銅合金線材表面裂紋形成原因及解決辦法

1、現(xiàn)象：在銅及銅合金線的實(shí)際生產(chǎn)過程中，銅線坯桿、半成品或者成品表面 經(jīng)常會(huì)有裂紋的現(xiàn)象，表面裂紋的存在往往會(huì)造成后道加工困難（頻繁斷線）、 產(chǎn)品性能無法達(dá)標(biāo)、表面質(zhì)量不符合客戶的要求。一旦線材表面有裂紋，通過后 道加工消除，是比較困難的。銅線常見的裂紋形成主要有以下幾種：1、熔鑄裂紋：上引生產(chǎn)工藝不當(dāng)，生產(chǎn)的坯桿表面就有裂紋。2、刨皮裂紋：坯桿拉絲刨皮量過大，造成產(chǎn)出的線材表面有裂紋。3、模眼裂紋：拉伸模具內(nèi)側(cè)有缺陷，造成產(chǎn)出的線材表面有裂紋。4、配模裂紋：拉絲配模不當(dāng)，造成產(chǎn)出的線材表面有裂紋。5、磨損裂紋：拉絲過線輪、電極輪或拉絲收線卷筒表面嚴(yán)重磨損，造成產(chǎn)出 的線材表面有裂紋。另外拉絲過

2、程中，銅線不在正常軌道，和設(shè)備其他部位 產(chǎn)生了接觸，會(huì)產(chǎn)生輕微的劃痕甚至是裂紋。一、熔鑄裂紋鑄造溫度過高，坯桿表面會(huì)出現(xiàn)裂紋例如H63 （Cu含量：640.5%，其余為Zn）鑄造溫度在1055C以上、牽引速度 2.1mm/min生產(chǎn)時(shí)，8.0坯桿表面容易形成裂紋。原因是鑄造溫度過高，坯桿冷 卻表面至內(nèi)部的溫度梯度大，偏析嚴(yán)重；在坯桿冷卻凝固的末期，當(dāng)結(jié)晶骨架已 經(jīng)形成并開始線收縮后，由于牽引速度相對(duì)過快，因收縮受阻而產(chǎn)生的應(yīng)力或塑 性變形超過了 H63在該鑄造溫度的強(qiáng)度極限或延伸率，導(dǎo)致了裂紋的形成。解決辦法：（1）治本不治本的方法：若現(xiàn)有的鑄造溫度（1055C以上）沒有改變， 只能嘗試著調(diào)低

3、牽引速度，直至坯桿表面沒有裂紋產(chǎn)生為止。這樣往往使得牽引速度變得很低，大大降低了當(dāng)天產(chǎn)能而且增加了能耗，是不利于工廠大批量生產(chǎn) 的。（2）治標(biāo)治本的方法：是選擇最佳的鑄造溫度。生產(chǎn)上一般取液相點(diǎn)的1.051.13倍溫度作為銅合金的鑄造溫度，因此，準(zhǔn)確定好鑄造溫度，通過調(diào)試 其他參數(shù)（如牽引速度、冷卻水溫差、反推量、反推時(shí)間和節(jié)距）達(dá)到最佳配合， 就能從根本上杜絕裂紋的產(chǎn)生。二、刨皮裂紋熔鑄的坯桿表面有竹節(jié)，所以需要在倒拉機(jī)上拉拔、刨掉表面的竹節(jié)層，以使得 線材表面光滑。若拉絲刀模選擇不好，刨皮量過大，線材表面往往會(huì)有裂紋。原 因是刨皮過厚，模具內(nèi)金屬變形流動(dòng)產(chǎn)生的阻力大，線材表面受到的各向應(yīng)力

4、難 以達(dá)到平衡。解決辦法：實(shí)際生產(chǎn)中，要選擇匹配度最佳的刀模和拉伸模，嚴(yán)格控制刨皮量大 小。三、模眼裂紋拉絲模具內(nèi)側(cè)有裂紋、磨損或劃痕，眼模進(jìn)角不合理等。拉絲過程中，金屬流動(dòng) 不均勻，容易出現(xiàn)中央爆裂的現(xiàn)象。中央爆裂：表面有明顯的裂紋，斷線處從銅線的中心部位斷裂，一端表現(xiàn)為尖錐， 另一端是尖銳的孔洞。解決辦法：（1）定期檢查模具眼模的變形角，磨損多的立即更換。（2）定期檢查拉絲油的濃度、PH值、溫度和導(dǎo)電率，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。（3）使用過的模具，必須及時(shí)清理掉模眼內(nèi)的銅粉和其他臟物，避免堵塞模孔。（4）定期檢查拉絲機(jī)內(nèi)的塔輪、模座，磨損嚴(yán)重時(shí)及時(shí)更換。四、配模裂紋 對(duì)于一些黃銅，如上面講到的H63,，若拉絲配模不當(dāng)：加工變形量過大、和設(shè) 備塔輪拉力不匹配，拉絲過程中，線材受力畸形，表面容易產(chǎn)生裂紋。當(dāng)然，這 和它的生產(chǎn)工藝流程也有直接的關(guān)系（如拉絲進(jìn)線尺寸和產(chǎn)出尺寸就限制了配模 的道次）。解決辦法：（1）道次加工變形量不宜過大，選擇恰當(dāng)?shù)呐淠７绞健＃?）定期維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備、保證拉絲機(jī)內(nèi)的塔輪運(yùn)轉(zhuǎn)正常穩(wěn)定。五、磨損裂紋（1）比較典型的是拉絲退火時(shí)，線材在鎳帶表面上打火而被刮出裂