纯铜热型连铸的工艺问题与缺陷

在自行设计、制造的垂直下拉式热型连铸设备上进行了纯铜的热型连铸试验。结果表明,在纯铜热型连铸过程中,由于铜液氧化或吸气,可能形成缩松和气孔等缺陷;脱氧剂加入不当会出现铸型粘坯现象;工艺参数匹配不当会产生拉漏、冻结等事故。采用钠钙玻璃作覆盖剂时,玻璃融体、铜液与坩埚内表面的润湿性对覆盖效果有显著影响,采用适量的Cr作脱氧剂,能获得完整的覆盖膜。当冷却距离为180mm、铸型出口温度为1092～1132℃、拉铸速度为0.017～0.470mm/s时,加入0.6%的Cr作脱氧剂,玻璃为覆盖剂,铸型出口用N2气或水煤气保护,能够拉铸出质地优良的单晶铜棒材。     

连续铸造铜单晶的力学性能和电阻率

采用自制水平单晶连铸设备制备铜单晶, 并对铜单晶的力学性能和电阻率进行了测试分析。结果表明,铜单晶与多晶铸棒比,抗拉强度降低２０ ．８５ ％ ,屈服强度降低８６ ．５４ ％ ,延伸率增加８０ ．２４ ％ , 断面收缩率增加３９４ ．５０ ％ ; 与轧制棒比, 抗拉强度降低６５ ．９７ ％ , 屈服强度降低９８ ．２７ ％ , 延伸率增加２７０ ．００ ％ , 断面收缩率增加４ ．００ ％ ; 与多晶铸棒比电阻率降低１５ ．５７ ％ , 与定向凝固铸棒比电阻率降低４ ．２４ ％ 。因此, 连铸铜单晶具有非常优异的塑性加工性能和低电阻率     

小直径长单晶铜线材的制备

在对单晶连铸技术长期研究的基础上，分析了制备小直径长单晶铜线材的几个关键技术问题，对传统的单晶连铸设备进行了改进。采用区域熔炼与热型连铸相结合的方法，为生产无限长、小直径单晶铜线材提供了可靠、稳定的设备与工艺．利用自制的铜线材单晶化设备，对生产长单晶铜线材的工艺进行了研究。结果表明：形成向液态金属中凸出的液固界面是制备单晶线材的基础，液固界面所处的位置是保证单晶线材质量稳定的关键。在加热铸型内部距型口5mm左右的位置保持液固界面呈向液态金属中凸出的形状．可以保证获得质量稳定的单晶铜线材。     

热型连铸单晶金属的制备与拉伸特性研究

采用自制的热型连铸设备,制备出了直径为12mm的单晶铜、单晶铝、单晶锌棒材;对三种棒材的拉伸特性进行了测试、分析,并与多晶铜、多晶铝线材进行了对比.试验结果表明,热型连铸的单晶金属比多晶金属的拉伸性能大大提高.单晶铝比多晶铝伸长率提高了156.12％,断面收缩率提高了578.36％.单晶铜比多晶铜伸长率提高了131.75％,断面收缩率提高了353.34％.单晶锌的抗拉强度只有7 MPa,伸长率为13.29％.从应力-应变曲线可以得出:单晶铝、单晶铜的加工硬化倾向较小,单晶锌则具有明显的加工硬化倾向.     

热型连铸单晶铜的性能

利用自制的热型连铸设备生产了单晶铜棒材，对其铸态、冷加工态、退火态的力学性能与电学性能进行了系统的测试与研究。结果表明：和多晶铜相比，单晶铜在铸态时具有良好的塑性和较低的电阻率，并具有优异的室温延展性，其延伸率可达6100％以上；冷拉拔加工后单晶铜表现出更大的加工硬化现象，但采用合理的退火工艺可使其加工硬化得到缓解。     

连铸铜单晶工艺参数的匹配及其对铸棒表面质量和组织？…

在自制的单晶连铸设备上，通过各工艺参数合理匹配，成功地制备出了表面光洁、直径８ｍｍ、长８－１０ｍ的铜单晶铸棒。通过理论分析和实验验证发现铜单晶连铸时固－液界面位于铸型内，并呈凸出形状。铸型温度、连铸速度和冷却距离对固－液界面的位置有很大的影响，其各工艺参数合理匹配，可使固－液界面位置位于离型出口端２－３ｍｍ；并且当连铸速度大于４０ｍｍ／ｍｉｎ时，固－液界面的形状由凸变凹。当铸型温度逐渐降低（低于铜     

下引法连铸单晶铜试验研究

利用自制下引式真空熔炼、氩气保护连续定向凝固设备制备出φ16mm的单晶纯铜棒材,研究了各工艺参数对连铸单晶铜凝固过程中温度分布的影响,分析了铸锭凝固过程中的表面质量和凝固组织的变化情况.结果表明:拉坯速度、熔体温度、冷却水量等工艺参数对固液界面的形状和位置有显著影响,并通过影响固液界面位置和形状来作用于凝固过程.连铸单晶铜凝固过程中,铜在结晶器内熔点位置即为固液界面位置,理想的固液界面位置在距离结晶器出口30～40mm处;铸锭凝固过程中逐渐淘汰的晶面为(311)、(220)和(111),最后单晶生长的晶面为(200),其晶体生长方向为[100].     

制备参数对HCCM水平连铸纯铜板坯组织与力学性能的影响

采用热冷组合铸型(HCCM)水平连铸制备横断面尺寸70 mm×10 mm(宽度×厚度)具有强轴向取向柱状晶组织的纯铜板坯,研究工艺参数对纯铜板坯微观组织、表面质量与力学性能的影响。结果表明:在铜液铸造温度1250℃,热型段温度1100~1150℃,冷却水流量600 L/h、连铸拉坯速度20~80 mm/min条件下可以制备出表面粗糙度低、具有沿拉坯方向强取向组织和优良力学性能的纯铜板坯,其抗拉强度为137~141 MPa,断后伸长率为45.1%~61.7%。随着拉坯速度的增加,HCCM水平连铸所制备纯铜板坯的组织均匀性增加,晶粒尺寸变小;热型段温度升高时板坯的柱状晶组织的晶界更加平直;而总体上力学性能受拉坯速度和热型段温度的影响较小。采用HCCM水平连铸,在热型温度为1150℃时制备的纯铜板坯的表面粗糙度小于0.3μm,无需进行铣面可直接进行后续冷加工,可为发展铜板带短流程生产工艺奠定基础。     

铜单晶线材静态及动态拉伸试验的研究

通过利用自制的区域熔化单晶化设备(即水平式热型连铸技术)制造出3 mm纯铜单晶线材.实验结果表明:铜单晶线材静态最大抗拉强度约128MPa,其伸长率达133%;单晶铜线材承受的应力达105 MPa时,塑性变形开始,其试样表面变形特征呈单系滑移.当应力大于110MPa时,其试样表面变形特征呈双系滑移.当应力大于114 MPa时,变形呈现多系滑移现象;其断口形貌上有大量的韧窝,呈典型的韧性断口.     

纯铜的组织和纯度对其表面氧化影响

利用氧化增重实验对纯铜的表面氧化性进行研究,分析纯铜的组织和纯度对其氧化性能的影响。结果表明:单晶组织铜氧化速率与晶粒取向有关,单晶铜(100)晶面的氧化速率大于(111)晶面的氧化速率;多晶铜的氧化速率处于单晶铜(100)晶面与(111)晶面氧化速率之间。纯铜的氧化速率与杂质原子类型和温度有关,纯度越高纯铜氧化速率越小。     

Relationships between the surface quality of a single crystal copper ingot and the process parameters of a heated mould continuous casting method

The relationships between the surface quality of a single crystal copper ingot and the process parameters of heated mould continuous casting method were studied experimentally using our own design of horizontal heated mould continuous casting apparatus, and the mechanism by which process parameters affect the surface quality of a single crystal copper ingot is analyzed in the present paper. The results show that the process parameters affect the surface quality of a pure copper ingot by affecting the position of the liquid-solid interface in the mould. The position of the liquid-solid interface in the mould must be controlled carefully within an appropriate range, which is determined through a series of experiments,in order to gain a single crystal copper ingot with good surface quality.     

热型连铸单晶铜工艺参数对铸棒表面质量的影响

在自行设计，制造的横引式热型连铸设备上对影响连铸过程的各工艺参数进行试验，并就各工艺参数对铸件表面质量的影响机理进行了分析。结果表明，各工艺参数主要是通过影响固液界面在型口中的位置来影响铸棒的表面质量，只有对各工艺参数进行合理匹配，才能得到表面光滑的铸棒，此外，液位高度变化即液位波动，也会对铸棒的表面质量产生 一定影响。     

The Horizontal Ohno Continuous Casting Process: Process Variables and Their Effects on Casting Stability

Abstract

Temperature profile measurements within a heated mould have been made during continuous casting of pure tin rod of 8.5 mm dia in an attempt to obtain an understanding of the influence of process variables on the position of the solidification front. It has been established that process variables such as casting speed, mould temperature and cooling position have a sensitive effect on the position of the solidification front. It varies linearly with casting speed for a given cooling position and mould temperature. The change in position of the solidification front in turn exerts a significant effect on the surface quality of the cast strand. It has been demonstrated that the solidification front should be brought well within the mould in order to obtain good dimensional and casting stability.     

热型连铸Al-1%Si合金线材的试验分析

通过在自行研发的水平式热型连铸设备上制备Al-1％Si合金线材的试验研究，分析型口温度、连铸速度及冷却能力等工艺参数对铸锭表面质量的影响，提出了制备Al-1％Si合金的优化工艺参数。同时，利用本试验制备的Al-1％Si合金线材和传统铸造多晶Al-1％Si线材作试样，分析两者的室温拉伸性能。结果表明，热型连铸制备的Al-1％Si合金线材和传统铸造多晶Al-1％Si线材相比，屈服强度提高41．4％，屈强比提高37．8％，伸长率提高49．1％，并具有良好的导电性能。     

铜单晶的静拉伸力学性能和变形特性研究

利用单晶连铸技术制备了铜单晶棒材,并对棒材的拉伸性能和变形特性进行研究.通过对铜单晶的加工硬化特征、滑移特征及断裂模式的分析,表明铜单晶具有优异的塑性变形行为,可作为优质深加工坯料.     

圆坯结晶器铜管检测与分析

淮特公司大圆坯连铸机于2006年投产,该套连铸机是意大利进口设备。在实际的生产过程及结晶器铜管的国产化过程中,结晶器铜管过钢量及国产铜管的实际倒锥度精度对铸坯的质量产生较大的影响。通过圆坯铜管检测仪的实际应用,不但提高了进厂新铜管质量和上线铜管质量,而且对大圆坯质量的提升及大圆坯漏钢的控制提出了控制措施。     

包钢CSP热轧卷板纵裂缺陷分析与控制

为了研究薄板厂CSP产线热轧卷板纵裂缺陷产生原因,对连铸工艺及设备各运行参数进行了调查分析。结果表明,连铸机振动台振动精度差、结晶器铜板结垢是导致热轧卷纵裂缺陷的主要原因。采取调整振动参数、提升振动台对中精度以及控制铜板结垢等措施后,热轧卷板表面纵裂纹缺陷显著降低,纵裂率由最高的1.15%降至0.10%以下。针对CSP铸机,在保证结晶器铜板导热良好的前提下,需严格控制结晶器振动台四连杆机构的关节轴承间隙在0.02 mm以内,振动台台面标高偏差在0.05 mm之内。结晶器振动在水平方向的位移量在0.1 mm以内为宜。