矿冶工程

作者：鲁海洋, 刑孟哲, 陈建芳, 崔志国, 王森, 任鹏禾, 蔡圳阳, 肖来荣

单位：1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司, 山东 青岛 266111; 2.中南大学 材料科学与工程学院, 湖南 长沙 410083; 3.有色金属材料科学与工程教育部重点实验室, 湖南 长沙 410083

关键词：TP2铜,裂纹,有限元,去应力退火,应力集中,铜导体

基金：中车青岛四方机车车辆股份有限公司科研项目(SF/JS-梁字-2020-256);国防基础科研计划重点项目(JCKY2020208B020)

针对铜导体压接过程中出现的开裂失效现象, 通过分析微裂纹与压接显微组织, 结合有限元计算压接后铜导体等效应力应变, 确定了开裂原因, 并采用结构优化与去应力退火消除开裂倾向、提高加工质量。结果表明: 压接过程使铜导体内壁产生了严重的压缩变形, 等效应变高达0.985, 等效应力达458 MPa。内壁压应力集中超过了铜导体材料的极限强度, 产生了微裂纹进而导致压接开裂现象。在铜导体内套入外径19 mm、壁厚2~4 mm的小管进行压接, 可以达到无间隙无过盈的良好配合, 有效降低铜导体的应力应变, 消除铜导体压接开裂现象。压接后铜导体进行300 ℃退火2~3 h, 可以有效消除残余应力并保持较高硬度及力学性能, 提高了铜导体的加工质量。

来源：2022年第3期

《矿冶工程》期刊编辑部

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