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【正文】 感謝學(xué)校給我們提供一個(gè)這么好的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)和環(huán)境，讓我有幸遇到這么好的老師和同學(xué)們，這里度過了三年美好的學(xué)習(xí)時(shí)光，這里的所得，我將一生受益無窮！此外，我還要感謝諸位同學(xué)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中給予我的幫助和配合，正是他們付出的努力和對(duì)我的不斷鼓勵(lì)，讓我最終圓滿的完成了整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程一直是在田豐老師的悉心指導(dǎo)下完成的，田老師自己本身課務(wù)繁多，卻在百忙之中抽空，不時(shí)詢問課題進(jìn)程，并針對(duì)我在設(shè)計(jì)中存在的問題為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓研究思路。 影響線狀電力銅導(dǎo)體性能、加工和運(yùn)行的因素從很大程度上講是建立在現(xiàn)存的冶煉原則基礎(chǔ)之上的。然而，在鉍已經(jīng)被用來代替鉛作為一種合金元素。滿足這些需求的推動(dòng)力將會(huì)是： 更好的能源效率、愈加激烈的全球競爭。 “無滑動(dòng)大拉機(jī)”實(shí)際上也就是快速換模拉絲機(jī)，不同之處就是其每級(jí)拉線輪之間截面壓縮率可調(diào)節(jié)，非常靈活，具有快速換模拉絲機(jī)的優(yōu)點(diǎn)；簡化了機(jī)械結(jié)構(gòu)，減少了滑動(dòng)，提高了拉線輪的壽命。也有一些大拉機(jī)是采用每個(gè)拉線輪由單獨(dú)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，但大多是不能調(diào)速的，或者是簡單的調(diào)速，通常是用滑差電機(jī)或者繞線式異步電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，電機(jī)之間的速度比是固定的，點(diǎn)動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)沖擊很大，而且拉絲模冷卻和拉線輪冷卻采用噴淋式，運(yùn)行起來噪音很大，銅線內(nèi)部結(jié)構(gòu)很容易被損壞。 無滑動(dòng)大拉機(jī)所謂“無滑動(dòng)大拉機(jī)”是指被拉制的銅線在每一級(jí)的拉線輪上都無滑動(dòng)，銅線與拉線輪的速度完全同步。由于多股銅線是同時(shí)拉制同時(shí)退火，具有均一的機(jī)械和電氣性能；實(shí)用性。利用快速換模拉絲機(jī)的原理，開發(fā)出的多頭拉絲機(jī)，利用提高拉絲頭數(shù)來達(dá)到實(shí)現(xiàn)高效的目的。高品質(zhì)。這種快速換模拉絲機(jī)，主要用于拉制大規(guī)格線規(guī)的導(dǎo)線，如DLT400型大拉機(jī)，拉線輪和定速輪均采用各自獨(dú)立的電機(jī)，通過將定徑模具尺寸和滑動(dòng)系數(shù)輸入工控機(jī)，工控機(jī)能自動(dòng)計(jì)算出其余的模具。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(jī)通常都設(shè)計(jì)為在拉絲機(jī)內(nèi)各道次拉伸為等延伸系數(shù)，即拉絲機(jī)內(nèi)的各道拉伸的截面壓縮率相等。此情況在桿材好時(shí)較少出現(xiàn)。出現(xiàn)此種情況主要有以下幾個(gè)因素造成：。密封室中的冷卻液的皂化液含量不夠，這就會(huì)使單絲與各導(dǎo)輪的磨擦力增加，進(jìn)而使單絲溫度上升，造成單絲表面氧化。這會(huì)使銅線在時(shí)松時(shí)緊的狀態(tài)下進(jìn)行退火，退火的電流密度時(shí)大時(shí)小，而銅線在較高速度下的強(qiáng)度是比較低的，因此容易造成銅線在退火輪上出現(xiàn)火花，使銅線的表面由于火花的作用而線徑不均勻。用于這種目的的機(jī)械可能是直接的或積累的，這種機(jī)械叫做拉絲機(jī)或者拉絲臺(tái)，它包括一系列的固定的拉線模，在每個(gè)拉線模之間安置導(dǎo)輪以使導(dǎo)線保持一定的張力，拉絲機(jī)把導(dǎo)線拉過拉線模，最終的拉絲操作是由一個(gè)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。通電的滾輪與傳動(dòng)相連，以減輕線的張力，防止細(xì)線拉斷和拉細(xì)。減少了退火作為單獨(dú)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(gè)長度上的均勻一致。因此要控制溫度電壓等因素避免氧化。由于分散雜質(zhì)容易引起熱裂，所以通常都盡量避免低氧值。如果退火溫度低于完全再結(jié)晶溫度，但是高于再結(jié)晶溫度，那么線內(nèi)就會(huì)存在局部組織沒有再結(jié)晶的夾生現(xiàn)象。 影響再結(jié)晶后晶粒大小的因素實(shí)踐證明，影響再結(jié)晶后晶粒大小的因素有以下幾個(gè)：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(dāng)變形程度增加時(shí)，由于再結(jié)晶晶核數(shù)目增大，晶粒變細(xì)，但是當(dāng)變形程度很大時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)晶粒粗大的現(xiàn)象。因此再結(jié)晶金屬具有變形前完全相同的性能。為了表征可退火性，現(xiàn)有不同的試驗(yàn)方法，其中最常用的有：硬度可退火性試驗(yàn)、回彈伸長試驗(yàn)、伸長試驗(yàn)和半硬點(diǎn)試驗(yàn)。 退火原理 可退火性“可退火性”的含意不僅僅表現(xiàn)在“柔軟性”，實(shí)際上還涉及結(jié)晶組織、線的脆性和再結(jié)晶溫度。第4章 退火工藝金屬塑性變形的重要特點(diǎn)之一是加工硬化。線高壓針孔現(xiàn)象明顯減少。為防止拉絲潤滑油腐敗，可采取以下措施：定期對(duì)循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行清潔維護(hù)，清除油污等雜物，必要時(shí)用殺菌劑消毒，嚴(yán)禁向拉絲循環(huán)池中投放易腐敗物；配制拉絲潤滑油時(shí)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(shí)易助長細(xì)菌的繁殖；保持適當(dāng)?shù)膒H 值，當(dāng)pH 值過低時(shí)，可采用三乙醇胺來調(diào)節(jié)。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。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(shè)備的能耗，提高設(shè)備的拉絲速度和生產(chǎn)效率。模具潤滑區(qū) 模具潤滑區(qū)的選取，對(duì)于滑動(dòng)式高速銅大拉機(jī)模具宜采用鎢鋼模設(shè)計(jì)和制造，并與非滑式拉線機(jī)有所區(qū)別。如果系統(tǒng)很臟或已被生物菌污染，推薦使用堿性預(yù)處理，堿性加入會(huì)出現(xiàn)泡沫，因此應(yīng)分至二至三個(gè)步驟添加。同時(shí)，拉絲油還應(yīng)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。，必須定期(一般為6～12個(gè)月)更換。缺點(diǎn)：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Ｓ捎诤写罅恐行灾荆蕽櫥院茫菽伲琾H值穩(wěn)定，銅皂反應(yīng)小。上述不溶性皂和碳酸鹽積聚起來會(huì)影響冷卻和潤滑作用。可溶性皂 它是由動(dòng)植物油脂或脂肪酸等與無機(jī)堿(苛性鈉、苛性鉀)或有機(jī)堿(乙醇胺、三乙醇胺)反應(yīng)而成。如果潤滑液中混人酸類物質(zhì)，會(huì)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(huì)被腐蝕，機(jī)械雜質(zhì)增加，會(huì)影響潤滑系統(tǒng)的暢通．造成潤滑液供應(yīng)量不足，影響潤滑、冷卻效果。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。因而，積極選用新型銅線拉絲潤滑油，正確的使用和維護(hù)銅線拉絲潤滑油，對(duì)進(jìn)一步提高拉絲質(zhì)量，提高產(chǎn)品競爭力有著非常重要的意義。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(gè)生產(chǎn)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(zhì)量。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(shù)降低。所以應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的情況合理確定每道次的延伸系數(shù)。此時(shí)，由于模壁對(duì)線材的正壓力和軸向分力大，潤滑劑不容易導(dǎo)入變形區(qū)，使線材與模壁之間的黏附現(xiàn)象增加，這同樣也會(huì)使拉應(yīng)力增加。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(yīng)力。所以，在配模時(shí)應(yīng)采用合理的延伸系數(shù)，使線材在鼓輪上保持正常的滑動(dòng)率，避免出現(xiàn)負(fù)滑動(dòng)現(xiàn)象出現(xiàn)。 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(zhì)量。定徑區(qū)過長，拉線摩擦力增大，線材拉出模孔后易引起縮徑或斷線；定徑區(qū)過短，難以獲得形狀穩(wěn)定、尺寸精確和表面質(zhì)量良好的線材，同時(shí)模孔還會(huì)很快磨損。平直的工作錐面拉力最小。這種孔型結(jié)構(gòu)按工作性質(zhì)可分為“入口區(qū)、壓縮區(qū)、定徑區(qū)、出口區(qū)”四個(gè)部分，各部交界處要求“倒棱”，圓滑過渡，把整個(gè)孔型研磨成一個(gè)很大的、具有不同曲率的弧面。在相同材質(zhì)條件下采用不同的孔型設(shè)計(jì)，模子使用壽命相差甚遠(yuǎn)。它具有硬度高，耐磨性好，抗沖擊能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。天然金剛石具有硬度高、耐磨性好的特點(diǎn)，拉制的線材表面光潔度很高。 銅線所使用的拉線模的模芯材料以硬質(zhì)合金、天然金剛石和人造聚晶金剛石為主。所以，已嚴(yán)重氧化的線材需要酸洗后再進(jìn)行拉伸。要使拉線模達(dá)到最佳的使用壽命，獲得高質(zhì)量的拉伸制品，不僅取決于拉線模本身的材質(zhì)，還決定于模子的孔型設(shè)計(jì)和使用時(shí)的其它配合條件。對(duì)焊接設(shè)備的調(diào)整應(yīng)考慮到線徑，并對(duì)設(shè)備功能及網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行控制，電壓將會(huì)引起焊接不良。 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。氧化問題大多歸因于軋制設(shè)備所造成的缺陷。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。為避免宏觀氣孔，應(yīng)在鑄造時(shí)防止剩余氣體進(jìn)入，或在凝固階段的早期對(duì)金屬進(jìn)行充分的冷卻。將兩個(gè)斷裂的線端并在一起時(shí)，兩者不能縫合，中間有空隙。由于絕大多數(shù)雜質(zhì)都黏附在線材表面，故對(duì)線材表面進(jìn)行機(jī)械修整可以在一定程度上避免斷線。雜質(zhì)也可能在冷凝之后進(jìn)入線材里，這包括軋制時(shí)磨損的金屬微粒可能壓入線材表面；運(yùn)輸、存放及加工不當(dāng)，也能引起雜質(zhì)進(jìn)入線材。雜質(zhì)斷線情況下，斷口直徑取決于雜質(zhì)的種類、大小及分布情況，并與線徑、材料的機(jī)械性能、雜質(zhì)在線材中的位置及變形參數(shù)有關(guān)。積聚外來雜質(zhì)的斷裂面，顯示它具有表面粗糙的氣孔特性。第三種解決的方法是，提高潤滑效果，控制黏附—滑動(dòng)性能，因?yàn)轲じ健瑒?dòng)將會(huì)造成局部應(yīng)力劇烈增加。在拉制銅線時(shí)，根據(jù)線材的直徑不同，線模的錐角為16176。尖角狀表面缺陷是由于拉線模導(dǎo)向裝置不夠長，模孔中心線與拉線中心線不重合所致，當(dāng)導(dǎo)向裝置往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，線材震動(dòng)加劇，引起線材斷裂。在良好的拉線條件下，是不會(huì)出現(xiàn)三角口的。進(jìn)線不