铜管弯曲缺陷分析及退火技术优化研究.docx

    铜管弯曲缺陷分析及退火技术优化研究    赵森森 孙永岗 戴志刚摘要：銅管在生产过程中需要进行较大的塑性变形，在这一过程中因工艺条件或工艺参数不合理很容易导致铜金属强度硬度升高，塑性降低的情况，使铜管生产更加困难本文围绕铜管弯曲缺陷以及退火工艺的议题进行了探讨，文章首先对铜管出现弯曲缺陷的原因进行了分析，然后结合铜管生产过程中的退火工艺情况进行了工艺参数的优化，旨在推动铜管弯曲生产工艺水平的提升，保障产品质量关键词：铜管生产工艺;弯曲缺陷;退火工艺一、引言铜管在生产过程中经常会根据实际需求进行较大塑性变形，这样就造成铜金属强度硬度升高，可塑性降低，金属材料内部晶粒和晶型遭到破坏，使金属弯曲更加困难二、铜管出现弯曲缺陷的原因分析铜管弯曲缺陷主要是因弯曲过程中铜金属受力不均匀造成的在弯曲外力的作用下铜管受力和应力应变情况发生变化其中铜管弯曲的外侧在切向拉应力的作用下伸长，铜管弯曲的内侧在切向压应力的作用下缩短铜管弯曲形变的程度与弯曲半径相对值和厚度相对值有关当铜管弯曲中性层的半径越小，铜管子壁厚度越小，铜管子外径越大时，铜管弯曲形变的程度越大随着铜管弯曲变形程度的增大，铜管弯曲中性层的外侧金属会拉伸，使金属材质变薄，严重时会发生拉伸破裂;而铜管弯曲中性层的内侧金属会缩短，使金属材质变厚，严重时会发生褶皱。

三、铜管生产退火工艺分析为了恢复铜金属材料的可塑性，在铜管弯曲生产前可采用再结晶退火软化处理的工艺来处理，这样可使铜管在常温条件下就能够顺利完成弯曲退火工艺采取的具体处理方案可从两方面进行考虑，一方面是金属硬度、另一方面是金属晶粒度在不同的温度条件下，铜金属退火后的硬度变化如图1所示铜金属经过退火处理后整体硬度呈降低趋势，根据图1中数据显示，在退火温度300℃～350℃范围间，铜金属的硬度曲线下降程度最陡;而退火温度超过350℃时，在退火温度360℃～550℃范围间，铜金属硬度变化不明显由此说明，随着温度的升高，温度对铜金属硬度的影响比低温阶段对铜金属硬度的影响小当退火温度超过550℃后，在退火温度560℃～720℃范围间，铜金属硬度几乎没有变化，这一点与上述结论吻合，即随着温度升高，退火温度对铜金属硬度变化的影响很小铜金属经过退火处理后，对铜金属晶粒度进行检测，发现铜管弯曲部位起皱的地方出现粗大晶粒可能的原因是铜管在弯曲的过程中这些粗大的晶粒很难转动，因此在铜金属退火后，在铜管弯曲内侧出现起皱影响铜金属晶粒度的两个因素是退火温度和保温时间四、退火技术优化实验分析退火温度从对铜金属硬度变化影响较小的温度范围内选取，实验分析中选择450℃、500℃、550℃三个退火温度。

每个退火温度下的保温时间分别为35min、45min保温时间为35min时，450℃、500℃、550℃退火温度条件下的铜管弯曲部位晶粒情况如图2所示由图2可以发现，退火温度500℃时，微观组织结构存在粗大晶粒，晶粒大小不均匀;退火温度为550℃时，金属微观组织中存在大量粗大晶粒;退火温度为450℃时，铜管弯曲部位微观组织最好，晶粒细小且较为均匀保温时间为45min时，450℃、500℃、550℃退火温度条件下的铜钢管弯曲部位晶粒情况如图3所示由图3可以发现，退火温度450℃时，金属微观组织晶粒较小，但分散不均匀;退火温度为500℃时，金属微观组织存在粗大晶粒;退火温度为550℃时，金属微观组织中存在大量粗大晶粒由图2、图3对比得出：当退火温度在450℃时，保温时间35min条件下，铜管弯曲部位微观组织结构最好，晶粒较小且分布均匀五、结语铜管在生产过程中经常会根据实际需求进行较大塑性变形，这样就造成铜金属强度硬度升高，可塑性降低，金属材料内部晶粒和晶型遭到破坏，使金属弯曲更加困难通过对铜管退火工艺分析并对退火工艺中的退火温度和保温时间进行条件优化实验，得到最佳条件为退火温度450℃，保温时间35min，以改善铜金属可塑性，可为铜管弯曲工艺改善以及产品生产提供参考。

Reference：[1]杨国富.龙香林.精密铜管性能稳定性探究[J].铜加工，2019（000），001[2]李廷平.小弯头铜管制备工艺及塑性成形规律研究[D].江西理工大学，2016作者单位：江西铜业加工事业部看世界·学术上半月2020年10期看世界·学术上半月的其它文章基于OBE理念的高职院校工程类专业智慧实训教学模式探索大思政视野下高校思政教育实践育人模式及价值运用研究军队院校就餐方式改革探索与思考浅谈《舞蹈风暴》中舞蹈作品内容及形式的创新关于现代管理思维在纪检监督工作中的应用研究医院信息化建设中计算机网络安全管理和维护  -全文完-。