铜与铜合金加工手册

绪论1

0 1铜、铜合金及其制品、材料加工在国民经济中的重要性1

0 2铜、铜合金的特性及用途2

0 2 1铜及铜合金的分类2

0 2 2铜的特性及用途3

0 2 3加工黄铜的特性和用途3

0 2 4加工青铜的特性和用途5

0 2 5加工白铜的特性和用途8

0 2 6铸造铜合金和压铸铜合金的特性和用途9

0 3铜、铜合金加工制品和材料12

0 4铜、铜合金的加工方法12

0 4 1铸造加工法及其特点12

0 4 2塑性加工法及其特点13

0 5铜、铜合金及其制品、材料的最新标准15

0 5 1基础标准15

0 5 2化学分析方法标准15

0 5 3理化力学性能试验标准15

0 5 4铜及铜合金产品标准16

0 5 5包装、标志、运输及贮存标准18

第1章铜、铜合金的成分、性能和用途19

1 1铜和低合金铜的成分、性能和用途19

1 1 1杂质和微量元素对铜和低合金铜的影响19

1 1 2铜和低合金铜的成分、性能和用途23

1 1 3加工铜和特种铜的成分、性能和用途24

1 2加工黄铜的成分、性能和用途28

1 2 1普通黄铜的成分、性能和用途28

1 2 2特殊黄铜的成分、性能和用途36

1 2 3加工黄铜的化学性能38

1 3加工青铜的成分、性能和用途41

1 3 1锡青铜的成分、性能和用途41

1 3 2铝青铜的成分、性能和用途51

1 3 3铍青铜的成分、性能和用途53

1 3 4硅青铜的成分、性能和用途56

1 3 5锰青铜的成分、性能和用途58

1 3 6铬青铜和镉青铜的成分、性能和用途60

1 3 7锆青铜的成分、性能和用途62

1 3 8其他加工青铜的成分、性能和用途65

1 4加工白铜的成分、性能和用途71

1 4 1加工白铜的成分、性能和用途71

1 4 2电工用白铜的成分、性能和用途78

1 5铸造铜合金和压铸铜合金的成分、性能和用途80

1 5 1概述80

1 5 2铸造锡青铜的成分、性能和用途81

1 5 3铸造铝青铜的成分、性能和用途81

1 5 4铸造铅青铜的成分、性能和用途88

1 5 5铸造铍青铜的成分、性能和用途88

1 5 6铸造硅青铜的成分、性能和用途93

1 5 7铸造黄铜的成分、性能和用途94

1 5 8压铸铜合金的成分、性能和用途95

1 6铜、铜合金材料制品和材料的质量（品质）检验97

1 6 1有关质量（品质）检验方法的标准97

1 6 2化学成分检验97

1 6 3金相检验97

1 6 4物理、力学性能检验116

1 6 5外观形状尺寸检验125

1 6 6腐蚀检验125

第2章铜、铜合金的熔炼和铸造工艺131

2 1熔炼铜、铜合金所用的金属材料131

2 2铜合金熔炼时的金属损耗和配料137

2 2 1熔炼时的金属熔炼损耗137

2 2 2铜合金熔炼时的配料139

2 2 3配料原则与配料计算141

2 3铜、铜合金熔炼过程中的除气和脱氧149

2 3 1气体的来源149

2 3 2气体介质对熔融铜合金的影响149

2 3 3除气的方法149

2 3 4铜合金熔炼时的氧化和脱氧151

2 4铜、铜合金的精炼154

2 4 1铜合金精炼的方法154

2 4 2精炼时用的熔剂156

2 5铜合金的变质处理157

2 5 1使用变质剂的作用158

2 5 2对变质剂的要求条件158

2 5 3铜及其合金变质处理的实例158

2 6铜和低合金铜的熔炼工艺159

2 6 1铸造纯铜和低合金铜的熔炼工艺流程159

2 6 2熔炼操作要点159

2 6 3加工纯铜（紫铜）的熔炼工艺160

2 7铸造铜合金和压铸铜合金的熔炼工艺164

2 7 1概述164

2 7 2熔炼的一般原则165

2 7 3熔炼工艺参数165

2 7 4合金元素的加入166

2 7 5铸造铜合金的熔炼工艺流程166

2 7 6工艺操作简述166

2 7 7熔炼作业168

2 7 8压铸铜合金的熔炼特点173

2 8加工铜合金的熔炼工艺174

2 8 1熔炼工艺参数174

2 8 2加工铜合金的熔炼工艺流程174

2 9铜渣的回收和收尘180

2 9 1铜渣的回收180

2 9 2收尘182

2 10铜、铜合金熔炼的安全技术185

2 10 1熔炼炉安全操作要点185

2 10 2熔炼安全操作要点186

2 11铜、铜合金的熔炼设备186

2 11 1概述186

2 11 2铜及铜合金常用的熔炼设备187

2 11 3常用的熔炼设备的规格和技术性能193

2 12铜、铜合金铸造工艺195

2 12 1概述195

2 12 2铸造铜合金的铸造工艺——金属型铸造工艺196

2 12 3紫铜的铸锭工艺262

2 12 4加工铜合金的铸锭生产工艺262

2 12 5铸造安全技术297

2 13铸锭和铸件的缺陷分析及质量（品质）检验298

2 13 1铸锭的缺陷分析及防止方法298

2 13 2质量（品质）检验306

2 14铸锭和铸件后续处理及设备314

2 14 1铸锭的后续处理及设备314

2 14 2铸件的后续处理及设备320

2 15铜、铜合金熔炼和铸造的新工艺321

2 15 1铜合金的真空熔铸321

2 15 2铜合金的真空吸铸326

2 15 3压铸新工艺331

第3章铜、铜合金板材、带材加工工艺337

3 1铜、铜合金板材、带材的品种及加工方法337

3 1 1板带材品种及技术标准337

3 1 2铜合金板材带材加工方法的比较340

3 1 3板材带材加工工艺流程340

3 2板材带材轧制过程中的金属变形和轧制力348

3 2 1轧制过程中的金属变形348

3 2 2轧制时铜、铜合金组织和性能的变化354

3 2 3轧制力的计算和实测364

3 2 4轧辊的许用压力和强度校核385

3 2 5传动力矩计算和单位能耗曲线387

3 3板材带材加工工艺主要工序与设备396

3 3 1热轧工序及设备396

3 3 2冷轧工序及设备414

3 3 3热处理工序及设备439

3 3 4两种典型的铜合金板带材加工生产工艺简介444

3 4板材带材后续处理工序及设备448

3 4 1酸洗工序及设备448

3 4 2脱脂工序449

3 4 3表面清理及设备450

3 4 4矫直工序及设备451

3 4 5剪切工序及设备452

3 5板材带材质量分析454

3 5 1尺寸精度454

3 5 2平直度460

3 6板材、带材质量（品质）检查及验收469

3 7高精铜及铜合金板材带材加工的新工艺新技术470

3 7 1板带材生产工艺流程471

3 7 2铸锭加热474

3 7 3热轧476

3 7 4带坯表面铣削476

3 7 5高精带材冷轧479

3 7 6高精板带的热处理481

3 7 7高精板带材的精整及剪切485

3 7 8铜合金板带连铸连轧486

第4章铜及铜合金管材、棒材和型材的加工工艺487

4 1管材、棒材和型材的品种分类及加工方法487

4 1 1品种分类及技术标准487

4 1 2加工方法488

4 2管材、棒材、型材挤压加工工艺489

4 2 1挤压方法489

4 2 2挤压过程中金属的变形和挤压力的计算493

4 2 3挤压时工艺参数的确定495

4 2 4铜及铜合金棒材、型材和管材的挤压506

4 2 5挤压工具513

4 2 6挤压设备523

4 2 7挤压时废品产生的原因536

4 2 8锭坯加热设备538

4 3管材斜轧热穿孔加工工艺542

4 3 1加工方法及金属变形特点和力能计算542

4 3 2加工工艺547

4 3 3二辊斜轧热穿孔工具和设备549

4 3 4穿孔时废品及产生原因552

4 4管材的冷轧加工工艺553

4 4 1管材的冷轧及金属变形特点和力的计算554

4 4 2管材冷轧时工艺参数的选择564

4 4 3冷轧管工具及设备569

4 4 4 冷轧管机的操作及调整594

4 4 5冷轧管废品的产生原因600

4 5棒材型材轧制加工工艺602

4 5 1棒材、型材轧制的理论基础603

4 5 2孔型和孔型系统的基础知识615

4 5 3孔型设计概述625

4 5 4棒材、型材的轧制工艺669

4 5 5棒材、型材轧制时的废品685

4 5 6棒材、型材的轧制设备687

4 6管材、棒材、型材的拉伸加工工艺702

4 6 1拉伸过程及其加工特点702

4 6 2拉伸方法703

4 6 3拉伸时的变形特点及力的计算707

4 6 4管材、棒材、型材的拉伸工艺720

4 6 5管材、棒材、型材拉伸时的润滑、热处理和酸洗733

4 6 6拉伸工具及其设计746

4 6 7辅助工序及精整754

4 6 8拉伸制品质量的控制和废品758

4 6 9管材、棒材、型材拉伸设备760

4 7管材、棒材和型材加工的新工艺新技术768

4 7 1连续挤压技术768

4 7 2连续铸挤775

4 7 3半固态挤压776

4 7 4上引连铸管坯拉伸加工技术778

4 7 5水平连铸行星轧制盘拉内螺纹铜管生产新技术780

第5章铜、铜合金线材加工工艺797

5 1线坯的加工方法797

5 2线材的品种和加工工艺流程798

5 2 1线材的品种798

5 2 2加工工艺流程798

5 2 3线坯799

5 3线坯轧制加工工艺799

5 3 1线坯轧制的理论基础799

5 3 2轧辊的孔型设计800

5 3 3线坯轧制加工工艺800

5 3 4线坯轧制废品及其质量检查和验收800

5 3 5线坯轧制设备及导卫装置801

5 3 6线坯加工的新工艺新技术815

5 4线材的拉伸加工工艺835

5 4 1概述835

5 4 2线材拉伸的理论基础841

5 4 3线材的拉伸方法852

5 4 4拉伸配模863

5 4 5线材拉伸的加工工艺873

5 4 6线材拉伸加工的废品889

5 4 7拉伸工具及其设计加工890

5 4 8线材拉伸设备及辅助设备907

5 5线材加工新工艺新技术928

5 5 1用超微连轧机代替大拉机制线新工艺928

5 5 2压力模拉伸铜线新工艺929

5 5 3细线的静液压挤出工艺930

5 5 4其他拉线新工艺931

第6章铜、铜合金加工制品（成品）验收933

6 1质量标准933

6 1 1产品质量的概念933

6 1 2产品的质量标准933

6 1 3质量标准的内容934

6 2成品的检测935

6 2 1有关成品检测的标准935

6 2 2成品检测的方法935

6 3游标卡尺和螺旋测微计936

6 3 1刻度尺和游标卡尺936

6 3 2螺旋测微计937

6 4无损检测938

6 4 1五种无损检测方法的应用范围938

6 4 2超声波探伤940

6 4 3涡流探伤945

6 4 4射线探伤951

附录1元素的晶体结构958

附录2一些元素的物理性能960

附录3铜及铜合金牌号对照961

附录4铜及铜合金的物理性能966

附录5直径0 010～0 095mm的铜及铜合金线材的横断面积及质量968

附录6直径0 10～20 00mm的铜及铜合金线材的横断面积及质量969

附录7目与毫米换算表972

附录8铜系二元相图972

参考文献992

《铜与铜合金加工手册》全面描述了各种铜与铜合金的成分、性能特点与用途；详细总结了铜与铜合金的熔炼与铸造技术，铜与铜合金板、带、条、箔、管、棒、型、线材的加工工艺制度、操作技术、制品质量控制及常用设备等；对铜合金制品的质量标准及检验方法也进行了简明实用的介绍。附录中还列出了铜与铜合金常用数据资料，以供查询。　《铜与铜合金加工手册》既充分反映了国内外有关铜与铜合金的常用加工技术及最新加工工艺，也汇集了作者多年积累的工作经验总结，内容丰富，资料翔实，实例较多，查找方便。非常适合铜与铜合金生产与加工企业的技术人员使用，同时可供大专院校冶金、材料及相关专业的师生参考。

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