TJR铜绞线生产过程中的温度控制是确保产品性能(如导电性、柔韧性和机械强度)的关键环节,主要涉及拉丝、退火(热处理)两个核心工序。以下是具体温度控制范围及工艺要点:
一、拉丝工序温度控制
拉丝是通过多道次模具将铜杆逐步拉伸至目标直径的过程,温度控制需平衡变形抗力与铜丝质量:
常温拉丝(干拉)
需配合高效润滑剂(如乳化液)降低摩擦,防止铜丝表面划伤。
避免局部过热导致铜丝软化,引发断丝或直径波动。
温度范围:室温(20-30℃)
适用场景:单道次变形量较小(≤10%)或铜丝直径较粗(>0.5mm)时。
控制要点:
低温拉丝(湿拉)
通过加热润滑液(如矿物油+添加剂)降低铜丝与模具间的摩擦系数。
温度过高会导致润滑液氧化失效,需实时监测并循环冷却。
温度范围:50-100℃
适用场景:单道次变形量较大(10%-15%)或铜丝直径较细(≤0.3mm)时。
控制要点:
关键参数
变形量与温度关系:变形量越大,所需温度越高(但一般不超过100℃)。
铜丝出口温度:需控制在≤80℃,避免因热膨胀导致直径超差。
二、退火(热处理)工序温度控制
退火是消除拉丝和绞线过程中产生的加工硬化、恢复铜导电性和柔韧性的核心步骤,温度控制需精准匹配铜丝直径与退火方式:
连续退火(在线退火)
气氛保护:采用氮气(N₂)或氢气(H₂)混合气体,防止铜丝氧化。
冷却方式:快速水冷或风冷(冷却速度≥50℃/s),避免再结晶导致硬度回升。
张力控制:退火过程中需保持铜丝张力稳定(偏差≤3%),防止变形。
细丝(≤0.2mm):350-400℃(避免晶粒粗化)
中粗丝(0.2-0.5mm):400-450℃
粗丝(>0.5mm):450-500℃
温度范围:350-500℃
保温时间:10-30秒(与温度成反比,温度越高时间越短)。
控制要点:
关键参数影响
温度过低:退火不充分,铜丝仍保持较高硬度,柔韧性差,易断丝。
温度过高:晶粒粗化导致铜丝变脆,导电性下降(电阻率增加)。
冷却速度:过慢会导致晶粒长大,影响机械性能;过快可能引发内应力。
三、其他工序温度控制(辅助环节)
绞线工序
绞线过程本身不涉及高温,但需控制环境温度(20-30℃)和设备温度(如绞线机轴承温度≤60℃),避免因热膨胀导致节距偏差。
表面处理(如镀锡)
若需镀锡,熔融锡槽温度需控制在230-260℃,确保锡层均匀且与铜基体结合良好。
四、温度控制技术手段
在线监测:
使用红外测温仪或热电偶实时监测退火炉温度,误差≤±5℃。
通过PLC系统自动调节加热功率,实现温度闭环控制。
分区控温:
退火炉分为预热区、加热区和冷却区,各区温度独立控制,确保铜丝均匀受热。
模拟与优化:
利用有限元分析(FEA)模拟铜丝退火过程中的温度场分布,优化加热元件布局和气体流量。
五、温度控制对产品性能的影响
温度参数 | 导电性(电阻率) | 柔韧性(弯曲次数) | 抗拉强度(MPa) |
---|---|---|---|
退火温度偏低(300℃) | 较高(电阻率↑) | 较低(易断裂) | 较高(硬度大) |
退火温度适中(400℃) | 较低(电阻率↓) | 较高(柔韧性好) | 适中(200-250) |
退火温度偏高(550℃) | 较低(但晶粒粗化) | 较低(脆性增加) | 较低(过软化) |
总结
TJR铜绞线生产中,拉丝工序温度需根据变形量控制在50-100℃,以减少摩擦和断丝风险;退火工序温度需严格匹配铜丝直径(350-500℃),并通过气氛保护和快速冷却确保性能达标。通过在线监测、分区控温和模拟优化等技术手段,可实现温度的精准控制,从而生产出高导电性、优异柔韧性和长期稳定性的铜绞线产品。
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