吴永福
- 作品数：16 被引量：43H指数：5
- 供职机构：北京科技大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：金属学及工艺一般工业技术水利工程电气工程更多>>
- 矩形断面铜包铝轧制成形有限元数值模拟被引量：3
- 2015年
- 采用有限元数值模拟方法,研究了矩形断面铜包铝复合铸坯轧制成形铜包铝扁排时的金属变形和流动规律,以及工艺参数对宽展率和铜层厚度比的影响。结果表明,变形区宽面铜层在压下方向主要为压应力状态,而在轧制方向主要为拉应力状态。变形区窄面铜层在压下方向主要为压应力状态,但存在局部拉应力区,在轧制方向主要为拉应力状态。窄面铜层的双向拉应力是导致该位置易发生开裂的主要原因。在所研究的轧制工艺参数中,单道次相对压下率对轧制宽展率和铜层厚度比的影响最大,而采用较大的轧辊直径不仅可以获得较大宽展,而且对铜层厚度比的影响较小,因而铜包铝复合棒坯轧制时,宜采用较大的轧辊直径,并合理控制轧制的道次压下率。通过实验验证,数值模拟的计算精度可满足工程要求。
- 吴永福刘新华
- 关键词：矩形断面铜包铝数值模拟
- 异型断面铜包铝复合材料的连铸直接成形模具及制备方法
- 本发明提供一种异型断面铜包铝复合材料的水平连铸直接复合成形模具及其工艺。采用的模具由外模(3)和芯管(4)组成，由所述外模(3)的内腔尺寸和所述芯管(4)的外形尺寸共同控制铜包铝复合铸坯包覆层的形状以及厚度；由所述芯管(...
- 谢建新刘新华吴永福
- 文献传递
- 退火温度对连铸-轧制成形铜包铝复合扁排组织与性能的影响被引量：9
- 2014年
- 研究退火温度对连铸-轧制成形铜包铝复合扁排组织、界面结构与结合强度、力学性能以及电学性能的影响。结果表明：铜包覆层在300℃开始再结晶，400℃时再结晶完成；芯部铝靠近铜包覆层的剧烈变形区在200℃完成再结晶；而在中心部位，粗晶区在250℃时已开始再结晶，400℃时再结晶完成。铜包铝复合扁排的抗拉强度和伸长率在300℃以下退火时变化较小，在300℃以上退火时变化显著。随着退火温度的增加，界面结合强度先增大后减少。在250℃及以下温度退火时，界面处无明显金属间化合物相生成，因此，在此温度范围内，界面结合强度随着退火温度的升高而升高；退火温度在300~400℃时，界面处有金属间化合物相生成，且随温度升高，界面厚度由约1μm增大到约4μm，界面结合强度由54.0 MPa逐渐降低到25.8 MPa。铜包铝复合扁排的电阻率主要受基体金属组织状态的影响，随着退火温度的升高，铜包铝扁排的电阻率逐渐降低；在本实验条件下，当界面处金属间化合物层的厚度不大于4μm时，金属间化合物层对电阻率的影响不明显。
- 吴永福刘新华谢建新
- 关键词：退火
- 水平连铸直接复合成形铜包铝复合材料的组织与性能被引量：9
- 2011年
- 研究了水平连铸直接复合成形铜包铝棒材的制备工艺和组织性能及退火处理对界面层塑性的影响。结果表明,采用水平连铸直接复合成形法在芯管长度L=210mm、铜铸造温度tCu=1230℃、铝铸造温度tAl=770～850℃、一次冷却水流量Q1=600L/h、二次冷却水流量Q2=600～800L/h、平均拉坯速度v=60～87mm/min的可行工艺窗口下能够制备出直径为30mm、铜包覆层厚度为3mm、质量良好的铜包铝复合棒材。在退火温度为530℃、保温时间为50min的工艺条件下,退火处理后可明显改善界面层的塑性。铜包铝复合棒材的抗拉强度和伸长率分别为80～94MPa和18%～31%。
- 苏亚军刘新华吴永福黄海友谢建新王连忠董晓文
- 关键词：铜包铝
- 连铸直接成形矩形断面铜包铝复合材料界面及其在轧制中的变化被引量：21
- 2013年
- 采用水平连铸直接复合成形工艺,制备断面尺寸为50 mm×30 mm、铜包覆层厚度为3 mm的铜包铝复合棒材,并分别采用拉剪试验、XRD、SEM、EDS和EPMA等对铸棒界面的结合强度、形貌和组成进行表征。结果表明:铜包铝复合铸棒界面层的主要组成为CuAl2和Cu9Al4,在近铜侧由平面状Cu9Al4(Ⅰ区)和CuAl2胞晶(Ⅱ区)两区组成;在近铝侧为α(Al)+CuAl2共晶组织(Ⅲ区)。在铸棒横断面上不同位置的界面层结构相同,但界面总厚度不均匀,上部厚度最大,达到220μm,且CuAl2胞晶组织较发达;侧部厚度最小,约为110μm;下部厚度为150μm。界面层总厚度,特别是Ⅱ区CuAl2胞晶层厚度对界面剪切强度有显著影响,因而横断面上部的界面剪切强度较低,为24.7 MPa;侧部和下部的界面剪切强度接近,分别为35.6和33.4 MPa。XRD和断口分析表明,界面分离发生在界面层的Ⅰ区和Ⅱ区内。在后续轧制加工过程中,界面层发生断裂而破碎,其破碎程度随变形程度的增加而增加;当压下率达到67.7%以上时,形成大量纯铜和纯铝直接接触无明显扩散的结合界面,原界面化合物层破碎为尺寸较小的碎片沿界面不连续分布。
- 吴永福刘新华谢建新
- 关键词：矩形断面
- 铜包铝复合材料连铸直接成形技术与应用研究
- 谢建新王连忠刘新华董晓文吴春京兰占军刘雪峰刘强苏亚军黄毅吴永福刘仲超
- 铜包铝复合材料在信号传输、输变电、配电、控制柜、仪器仪表等领域具有重要用途和广阔应用前景。针对铜包铝复合材料常规生产工艺存在的工艺流程长、环境负担较大、生产成本高，以及现有工艺难以生产大断面和异型断面铜包铝复合材料等问题...
- 关键词：
- 关键词：生产工艺
- 一种铜包铝复合材料界面厚度与性能调控退火方法及装置
- 本发明一种铜包铝复合材料界面厚度与性能调控退火方法和装置。工艺为：将铜包铝复合材料放入退火加热装置中进行加热，加热温度和时间可通过加热装置控制器设定和控制；在加热的同时，由变压器组和负载组成的供电系统向复合材料中通以一定...
- 刘新华谢建新吴永福
- 文献传递
- 铜包铝扁坯水平连铸直接复合成形过程温度场的数值模拟被引量：5
- 2013年
- 采用数值模拟与试验研究相结合的方法，研究关键工艺参数对铜包铝扁坯温度场及凝固行为的影响规律。研究表明：当拉坯速度为75mm／min时，铝芯固液界面在芯管口外1～2mm处，铝液能够实现较好的充填；当拉坯速度为90mm／min时，铝芯固液界面位于芯管口外10mm处，铝液能够完全充填，但铜铝界面反应严重。二次冷却水流量大于120L／h时，铝液固液界面位置进入芯管内部，连铸过程产生冷隔；随着冷却水流量的减小，铝芯固液界面位置向结晶器出口移动；当二次冷却水流量小于80L／h，铝液与铜管接触时间较长，铜铝界面反应严重；二次冷却水流量为100L／h时，铝液能够实现较好的充填。
- 张小军刘新华吴永福谢建新
- 关键词：铜包铝水平连铸温度场
- 矩形断面铜包铝复合材料的水平连铸直接复合成形被引量：16
- 2012年
- 制备断面尺寸为50mm×30mm、铜包覆层厚度为3mm的矩形断面铜包铝复合材料，研究结晶器长度、拉坯速度、芯管长度和一次冷却水流量对矩形断面铜包铝复合材料水平连铸直接复合成形过程的影响。结果表明：当连铸结晶器长度为150mm、芯管长度为125mm时，较为合理的拉坯速度范围为75-90mm／min；当拉坯速度过慢时，铝液的填充不连续，导致芯部铝的收缩或冷隔等缺陷；当拉坯速度过快时，铜铝界面反应严重；当拉坯速度为75mm／min时，合理的一次冷却水流量为700L／h，一次冷却水流量大于1000L／h导致铝液填充不连续，一次冷却水流量小于400L／h则导致铜铝界面反应加剧。通过检测芯管出口位置处的石墨内衬温度变化可有效监控铝液的填充行为以及连铸过程的稳定性。
- 吴永福刘新华谢建新王连忠董晓文
- 关键词：铜包铝复合材料矩形断面水平连铸
- 一种铜包铝复合材料界面厚度与性能调控退火方法及装置
- 本发明一种铜包铝复合材料界面厚度与性能调控退火方法和装置。工艺为：将铜包铝复合材料放入退火加热装置中进行加热，加热温度和时间可通过加热装置控制器设定和控制；在加热的同时，由变压器组和负载组成的供电系统向复合材料中通以一定...
- 刘新华谢建新吴永福
- 文献传递
