一、杯錐狀斷裂
杯錐狀斷裂是指線材斷口的一端呈杯狀，另一端呈尖錐狀，而錐尖總是指向拉伸方向。斷裂初始階段的錐體表面有一很深、很大、很長的凹坑，這是由微氣孔聚集所造成的，這表明拉力相對較大。圓形凹坑的一端全部指向一個方向——斷裂端空心孔，這意味著該斷裂部分已經(jīng)收縮。斷裂截面外部的剪切邊緣環(huán)繞錐體，并與線材軸線成45°角，其高度由斷裂處的截面收縮率所決定。
引起杯錐狀斷裂既有內(nèi)因又有外因。內(nèi)因是材料本身的缺陷，諸如：脆性、偏析、污染以及線材中氧化壓銅顆粒的聚集，這是由鑄錠過程中的宏觀或顯微顆粒引起的。由于線材中聚集著氧化顆粒及氣孔，這就很容易引起杯錐狀斷裂。外因則是拉線模潤滑不夠，模孔形狀不合適，以及拉線時變形度過高或過低等。拉線模中潤滑液不足，往往會在線模入口處形成模損環(huán)。該模損環(huán)作為一種潤滑阻礙物，會加劇拉線材與拉線模之間的摩擦。
不過有人指出在�？仔螤詈线m時也會出現(xiàn)杯錐狀斷裂，這歸因于連續(xù)運行的拉線設(shè)備滑動不夠，致使拉線模前后的金屬流量不相等，從而引起斷裂。
杯錐狀斷裂的形成分為三個階段：
1. 氣孔的形成；
2. 氣孔聚集形成顯微裂縫；
3. 顯微裂縫增加以至斷線。
顯微裂縫的形成，要么是氣孔增加超過臨界值；要么是熔渣或氧化物阻塞，其阻力超過了線材晶核的軸向流體靜壓力。當(dāng)有足夠的流體靜壓力對其產(chǎn)生影響，以及線材中存在的熔渣粒子成長并分布到一定程度時，氣孔便聚集在一起形成裂縫，導(dǎo)致斷裂，并在拉應(yīng)力作用下使截面收縮加劇。裂紋在線材中的擴展，從外表面看成45°角。
內(nèi)部裂紋以一定的速度擴展，因而金屬在裂紋尖角旁有足夠的時間流動，其結(jié)果使裂紋尖角磨圓。在此情況下，由裂紋尖角引起的應(yīng)力集中雖然不是很高，但對促進新氣孔的產(chǎn)生及增長足足有余，這種慢慢擴展的內(nèi)部裂縫破壞了線材內(nèi)部的晶體網(wǎng)格，從而導(dǎo)致斷裂。
杯錐狀斷裂形成的三個階段，并不是在單個道次，而是在壓縮瞬間形成的。
真正造成杯錐狀斷裂的是線模角度，它與拉力的直接關(guān)系為：在線模角的情況下，拉力微乎其微。但線模角增大時，拉力也隨之增大，致使被拉材料自行剪開并在線模入口處形成一變形死區(qū)�？拷�模入口的金屬不是向前流動的，而是黏在線模內(nèi)側(cè)形成微型的溝槽。在過度區(qū)，通往死區(qū)的金屬流量，能引起線材內(nèi)部撕裂而導(dǎo)致杯錐狀斷裂。
防止杯錐狀斷裂的辦法有兩種：一是改良線材，降低變形區(qū)的流體靜壓力，這是因為變形程度過高或過低都會促使杯錐狀斷裂的形成。另一是采用角度較小及截面收縮率較大的拉線模，也可以減少杯錐狀斷裂的發(fā)生。
二、三角口引起的斷線
三角口是指線材表面的尖角狀裂縫。三角口的v 形并不總是很明顯，隨著變形程度及�？仔螤畹淖兓瑅 形往往變成了圓形。有這種損傷的線材很脆，并隨著不斷變形而斷裂。帶有三角口的線材的縱向剖面經(jīng)過磨光后，可以看見線材表面下的裂紋。三角口斷裂面通常與線材軸向成45°角，且無截面收縮，這是線材的脆性所致。
進線不直或�？仔螤畈缓线m會引起變形不均，并產(chǎn)生與拉伸方向平行的過大的線材表面應(yīng)力，這樣便形成了與應(yīng)力軸線垂直的顯微裂縫，裂縫則隨著不斷變形而擴大。這種沿拉伸方向出現(xiàn)的斷裂塊并不擴展，而是形成尖角狀表面缺陷，并引起斷線。
在常規(guī)的線材生產(chǎn)中，線材表面氧化物高度集中是引起三角口的原因。由于鑄錠表面空氣冷凝停止所引起的氧的聚集，根據(jù)冷凝表面的分布情況以及鑄造、冷凝及軋制過程，線材或多或少要受三角口的影響。
在良好的拉線條件下，是不會出現(xiàn)三角口的。但是當(dāng)存在有物理方面的不良因素時，就會導(dǎo)致此缺陷。首先的�？仔螤畈缓线m，如拉線模工作區(qū)角度不對，錐角太小甚至沒有，進、出口區(qū)角度也不合理。另外，因線模安置偏斜而使進線不直或被拉線材彎曲也會引起三角口。尖角狀表面缺陷是由于拉線模導(dǎo)向裝置不夠長，�？字行木�與拉線中心線不重合所致，當(dāng)導(dǎo)向裝置往返運動時，線材震動加劇，引起線材斷裂。因而，三角口并不是在整根線材上都有，而只是存在于某一個階段。因此，改變銅氧化物的分布，可以避免此缺陷。
第二種解決此問題的方法，就是對配模及�？仔螤钸M行檢測與修正。在拉制銅線時，根據(jù)線材的直徑不同，線模的錐角為16°～20°，而定徑區(qū)長度為�？字睆降�0.2～0.3倍。還有在線模出口處設(shè)一導(dǎo)向裝置，這樣，便使線材與線模同心，從而避免了線材的振動。
第三種解決的方法是，提高潤滑效果，控制黏附—滑動性能，因為黏附—滑動將會造成局部應(yīng)力劇烈增加。在線材全部遭到破壞之前，仔細觀察每一生產(chǎn)階段的線材表面質(zhì)量，這對于識別三角口標(biāo)志是極為重要的。
三、雜質(zhì)引起的斷線
雜質(zhì)通常嵌入斷裂面，線材的截面收縮是隨雜質(zhì)的直徑與位置而定。但在裂面找不到雜質(zhì)的主體部分。
積聚外來雜質(zhì)的斷裂面，顯示它具有表面粗糙的氣孔特性。在電子掃描顯微鏡下可以看到這種顯微裂縫，這是在線模工作區(qū)變形期間，由各種拉制及其它物流所產(chǎn)生的雜質(zhì)形成的。一定的材料缺陷可明顯引起線材尺寸縮小，但是與截面相比，雜質(zhì)顆粒顯得微乎其微。由單個或多個相互聯(lián)系的雜質(zhì)顆粒造成的結(jié)構(gòu)損傷，引起了斷線。雜質(zhì)斷線情況下，斷口直徑取決于雜質(zhì)的種類、大小及分布情況，并與線徑、材料的機械性能、雜質(zhì)在線材中的位置及變形參數(shù)有關(guān)。
雜質(zhì)缺陷永遠改變不了它在線材中的相對位置。線材中的雜質(zhì)來源于鑄造，而線材表面的雜質(zhì)來源于軋制。在鑄造前銅液被污染，在銅液澆鑄冷凝時，外來雜質(zhì)就進入鑄錠里。雜質(zhì)也可能在冷凝之后進入線材里，這包括軋制時磨損的金屬微�？赡軌喝刖�材表面；運輸、存放及加工不當(dāng)，也能引起雜質(zhì)進入線材。雜質(zhì)的另一種來源，便是過濾不良的潤滑液或磨損的拉線輪；如果拉線輪的材質(zhì)用陶瓷代替，則在進一步的拉線過程中，二氧化硅或氧化鋁粒子就會脫落。
避免雜質(zhì)斷線的重要措施是，改進工序控制，加強生產(chǎn)管理。拆除熔爐或放液槽中已松動的耐火材料，或用浮選法分離溶液中的一定成分。由于絕大多數(shù)雜質(zhì)都黏附在線材表面，故對線材表面進行機械修整可以在一定程度上避免斷線。
四、宏觀氣孔引起的斷線
由宏觀氣孔引起的斷裂點，呈漏斗狀溝槽。其空隙內(nèi)壁無污物且光滑，此處在拉制過程中無拉應(yīng)力。當(dāng)線材中環(huán)繞“杯”的那一部分一直延伸到線材表面并產(chǎn)生塑性變形，就會導(dǎo)致斷裂。將兩個斷裂的線端并在一起時，兩者不能縫合，中間有空隙。
這種造成斷裂的氣孔，可在線材內(nèi)部找到。它通常是在鑄造時形成的，要么是剩余氣體進入溶液，要么是金屬在凝固時收縮。線材中的氣孔可達數(shù)毫米，所形成的空隙則是微孔裂縫的起點，并在進一步變形過程中引起的斷裂。為避免宏觀氣孔，應(yīng)在鑄造時防止剩余氣體進入，或在凝固階段的早期對金屬進行充分的冷卻。
五、毛刺引起的斷線
毛刺斷裂是指折痕所引起的斷裂，它類似于表面裂縫。裂縫幾乎與線材圓周平行，在大多數(shù)情況下表現(xiàn)為表面氧化物，這是在先前熱軋時材料氧化所形成的。這種截面收縮引起的斷裂與縮徑斷裂相似。
在一般情況下，由于在軋制中形成是未還原銅氧化層的緣故，毛刺脫離了主體。在進一步變形過程中，氧化物阻礙了毛刺與線材的連接，因而導(dǎo)致脆裂。脆裂的一端引起雜質(zhì)脫落，形成的孔眼在拉線時變細，直到線材斷裂。
毛刺斷裂可能是由鑄錠表面缺陷、折痕以及表面裂縫所引起的；另一個重要的原因是鑄錠有缺陷，由于冷卻太慢而形成柱狀晶，柱狀晶在第一道次軋制時引起裂縫，而在繼續(xù)軋制時又被壓合。
氧化問題大多歸因于軋制設(shè)備所造成的缺陷。如有剩余氧化物，應(yīng)從以下幾個方面找原因：
1. 拉線鼓輪不光滑；
2. 配模不合理；
3. 拉線模光滑，�？仔螤畈徽_，工作區(qū)角度過小或者沒有。 毛刺斷線的避免措施毛刺斷線是可以避免的，欲使鑄錠無毛刺和表面裂縫，線材上不黏附雜質(zhì)與外來物，應(yīng)調(diào)整軋機上的導(dǎo)線裝置，檢查異常磨損現(xiàn)象，更換已損的導(dǎo)向機構(gòu)。對于造成毛刺斷裂原因之一的柱狀晶，要根據(jù)顯微照 片加以證實。
六、焊縫所引起的斷線
從外表形象來看，焊縫斷裂很象一張魚嘴。這通常與脆性有關(guān)，斷裂表面顯的粗糙，呈粒狀，焊接不佳的突出標(biāo)志就是空隙很大，在拉線過程中因接頭不牢而斷線。
焊縫斷裂的原因是相關(guān)設(shè)備有缺陷，如已損壞的剪切機對焊接接頭剪切不當(dāng)；焊絲燃燒不完全；焊接壓力與焊接電流調(diào)節(jié)不當(dāng)，因而引起熱性能不佳。當(dāng)在焊接過程中沒有將剩余氣體排除時，焊縫內(nèi)部便存在足夠的氧，在冷凝時氧氣就進入焊縫，并在焊件內(nèi)部形成氣孔。
對焊接設(shè)備的調(diào)整應(yīng)考慮到線徑，并對設(shè)備功能及網(wǎng)絡(luò)電壓進行控制，電壓將會引起焊接不良。如果采用以上措施無效，則應(yīng)檢查銅線接口是否含氧量過高或者分布不均。然后提高焊接電流或焊接壓力，使焊接接頭牢固可靠。
浙公網(wǎng)安備33112302000101號
