[發(fā)明專利]金屬絲材的電化學(xué)拉拔工藝及其裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510066813.5
• 申請(qǐng)日: 2015-02-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104722590B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-01-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅開(kāi)武;閻峰云;馬穎;李先;施正國(guó);陳體軍;劉洪軍;李小慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州威特焊材科技股份有限公司
• 主分類號(hào): B21C1/02
• 分類號(hào): B21C1/02;C25D7/06
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11249
• 代理人: 夏晏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬拉拔技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及增加絲材表面塑性的電化學(xué)拉拔工藝。

背景技術(shù)

拉拔是在外加拉力作用下，迫使金屬通過(guò)模孔，以獲得相應(yīng)形狀與尺寸絲材制品的常用塑性加工方法。拉拔一般在常溫狀態(tài)下進(jìn)行，對(duì)一些塑性較好的金屬絲材在經(jīng)過(guò)多次拉拔后由于加工硬化，導(dǎo)致塑性下降，需要進(jìn)行退火后才能繼續(xù)下一道次拉拔。而退火帶來(lái)的是生產(chǎn)成本的提高，生產(chǎn)效率的降低等問(wèn)題。對(duì)一些在常溫下強(qiáng)度高，塑性差的金屬絲材，由于拉拔時(shí)受力狀態(tài)為兩向受壓一向受拉的特點(diǎn)，在拉拔中容易產(chǎn)生裂紋導(dǎo)致斷絲。而隨著這些強(qiáng)度高，塑性差的金屬絲材在各領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，顯然傳統(tǒng)的拉拔方法已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)狀。為了解決上述難題，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者都集中關(guān)注的是電塑性拉拔的方法。

中國(guó)專利201110398322.2和另一件中國(guó)專利200410096696.9分別公開(kāi)“一種MgB₂線材的電塑性拉拔裝置及拉拔方法”和“一種高碳鋼絲的電塑性拉拔強(qiáng)化工藝”。這兩件專利的特征在于：在傳統(tǒng)拉拔設(shè)備上增加了一直流脈沖電源，在拉拔絲材過(guò)程中施加370A/mm²～3000A/mm²高密度的直流電脈沖。該方法與常規(guī)的無(wú)電拉拔方法相比，可以有效的提高絲材塑性變形能力，減小拉拔過(guò)程中拉拔力和提高拉拔后絲材的表面質(zhì)量。

雖然電塑性拉拔具有降低拉拔力、減少退火次數(shù)、提高表面絲材質(zhì)量的作用，且已經(jīng)在絲材、棒材成型等領(lǐng)域得到了一定研究應(yīng)用，但是電塑性拉拔對(duì)材料塑性的提高所需要的電流密度極高，其加工工藝仍然屬于高耗能技術(shù)，并且在大電流密度下加工絲材其設(shè)備成本高、生產(chǎn)安全性低?？梢?jiàn)，開(kāi)發(fā)出電化學(xué)拉拔新型加工工藝具有重要的應(yīng)用前景和價(jià)值。目前采用電化學(xué)拉拔制備絲材的裝置及方法未見(jiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供了一種低成本、高生產(chǎn)效率、增塑性效果明顯的一種金屬絲材的電化學(xué)拉拔工藝；

本發(fā)明的另一目的是提供上述工藝所用的裝置。

本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn)：

一種金屬絲材的電化學(xué)拉拔裝置，所述電化學(xué)拉拔裝置采用在傳統(tǒng)拉拔裝置的基礎(chǔ)上加入一臺(tái)直流電源1和盛有電解液2的電解槽3；直流電源正極通過(guò)接電柱4連接到金屬絲材5，直流電源負(fù)極通過(guò)陰極不銹鋼片6與電解液2連通；同時(shí)在電解槽3兩端分別設(shè)有絕緣塊7，將拉絲模8和電解槽3絕緣隔開(kāi)、金屬絲材5和電解槽3絕緣隔開(kāi)。

進(jìn)一步的，所述電解槽3內(nèi)壁涂上一層絕緣的環(huán)氧樹(shù)脂將電解液2和電解槽3絕緣隔開(kāi)。

一種金屬絲材的電化學(xué)拉拔工藝，采用上述的裝置，具體包括如下步驟：

1）根據(jù)絲材在不同電解液中的電化學(xué)性質(zhì)確定電解液配方；

????2）根據(jù)所選電解液確定拉拔時(shí)陽(yáng)極溶解電流密度范圍和拉拔速度；

????3）先啟動(dòng)直流電源，再啟動(dòng)拉絲機(jī)；

4）根據(jù)產(chǎn)品最終性能要求，調(diào)整拉拔道次和拉拔參數(shù)。

鋁合金絲材電化學(xué)拉拔的具體優(yōu)選方案為：

鋁合金絲材電化學(xué)拉拔，具體工藝參數(shù)如下：

電解液配方：10-80g/L?NaOH、25-80g/L非離子型乳化油、余量為蒸餾水；

電流密度：??10?mA/cm²～100?mA/cm²；

拉拔速度：??0.10?m/s～0.50?m/s。

銅合金絲材電化學(xué)拉拔的具體優(yōu)選方案為：

銅合金的電化學(xué)拉拔的具體工藝參數(shù)如下：

電解液配方：10-100g/L?H₂SO₄、25-80g/L非離子型乳化油、余量為蒸餾水；

電流密度：??15?mA/cm²～50mA/cm²；

拉拔速度：??0.10m/s～0.50m/s。

與已有的金屬絲材拉拔技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）與傳統(tǒng)拉拔相比，本發(fā)明可以降低絲材表面硬度、提高表面質(zhì)量有效的減少材料表面各種劃痕和裂紋的產(chǎn)生，減少絲材中間退火次數(shù)、提高絲材制備效率。在不同工藝條件下，可使鋁合金材料的表層硬度降低10%-20%，拉拔力下降8%-18%；可以使銅合金的拉拔力減小10%-27%。

????（2）與電塑性拉拔相比，本發(fā)明所需要的電流密度極小，因此其設(shè)備成本低，生產(chǎn)安全性高。

附圖說(shuō)明