拉絲產生的銅粉生成不溶性的鈣皂、鎂皂和銅皂。上述不溶性皂和碳酸鹽積聚起來會影響冷卻和潤滑作用。皂化油它是由中性脂肪(礦物油和動植物油)與可溶性皂按比例混合而成。可溶性皂對中性脂肪起乳化和分散作用。優(yōu)點:水溶液是水包油型乳液，較易乳化，使用方便。由于含有大量中性脂肪，故潤滑性好，泡沫少，pH值穩(wěn)定，銅皂反應小。缺點:困水溶液中還有可溶性皂，隨著使用時問的延長，可溶性皂會水解，使拉絲液中產生堿式碳酸銅和銅皂，破壞了皂化油中表面活性物質的親油性和親水性的平衡，造成乳化能力下降，潤滑性降低，污染線模，堵塞?？住：铣蓾櫥瑒┧怯煤铣扇榛瘎┐婵扇苄栽?，進行乳化、清洗和分散。優(yōu)點:乳化效果好，泡沫少，冷卻和清洗性好。缺點:它仍要吸收空氣中的二氧化碳，生成堿式碳酸鹽，使?jié)櫥陨胁粔蚶硐搿Ｊ褂脻櫥哼^程中必須注意的事項:1.潤滑液須每天使用、循環(huán)。2.定期測定潤滑液百分比濃度。并根據測定結果及時補充新潤滑劑。3.定期測定潤滑液的pH值。4.注意控制潤滑液的使用溫度。5.保持潤滑液的清潔很重要。6.為了不破壞所用潤滑液的平衡體系，降低或喪失原所用潤滑劑的特性，建議不要將不同的潤滑劑混合使用。7.任何一種潤滑液不可長期使用，必須定期(一般為6~12個月)更換。否則將會影響到模具的使用壽命和線材的質量。3.3拉絲油的使用與維護無論是裸銅線還是漆包線、鍍錫線等使用的導線，拉絲潤滑油本身的特性及其正確的使用維護和管理，對其產品質量與生產效率、生產成本都有直接的影響。拉絲油的作用、特性與構成，在銅線拉制過程中，銅線與拉絲模、導向輪之間產生摩擦，故用噴或浸的方式應用的乳化液所起的作用主要是潤滑和冷卻，減少金屬間的摩擦，并帶走所產生的熱量。同時，拉絲油還應具備其它必需的特性:防止銅線氧化、不粘線、清洗性、無泡沫、無毒、穩(wěn)定的理化性能。首先應根據工藝要求選擇合適的拉絲油，一般考慮工藝和油品兩方面，即工藝上考慮:拉絲機型、供液系統(tǒng)、線種類、線徑、表面狀況要求;油品特性上考慮:潤滑性、抗氧性、清潔性、使用濃度、壽命、乳化穩(wěn)定性、使用成本等。由于乳化液是一種所謂的“不穩(wěn)定體系”，掌握正確使用方法很重要。使用中特別注意以下幾個方面:配液用水最好使用軟水或去離子水配液，由于乳化液的組成大部分是水.水中的硬質成分會與拉絲油中的乳化劑發(fā)生化學反應，乳化劑的數量減少，使油水分離。因此水的硬度對乳化液的穩(wěn)定性影響很大，而且反應生成的鹽類會附著銅線表面，影響后續(xù)加工。工作溫度控制使用溫度的原因:一是控制水蒸發(fā)，避免硬度累積升高生成固體鹽;二是保證潤滑性，溫度太低潤滑性下降，集中供液系統(tǒng)通常應使用冷熱交換器。模具潤滑區(qū)模具潤滑區(qū)的選取，對于滑動式高速銅大拉機模具宜采用鎢鋼模設計和制造，并與非滑式拉線機有所區(qū)別。非滑動積蓄式銅拉機的潤滑油一般采用過熱氣缸油，粘度大、流動性差，模具的潤滑區(qū)角度要求大一點，有利于銅屑的沉淀和潤滑的充分。高速銅大拉機所采用的循環(huán)潤滑方式，潤滑油粘度小，潤滑角不宜過大。模具的潤滑區(qū)和工作區(qū)要求光潔，不得有裂紋、砂眼等缺陷，?？赘鲄^(qū)的連接處應圓弧過渡，拉絲模要求與單線拉線方向保持垂直，使其受力始終處于模具的中心位置，以保證模具的受力均勻及延長模具的壽命，模套與拉線模的間隙不可過大，以免模具的中心位置發(fā)生變化。拉絲潤滑油的選擇高效的拉絲潤滑油可極大降低金屬線材與模壁之間的摩擦，提高銅線表面的光潔度、降低設備的能耗，提高設備的拉絲速度和生產效率。3.4新型拉絲潤滑油的使用情況新型銅線拉絲油是一種礦油型水溶性冷卻液，主要用于拉絲一漆包一體機的拉伸工藝。由于整個拉絲、涂漆工藝，運行速度較低，拉絲后再涂漆，因而對乳液的性能有特殊要求，試用后取得了比較理想的效果。3.4.1新型拉絲潤滑油的使用新型拉線潤滑油是一種礦油型乳化液，正常的拉絲潤滑油的乳化液應為白色乳狀液，使用一段時間后，由于含有銅離子而略顯淺藍色，顏色應不變暗或呈其它顏色，其它雜油(例如機械油、液壓油等)不得混入其中，否則易出現油水分離現象，而且受到污染而變質的乳化液會有腐敗的臭味。因此必須正確使用拉絲潤滑油，保持拉絲潤滑油循環(huán)系統(tǒng)清潔才能發(fā)揮該拉絲潤滑油優(yōu)良的性能。3.4.2新型銅線拉絲潤滑油的維護為適應拉絲潤滑油循環(huán)系統(tǒng)，必須對新配制的拉絲潤滑油進行必要的維護。在管理和維護中，濃度、防腐敗和凈化的監(jiān)控及管理是最主要的。當拉絲潤滑油發(fā)生腐敗時，有以下現象:輕微的腐敗臭味;乳化液由乳白色變成灰褐色;pH值急劇下降;乳化液由于水分離而生成沉渣或油泥等物質;潤滑性能下降。為防止拉絲潤滑油腐敗，可采取以下措施:定期對循環(huán)系統(tǒng)進行清潔維護，清除油污等雜物，必要時用殺菌劑消毒，嚴禁向拉絲循環(huán)池中投放易腐敗物;配制拉絲潤滑油時用自來水或軟水，避免使用硬度很高的地下水;保持拉絲潤滑油的濃度，濃度過稀時易助長細菌的繁殖;保持適當的pH值，當pH值過低時，可采用三乙醇胺來調節(jié)。當pH值范圍在.5~9.4時，微生物難于繁殖，否則會助長細菌生長。拉絲潤滑油必須在清潔的環(huán)境中才能充分發(fā)揮它的特性，因此必須對拉絲潤滑油要進行以下凈化處理:安裝過濾冷卻系統(tǒng)，減少銅屑、銅粉和其它雜質;對拉絲潤滑油循環(huán)系統(tǒng)進行一定的維護后，以后每月只要添加一定量的原油就可滿足正常使用要求，這不僅可保持拉絲潤滑油的優(yōu)良潤滑性能，還可延長拉絲潤滑油的使用壽命，降低成本。3.4.3新型銅線拉絲潤滑油的問題拉絲潤滑油主要存在以下幾個問題:潤滑效果不很明顯，經常出現斷頭、模具磨損、銅絲表面有絲條現象;清洗效果不明顯，拉絲塔輪、模架上銅泥很多，很臟，易發(fā)生斷線;當潤滑油的溫度較高時，其分層及輸送管道漏油現象;漆包線車間生產的漆包易出現乳化液分層現象。線高壓針孔現象明顯減少。拉絲潤滑油有腐蝕作用，拉絲機上的拉絲塔使用新型銅線拉絲潤滑油會容易生銹，輸送管道易腐蝕并生成微孔，發(fā)生漏油現象，但每月添加量少，因而隨著使用周期的延長。成本會降低，具有顯著的經濟效益。優(yōu)良的拉絲潤滑油能提高產品質量，減少斷頭率，潤滑效果良好，尤其是出線模處銅粉明顯減少，降低損耗，提高生產率，因而正確使用優(yōu)良的拉絲油，對線纜生產有著深遠的意義。第4章退火工藝金屬塑性變形的重要特點之一是加工硬化。隨著變形程度的增加，變形區(qū)里的所有指標，如屈服極限，強度極限和硬度都增大，而塑性指標如延伸率，斷面縮減率都減少，同時還會增大電阻，導熱性下降。金屬在塑性變形過程中產生的這些機械性能和物理化學性能變化的現象叫做加工硬化。硬化也是金屬成型的一個重要因素。4.1退火原理4.1.1可退火性“可退火性”的含意不僅僅表現在“柔軟性”，實際上還涉及結晶組織、線的脆性和再結晶溫度。銅線的可退火性已是一個極為重要的因素。銅中的雜質、材料在退火前的整個“制造履歷”、退火間的壓縮率、模角與退火組織和退火響應、拉線溫度與再結晶、結構和退火響應、再結晶溫度、工藝與銅線組織的演變、晶粒趨向等都會影響最終的退火特性。銅中的雜質對退火特性的影響，一般可分為下列四組:無害的--鉻、鐵、錫、磷、硅;較小的--銀;有害的--鉛、硫、砷、銻;嚴重的--鉍、碲、硒。為了表征可退火性，現有不同的試驗方法，其中最常用的有:硬度可退火性試驗、回彈伸長試驗、伸長試驗和半硬點試驗。為此除上述最常用的四種試驗方法外，正在探討新的試驗，如彈性模量試驗、顯微硬度試驗、再結晶試驗和屈服試驗等。在退火的歷程中主要分以下階段:回復階段金屬塑性變形后，將有少部分變形能儲存在金屬之中，使金屬內能增加，處于熱力學不穩(wěn)定狀態(tài)，有向穩(wěn)定狀態(tài)轉變的趨向，在增加溫度時，由于原子動能增加，將產生回復過程，降低內能。再結晶階段冷變形金屬加熱至較高的溫度時，將形成一些位向與變形晶粒，，再結晶的金屬其強度硬度顯著下降，塑性韌性提高，內應力完全消除，金屬又恢復到變形前的狀態(tài)。因此再結晶金屬具有變形前完全相同的性能。聚集再結晶再結晶完成后，再結晶生產的的晶粒雖是無畸變晶粒，但是相鄰晶粒尚未完全平衡，如果繼續(xù)升高溫度或在高溫下長時間保溫，未穩(wěn)定晶界將遷徙，一些晶粒將吞并相鄰晶粒張大。當溫度升高或延長保溫時間時，使彌散的質點溶解，阻止晶粒張大的因素消失，晶粒突然長大。晶粒粗大使金屬的強度，特別是塑性和沖擊韌性降低，生產中應加以避免。4.1.2影響再結晶后晶粒大小的因素實踐證明，影響再結晶后晶粒大小的因素有以下幾個:變形程度金屬的冷變形程度是影響晶粒大小的最重要的因素之一，當變形程度增加時，由于再結晶晶核數目增大，晶粒變細，但是當變形程度很大時，又會出現晶粒粗大的現象。退火溫度和保溫時間加熱溫度越高，時間越長，晶粒便越大，特別是加熱溫度影響更大。在制定退火工藝時，應根據變形量綜合考慮退火溫度和退火時間對晶粒度的影響。4.1.3退火參數的選擇退火溫度和時間一般由經驗來確定的，但是它們應符合下面一些原則:退火溫度退火溫度要高于完全再結晶，但是低于晶粒過分長大的溫度。如果退火溫度低于完全再結晶溫度，但是高于再結晶溫度，那么線內就會存在局部組織沒有再結晶的夾生現象。如果溫度達到和超過晶粒過分長大的溫度，晶粒過分粗大，將降低制品的性能，甚至會出現廢品。銅退火時間在保證內外部銅線都能充分獲得完全再結晶的條件下，盡量取時間的下限，以提高生產率，用惰性氣體代替真空和采用熱風循環(huán)等措施可以縮短退火時間。4.2拉絲退火中出現的問題及分析氧在與大部分雜質反應的過程中都起到了一個清除器的作用。由于分散雜質容易引起熱裂，所以通常都盡量避免低氧值。但是，超于這一最佳限制的氧氣值并不常見，因為這對可成形性具有負作用。實際中的氧含量應是既要有較好退火過程，還要避免可能出現的可塑性問題。但是在退火過程中容易產生氧化，在退火產生氧化的原因主要是有以下幾個方面:1.退火電壓太高;2.冷卻水量小溫度高一般不要超過4.退火管內的蒸汽量不足;4.壓縮空氣的氣壓太小。因此要控制溫度電壓等因素避免氧化。連續(xù)生產線的退火部分有三種，一種是預熱-退火的兩段式;另一種是預熱-退火-再熱的三段式;第三種是三角式，也是由預熱-退火-再熱的三段構成。采用拉線-退火連續(xù)生產方式，技術經濟效果十分明顯。退火裝置緊接拉線之后，形成連續(xù)化生產，拉線完了退火也就結束，生產速度快，效率高;加熱電流直接通過退火導線本身，散失的熱量很少;省去了成卷成盤退火的繁重體力勞動。減少了退火作為單獨工序所需的人員和面積;更為重要的是，短路電流加熱等方式，能通過控制加熱電壓或電流，精確的控制退火效果和退火在整個長度上的均勻一致。第5章拉絲設備拉線是利用材料的塑性來實現的一種機械操作。用于這種目的的機械可能是直接的或積累的，這種機械叫做拉絲機或者拉絲臺，它包括一系列的固定的拉線模，在每個拉線模之間安置導輪以使導線保持一定的張力，拉絲機把導線拉過拉線模，最終的拉絲操作是由一個拉線模后面所施加的力來完成的，之后把拉過的線材收到線盤上。下面主要介紹三種拉絲設備。5.1十三模銅拉絲機由于銅線拉絲設備的不間斷生產，拉絲的速度也會逐漸地與退火不同步，這就會出現由于牽引速度時快時慢而使線徑出現間斷的、不規(guī)則的現象。該現象產生的原因有以下幾點:儲線輪上的張力的不穩(wěn)定。生產車間使用氣壓的地方可能較多，這會造成拉絲機氣泵的氣壓時大時小，這也就使儲線器的張力不穩(wěn)定，而由于收線的速度是不變的，這就使拉絲所受的拉力也不穩(wěn)定，由此可造成單絲外徑偏差無法精確控制。銅線在退火輪上的顫動。這會使銅線在時松時緊的狀態(tài)下進行退火，退火的電流密度時大時小，而銅線在較高速度下的強度是比較低的，因此容易造成銅線在退火輪上出現火花，使銅線的表面由于火花的作用而線徑不均勻。由于主電機齒輪箱的長期使用而造成的磨損。這會使拉絲的定速輪速度與牽引速度以及收線速度不匹配，從而形成單絲的拉細。拉絲機拉出的單絲表面時有不同程度的氧化。該問題的產生可能有以下原因:密封室中冷卻水的溫度過高，超過了45℃，這樣密封室對單絲就起不到所要求的冷卻效果，造成單絲在退火后溫度仍然很高，高溫下遇到空氣中的氧氣而氧化。密封室中的冷卻液的皂化液含量不夠，這就會使單絲與各導輪的磨擦力增加，進而使單絲溫度上升，造成單絲表面氧化。密封室中冷卻水的水壓及水量不夠，使單絲不能夠達到滿意的冷卻效果。解決方法:經常檢查冷卻循環(huán)水的設備是否運轉正常，冷卻效果是否正常;在密封室中隔一定的時間就加入能夠提高皂化液濃度的物質，這樣可以改變冷卻水中皂化液的含量，保證單絲能夠在導輪上正常運轉;定期檢查循環(huán)水的水壓是否正常，在生產時不斷根據水壓的變化來改變進入密封室中的冷卻水的壓力及水量。拉絲生產中經常會出現頻繁的斷絲現象。出現此種情況主要有以下幾個因素造成:1.拉絲模在不間斷的生產中會由于正常磨損而使拉絲模的定徑區(qū)變大。2.由于各種桿材的質量問題。在生產過程中，桿材不規(guī)則地出現質量缺陷，這就使單絲在拉絲變形中被各種無法預測的張力拉斷。此情況在桿材好時較少出現。3.由于生產中退火電流的不穩(wěn)定，電流忽然偏高，單絲在退火過程中被拉斷或是被突變的強電流熔斷。解決方法:根據不同的桿材選取不同的配模方案，在生產中不斷摸索。5.2快速換模拉絲機傳統(tǒng)型滑動式拉絲機拉絲輪和牽引定速輪均采用同一電機驅動，拉絲輪和定速輪的速度比是靠機械來傳動，更換導線規(guī)格時，模具采用前減模的方式，即從進線端更換模具，或將模具前移或后移，從而達到改變規(guī)格的目的。為了減少模具的庫存量，方便模具的前移和后移，該類拉絲機通常都設計為在拉絲機內各道次拉伸為等延伸系數，即拉絲機內的各道拉伸的截面壓縮率相等。快速換模拉絲機拉絲輪和牽引定速輪采用各自獨立電機驅動，更換規(guī)格時，只需更換定徑模，將線直接從相應模具引入定徑模，只須一套模具就可完成多種規(guī)格線的生產。由于該類拉絲機不用考慮模具的問題，用時可以選擇更合理的延伸系數，通常采用遞減拉伸設計，進線通常采用較大的延伸系數，出線通常采用較小的延伸系數。雙電機自動配?？焖贀Q模拉絲機。這種快速換模拉絲機，主要用于拉制大規(guī)格線規(guī)的導線，如DLT400型大拉機，拉線輪和定速輪均采用各自獨立的電機，通過將定徑模具尺寸和滑動系數輸入工控機，工控機能自動計算出其余的模具。如果需改變生產規(guī)格，只須將定徑模更換，不需要將整套模具前移或后移，從而達到快速換模的目的?？焖贀Q模拉絲機的優(yōu)點:高效低耗。更換導線線規(guī)只須更換定徑模，減小了拉絲模具的庫存量，提高了勞動效率，降低了操作工人的勞動強度，降低了生產成本。高品質。由于在每道拉制過程中截面壓縮率得到優(yōu)化，減少了銅粉的產生，提高了線材的表面質量。由于受到使用軸承的極限轉速和機械材料及加工精度的限制，大幅度提高線速的可能性已變得很小。即使有更高速的拉絲機出現，還必須有更高品質的原材料及模具和拉絲液等與之配套才有可能實現，所以利用高速來實現高效的發(fā)展空間已經不大。利用快速換模拉絲機的原理，開發(fā)出的多頭拉絲機，利用提高拉絲頭數來達到實現高效的目的。多頭拉絲機的優(yōu)點在于:高效。單位時間內與單頭拉絲機相比，能生產多股線，產量得到了極大的提高;低耗。單位產量的耗電量降低;高品質。由于多股銅線是同時拉制同時退火，具有均一的機械和電氣性能;實用性?？焖贀Q模，減少放線盤周轉，減少材料消耗，節(jié)約了廠房的空間。多頭拉絲機的缺點在于:受材料和外部條件(電網電壓，操作水平)影響較大，一旦某一根銅線出現斷線將會影響到其它