10. 2. 2辅助工序的确定
编制拔制表时，在进行配模计算的同时，还应相应地确定制品生产的工艺过程，即确定
坯料和中间制品在拔制前和成品在精整时应顺次进行的辅助工序。需要安排的主要工序和
考虑的问题有连拔、热处理、酸洗和润滑、锤头和切头、中间矫直、检查和修磨。
10. 2, 2. 1连拔
连拔时可省去退火、酸洗等工序，是减少中间工序、提高生产率的好办法。采用连拔时，
若出现拔断、制品表面产生大量划道或管材空拉后出现纵裂，则应停止连拔，把制品送去
退火。
10. 2. 2. 2热处理
冷加工后不能进行连拔和连拔以后的制品都要进行中间热处理，以消除加工硬化。成
品管要进行成品热处理，使其得到应有的组织和性能。
10. 2. 2. 3酸洗和润滑
坯料和经过中间热处理的制品，均需进行酸洗，以消除表面氧化皮，并进行表面润滑。
成品管根据要求进行或不进行酸洗。
10. 2. 2. 4锤头和切头
制品的锤头和切头只存在于拉拔的生产过程中。一般.每锤一次头，应能拔制2^-3次。
以后继续拔制时，通常把老头切掉，再重新锤头。若为薄壁管或下道为空拉，则中间可缩头
一次。厚壁管山于缩头困难，一般不采用缩头。
10. 2. 2. 5中间矫直
拉拔生产中，如果热处理以后制品的弯曲度较大、影响了酸洗打捆或下一个工序的拉
拔，应在热处理后安排中间矫直。在用连续式辊底炉进行热处理的情况下，一般不安排中间
矫直。
10. 2. 2. 6检查和修磨
成品必须检查表面质量，发现表面缺陷应在允许范围内进行修磨。根据产品的用途和
使用要求，在加工过程中的适当时候还需规定必要的中间检查和修磨工序。
10. 3热处理和酸洗
10. 3. 1热处理
10. 3. 1. 1热处理的目的及类型
在拉拔过程中，为工逍除金属因塑性变形产生的加工硬化，恢复其塑性，必须采用相应
的热处理工艺。生产中采用的各种热处理工艺按其日的可分为不花覆灭二)戊品退火、消除
火等。
A软化退火
也称中间退火，其目的是消除冷加工过程中产生的冷作硬化而恢复其塑性。软化退火
的温度高于合金的再结晶温度。
B成品退火
为了达到成品要求的性能标准和消除内应力所进行的退火。在条件允许时，成品退火
最好采用无氧化退火，这样可以免除酸洗，保持金属光泽。
C消除内应力退火
为消除制品在冷加工时产生的内力，通常采用在再结晶温度以下的低温退火。退火后
的制品，仍能保持硬制品的机械性能。也可叫成品退火。
D淬火和时效
少数合金，为了改善其内部组织和性能，进行淬火或时效处理。淬火温度应选择在可使
合金元素最大限度地溶人固溶体而不致使合金产生过热，即略低于共晶温度。
10. 3. 1. 2热处理的工艺要求
A铜锌合金的退火要求
铜锌合金可在下列气氛中进行光亮退火:含氢5%~l0%和除去水蒸气的分解氨或除
去二氧化碳和水蒸气的发生炉煤气中。
退火易脱锌的合金，如H 68, H Sn70-1, HA177-2等，当采用煤气炉退火时，用炯炉退
火，
即把炉温升到高于退火温度，装料后，停止加热，保持正压。
对于含锌量大于20%的黄铜，如H62 , H68 , HSn70-1, HSn62-1, HPb59-1, HA177-2,
HPb63-3 , HPb3-0. 1硅青铜、锌白铜等拉拔后要及时(一般不超过24h)退火，以防止应力
裂纹。
B镍合金的退火要求
为了获得光亮的表面和避免因含氧而氢脆，可在离解的和未完全燃烧的氢气中进行，亦
可在经过干燥，并除去二氧化碳、水蒸气的发生炉煤气中进行。
C退火时保护性气氛的选择
保护性气体的选择，原则上取决于被加热物体及其表面的要求。表10-14为一般常用
的退火炉气氛。
表10-14一般常用的退火炉气氛
D接触退火时的工艺要求
电阻系数较大的白铜、镍及其镍合金、黄铜以及青铜均可用通电直接加热金属而达到退
火的目的。
接触退火时的退火温度可通过金属加热时线膨胀量的变化或用光电控制器来控制，也
可用电流的变化及通电时间来控制。
10. 3. 2酸洗
10. 3. 2. 1酸洗过程
热扎坯料或退火后的制品，表面形成一层氧化物，拉拔前一般通过酸洗方法去掉。有些金属
或
合金的氧化皮，如镍及镍的合金，，则需在拉拔1 ^-2个道次后再酸洗去除。
酸洗工序由酸洗，水洗，中和和干燥几个步骤组感·
首先把带有氧化皮的金属浸在一定化学组成及浓度的酸洗液中;经过一段时间取出来。
为了从金属表面消除残酸及附在其上的金属粉末，要进行水洗。水洗是用高压水喷射刚酸
洗后的金属。为了彻底去掉金属表面上的残酸，使之很快干燥，在拉拔前不致变色，水洗后
的金属浸人盛有预热到60~80℃含1%~2%肥皂水中停留一段时间，肥皂和残酸起中和作
用，有的还需通热风或电炉来干燥。
酸洗不同的金属，采用不同的酸洗溶液。
重有色金属及其合金通常在硫酸溶液中进行酸洗，酸洗液的温度为40600C。酸液温
度过高及硫酸浓度过大时，会使硫酸蒸汽过多，妨碍健康。在温度低于30℃时酸洗，酸洗
的
速度显著降低。为了缩短酸洗时间，经常设法使酸液搅动。酸洗时，由于溶液内硫酸盐的不
断提高，硫酸浓度相应降低，而使酸洗时间逐渐增长，因此酸洗溶液用到一定程度时必须彻
底地更换。
酸洗时，通常有两个酸洗槽，一个盛有硫酸盐溶液，进行预酸洗;一个盛有纯洁的硫酸
溶
液，使预酸洗后的金属进一步酸洗。当酸洗液中硫酸盐达到一定程度时，就把该溶液放到预
酸槽内去。当预酸洗槽溶液不行时，将废液放人结晶装置或电解装置处理器中加以回收
利用。
为了使酸洗后的金属表面光洁和具有本来的颜色，经硫酸溶液酸洗后的金属有的还进
行二段酸洗，此时在硫酸溶液中加人2%^}6%的重铬酸钾或重铬酸钠。加人重铬酸盐仅在
新溶液中有效。随着溶液中酸洗金属的硫酸盐增加，重铬酸盐的作用很快地减弱，为了取得
好的效果，要加人大量的新重铬酸盐。
对于在氧化性气氛中进行氧化退火的金属和合金，如铜镍合金、青铜、镍及镍合金，这
些
金属的氧化物很难溶解在稀酸溶液中，因而采用50 0 0 HZ SO;十25 0 0 HNO,十25写Hz O
或
750oHZSO,-X250aHN03酸溶液进行浓酸洗。
由于硝酸使金属溶解及生成氢气起搅拌作用，加快了酸洗速度，故要及时结束浓酸洗，
以免造成过度酸洗降低金属塑性而难于继续变形。
10. 3. 2. 2酸洗时的注意事项
酸洗液应能使氧化物很快溶解，使主要金属溶解很慢或完全不溶解，应不产生有毒性气
体，并且应来源广泛，价格便宜。
酸洗时应注意:
(1)配酸的程序.应先往槽内注水，然后加酸，以防爆炸。
(2)严禁铁器进人酸洗槽中，以防制品表面镀铜。酸洗时紫铜、
黄铜应分开。
(3)酸洗紫铜的硫酸水溶液中，含铜量超过50g/I时，则应重新
换酸。酸洗黄铜的硫酸
水溶液中，含铜量超过25g/L，含锌量超过50g/I.时，则应重新换酸。
但当酸液中含盐量没
有达到上述规定，而仅酸的浓度低于规定值，则允许向槽中补充一
定数量的酸，使达到规定
的范围。
(4)为加速镍及镍合金酸洗速度和效果，允许在酸溶液中加人少
量的氯化钠。
10. 3. 2. 3酸洗液的处理
A酸洗液的利用
将酸洗液抽到容器里，用蒸发的方法来回收硫酸铜。当温度下
降时，硫酸铜在水中的溶
解度迅速下降。废酸溶液在蒸发槽内加热，其中水分蒸发直至废液
成为硫酸铜的饱和溶液，
然后溶液进人布置有许多狭铅带的结晶器中。当冷却时，硫酸铜以
铜钒(CASq" 5Hz0)形
式在铅带上析出，经过一段时间后，从槽内拿出铅带，取下铜钒。
一
B酸洗液电解再生
当大规模生产时，采用电解法将废液还原为铜及硫酸。这样在
收回铜的同时，溶液可送
回酸洗槽去继续使用，减少了换酸过程。
所谓电解法就是用酸泵将废液连续丝吸人电邂遭直幽塑业.边
坦迪解铆i鱼不笋解
电解法使酸液再生的方式有两种:间歇式和连续式。将所有的
废液打人电解槽内电解。
而后返流回酸洗槽的方法为间歇式电解。不断地用泵把废液打人电
解槽内电解，而后又不
断的流回酸洗槽内的方法称为连续式电解。采用循环连续酸洗时，
使酸洗溶液连续再生是
合理的，故推荐使用。
10. 4拉拔时的润滑
在拉拔过程中，由于工具和制品之间有相对滑动，因此存在着
摩擦。摩擦的存在对拉拔
过程是不利的，也是拉拔时进行润滑的直接原因。
10. 4. 1拉拔时润滑剂的作用及其要求
10.4.1.1拉拔时润滑剂的作用
拉拔时，所采用的润滑剂有以下几方面的作用:
(1)能良好的润滑被拉金属的表面及拉拔模孔，形成一层能承受
拉拔模孔中的高压力而
不破坏的薄膜，降低变形区的摩擦力;
(2)能使制品表面获得良好的光洁度，从而提高产品表面质量;
(3)能带走拉拔时部分热量，便于采用较大的加工率和高的拉拔
速度。
10. 4, 1. 2拉拔润滑i}}J的要求
拉拔时，由于拉拔方式、条件、产品品种的不同，对润滑剂的
要求不尽相同。但是，拉拔
用润滑剂一般都应满足以下要求:
(1)对工具与变形金属表面有较强的粘附能力和耐压性能，在高
压下能形成稳定的润
78Z髓
(2)有适当的勃度，既能保证润滑层有一定的厚度和较小的流动
阻力，又便于喷涂到工
具和金属上，并保证使用与清理方便。
(3)对工具及变形金属有一定的化学稳定性。
(4)温度对润滑剂的性能影响小，且能有效地冷却模具与金属。
(5)对人体无害、环境污染最小。
(6)有适当的闪点及着火点。
(7)成本低，资源丰富。
总之，拉拔润滑剂应满足拉拔工艺、经济与环保等方面的要求。
10. 4, 2拉拔润滑效果的评价
拉拔时润滑效果好坏的评定有多种方法:如测定比较拉拔力的
大小或润滑膜的厚度等，
这些方法的缺点是不能把润滑性能和模子的寿命明确的联系起来。
利用拉拔后制品表面的
平坦率作为判定指标来评定润滑效果，则有效地避免了这一缺陷。
制品表面平坦率的定义为:
平坦率一
制品表面平坦的面积
总测定面积
X 100
拉拔时，随着金属的前进，润滑剂进人变形区。变形区内，拔
制前金属表面上的突
起部分(凸部)，在模子压力的作用下发生塑性变形，形成平坦部。
而原来金属表面的
凹部则被挤进了润滑刘，承受一部分压力。因此，凹部由于充满着
润滑剂而处在液体
润滑状态，而平坦部分处于边界润滑状态。因此，平坦率小，意味
着液体润滑部分的表
面积在总面积中所占的比例大，摩擦表面属于液体润猾状态的部分
大，这样就改善了
润滑性能，提高了模子的使用寿命。也就是说，平坦率越小，拉拔
时的润滑效果越好，
模子的寿命就越高。
采用拉拔后制品表面的平坦率作为评价拉拔时润滑性能的指
标，不但可以预测模子的
寿命而且可以据此选择适宜的润滑剂。
10. 4. 3拉拔润滑荆
拉拔时所采用的润滑剂根据其在润滑时作用的不同分为润滑
涂层和润滑剂。
10. 4. 3. 1润滑涂层
由于有些金属构成润滑膜的吸附层很慢或者要求采取大量的
措施，或者根本不形成吸
附层(如铝及铝合金，银、白金等)，因此需要对金属表面进行预先
处理(打底)，在金属表面覆
盖一层润滑膜的载体膜(涂层)，以使润滑剂能够均匀而牢固地附着
在被拔制的金属表面，保
证拉拔时的润滑效果。
有色金属及合金的拉拔生产中常用的润滑涂层有:
(1)氧化一涂层处理膜。即是首先把酸洗后除净表面污染膜的湿
坯料，放置在室温下潮
湿的空气中进行空气氧化或是用阳极氧化法生成氧化膜，然后再浸
涂某种徐料，反应生成的
预处理膜。钦及其合金拉拔时的润滑即采用此种方法。氧化一涂层
处理膜法简便，但易产
生粉尘，污染生产环境，故一般仅限于基本上不允许镀其他镀层的
情况使用。
183 (2)硼砂处理膜。即是在黄化处理的基础上用硼砂水代替
石灰水。硼砂水溶液一般含
500^30%的硼砂。硼砂处理膜的勃附性好，不易剥落，不污染环境，
但吸潮性大，不适于湿
度大的环境用。该法常用于碳钢和低合金钢丝的拉拔。
(3)水玻璃处理膜。即是用水玻璃溶液代替石灰水处理。这种处
理可防止车间的灰尘
污染，使拉拔后的金属免受大气腐蚀。此法可用于碳钢和低合金钢
的拉拔，但不括用干使用
液体润滑剂的不锈钢的拉拔，以及随后要热镀和涂敷橡胶的线材。
(4)磷酸盐处理膜。此法即是将经过除油清洗，表面洁净的坯
料置于磷酸锌、磷酸锰、磷
酸铁或磷酸二氢锌溶液中，使金属表面形成紧密钻附的磷酸锌薄
膜。
(5)氟磷酸盐处理膜。即将除净表面污染膜的金属放人氟磷酸
盐溶液中进行处理。
(6)草酸盐处理膜。在镍合金制品的拉拔中，采用此种表面预
处理。
(7)金属镀膜。该方法一般用于总变形量较大的制品拉拔。金
属镀膜有化学法和电镀
法两种，在拉拔不锈钢时一般用电镀。在拉拔有钻附倾向的金属(如
钦、担、错)时，常采用盐
类电解液镀一层厚度在。.1 mm以下的锌、锡、铜或锅，并且随后
进行磷酸盐处理，作为预处
理表面膜。
(8)树脂膜。该法可克服草酸盐膜变形程度有限以及金属镀层难
于去除等问题。近年
来，使用较多的是用于奥氏体不锈钢中丝和细丝拉拔及弹簧钢丝自
动覆膜的氯系树脂及氯
化树脂膜。
10. 4. 3. 2润滑剂
和润滑徐层一样，润滑剂的合理选择或制备对提高润滑效能具
有重要作用。在实际生
产中，它直接影响着产品的质量、拉拔时的生产率以及模具消耗等
重要的技术经济指标。
润滑剂按其形态分为湿式润滑剂和干式润滑剂。
A湿式润滑剂
湿式润滑剂使用的比较广泛，按其化学成分，分为以下几种。
(1)矿物油。它属于非极性烃类，通式为C- H e。，是石油产品。
常用的矿物油有锭子
油、机械油、汽缸油、变压器油以及工业齿轮油等。
矿物油与金属表面接触时只发生非极性分子与金属表面瞬时
偶极的互相吸引，在金属
表面形成的油膜纯属物理吸附，吸附作用很弱，不耐高压与高温，
油膜极易破坏。因此，纯矿
物油只适合有色金属细线的拉拔。
矿物油的润滑性质可以通过添加剂改变，扩大其应用范围。
们是含有氧元素的有机化合
物，在其分子内部，一端为非极性的烃基，另一端则是极性基。因
为这些化合物的分子中极
性端与金属表面吸引，非极性端朝外，定向地排列在金属表面上。
由于极性分子间的相互吸
引，而形成几个定向层，组成润滑膜，润滑膜在金属表面上的粘附
较牢固，润滑能力较矿物油
强。因此，在金属拉拔时，可作为油性良好的添加剂添加到矿物油
中，增强矿物油的润
滑能力。
(3)乳液。乳化液通常由水、矿物油和乳化剂所组成，其中水主
要起冷却作用，矿物油起
润滑作用，乳化剂使油水乳化，并在一定程度上增加润滑性能。
目前有色金属拉拔所使用的乳液是由80 00^85%机油或变压器
油;10% }15%油酸;
5%的三乙醇胺，把它们配制成乳剂之后，再与90% }97%的水搅拌
成乳化液供生产使用。
184 B干式润滑剂
与湿式润滑剂相比较，干式润滑剂有承载能力强，使用温度范
围宽的优点，并且在低速
或高真空中也能发挥良好的润滑作用。干式润滑剂的种类很多，但
最常用的是层状的石墨
与二硫化钥等。
m二硫化铝。二硫化钥从外观上看是色歌赴盛乏重堡了其晶体
结构为六方晶系的层状
结构。
二硫化铝具有良好的附着性能、抗压性能和减摩性能、摩擦系
数在0. 03 ^-0. 15范围内.
二硫化铂在常态下，60^349.0C9f}}M}t}fLb蘸,Y}l}i藏
4000CNf,7J'3fuAZ}}f氧化分解，
5400C以后氧化速度急剧增加，氧化产物为MaS2和SOZ。但在不
活泼的气氛中至少可使用
到10900C。此外，MoS:还有较好的抗腐蚀性和化学稳定性。
二硫化"}}h9}}}}逃 'I}c}}uls塑境’
(2)石墨。石墨和二硫化钥相似，也是一种六方晶系层状结构。
石墨在常压中，温度为540℃时可短期使用,426℃时可长期使
用，氧化产物为CO0摩
擦系数在。. 05^-0. 19范围内变化。石墨具有很高的耐磨、耐压性
能以及良好的化学稳定
性，是一种较好的固体润滑剂。—一—一一一一一
气3刀黔窟丁三丽它草事WS。也是一种良好的固体润滑材料，
WS。比MoS。的润滑性稍好，
比石墨稍差。
肥皂粉(硬脂酸钙、硬脂酸钠等)作润滑剂，有较好的润滑性能、
粘附性能和洗涤性能。
L }}皂为基础，添加一定数量的各种添加齐n(如极压添加剂、防锈
剂等等)，可作专
用于干式拉拔的润滑剂。
10. 4. 3. 3各种金属材料拉拔使用的润滑剂
拉拔不同的有色金属与合金的各种制品所采用的润滑剂是不
同的。表10-15为部
分实际生产中拉拔铜、镍和铝等金属及其合金常用的润滑剂、成分
组成和相应的使用
范围。
在使用上述这些润滑剂时，有几点应注意:
(2)随拉拔速度的增加，要减小润滑剂的豁度;
(3)拉线时最常用的是乳液，线材越细，所用乳液的浓度应越低;
(4)拉拔啮合金管时，最有效的方法是与不锈钢一样，用草酸盐
处理加皂化润滑。
由于含硫的极压添加剂会使铜腐蚀形成锈斑，故在拉铜及其合
金时应完全避免使用。
此外，在拉拔细线时，过剩的游离脂或碱可能导致模孔堵塞，使制
品划伤或断线。
使用润滑油循环系统拉拔铝材时，豁附铝的脱落进入润滑剂内
成为铝屑会导致润滑油
“黑化”，故应采用豁度较小的润滑剂，以减少分离铝屑的困难。
在冷拔钦和稀有金属时，需要先进行氧化处理，氟磷酸盐处理
和镀软金属等表面处
理，然后用二硫化钥、石墨、皂粉、蓖麻抽、天然蜡等润滑剂进行
润滑处理。表10-16为
钦及稀有金属拉拔时常用的润滑剂及相应的表面处理。钨、钥拉拔
使用石墨乳作润滑
剂，其不仅起拉拔润滑作用，而且在加热或热拉过程中还可保护丝
料表面不被氧化。
此外，还有采用玻璃粉、石墨和树脂、以及石墨和二硫化铂作为润
滑剂进行热拉的润滑
处理办法。
185 10. 4. 4拉拔润滑方式
润滑剂的效果与使用润滑刘的方式有很大关系。一般而言，拉拔的
润滑方法有以下几种。
10.4.4.1干式(粉列)润滑
干式润滑是指甩全遂遣剑即粉状固体润滑剂进行的润滑〔图10一
6(a)〕
于拉拔直径大于。.8^-1.
Omm
尹尸~、一一-一一~一一-~一~一一--一~一一一舀扁
r,9}N}墨}lI}J1器T7黑L}
10-6(a)],卿竺些理
可以在最大的断面减缩
率下避免粘模
10. 4. 4. 2
为了使润滑剂勃附牢固，常常要在坯料上加石灰或可变形膜。
湿式.(稀油)润滑
湿式并
指用液迷抑滑剂如肥皂液
利浏璧逃小于。梦1. Omm的丝材拉拔
、乳浊液等i}迎进遨C}竺6(b旦里垫罗用
。湿式润滑可得到更好的表面质量，并在高速拉
拔时提供冷却
10. 4. 4. 3液体润滑
沙}娜}}#a拨制金属与模
之1}7鱼匾压液体润滑剂分割开的一种润滑方式，
这种润滑方式油膜厚度较大，摩擦系数很低，目前，液体O} }肴
丽}}}}: }}K静访润
滑法和流体动力润滑法。
187 图10-6一般拉拔润滑方法示意图
(a)-子式润滑;(b)-}'r式润滑
1-被拔制材，2-粉及润滑箱;3一冷拔拉模洲一中问il时也;5一过剩
油管;
6一压缩空气管;7一润滑油池带8一输人润滑油管
A流体动力润滑法
流体动力润滑法是目前在拉拔生产中采用较多的一种液体润
滑方式。如图10-7所示，
为流体动力润滑的装置示意图。拉模前面装置一个具有一定长度，
其内孔直径略大于制品
拔前直径的压力管，当制品和润滑剂一起通过压力管时，液体的流
体效应使润滑剂增压然后
送人变形区并建立润滑膜。 图10-6一般拉拔润滑
方法示意图
(a)-子式润滑;(b)-}'r式润滑
1-被拔制材，2-粉及润滑箱;3一冷拔拉模洲一中问il时也;5一过剩
油管;
6一压缩空气管;7一润滑油池带8一输人润滑油管
A流体动力润滑法
流体动力润滑法是目前在拉拔生产中采用较多的一种液体润
滑方式。如图10-7所示，
为流体动力润滑的装置示意图。拉模前面装置一个具有一定长度，
其内孔直径略大于制品
拔前直径的压力管，当制品和润滑剂一起通过压力管时，液体的流
体效应使润滑剂增压然后
送人变形区并建立润滑膜。 图10-7流体动压润滑装置
(a)一湿式流体动
压润滑;
1-被拔制品:2一压力管;3-拉模班一密封垫‘5-模套
(V)一干式流体动压润滑:
1一外套,2一拉模模芯;3-压力管模模芯扭一密封垫圈币一垫圈邓一压紧螺母;7一可卸圆锥形模套
流体动力润滑按采用润滑剂分为湿式和干式流体动力润滑两种。由于湿式润滑时的液
体润滑剂的戮度比干式润滑时的固体润滑剂小，其润滑膜的压力较不易建立，故湿式流体动
力润滑需要较长的压力管，否则效果不明显。而对于干式流体动压润滑，由于通常可采用孔
径略大于变形前制品直径的拉模模芯充当压力管，故在生产中使用较多。另外，由于使用肥
皂粉进行普通干式拉拔时，一般已处在液体摩擦和边界摩擦的混合摩擦状态，所以在干式流
18A体动力润滑拉拔的开始时，也不会出现润滑不良和拉拔过程建立困难的现象。
在实际生产中，为了有效地进行干式流体动力润滑，需注意以下几个方面;
(1>流体动力润滑对制品表面光亮度的影响。由于在流体动力润滑拔制时，变形区完全
或大部分区域处在液体摩擦状态，金属表面和模壁不直接接触，靠流体传递压力使金属变
形，因此，来料表面的凹凸不平处，会得不到很好的加工，致使拔制后金属表面的平坦度可能
较普通拔制后的为差，严重的可能出现梨皮状的表面，影响产品质量。所以，必须充分掌握
流体动力润滑的条件，以保证金属表面能合乎质量要求。
(2)拔制过程中来料带入千式粉粒状润滑剂的条件。要建立必需的流体动压力，必须保
证润滑剂能顺利充分地进人压力管和工作模。千式流体动力润滑拔制时，金属表面光亮度
和润滑剂的组成，对润滑剂的带人有影响，拉拔速度对此也有关系。金属表面比较粗糙时容
易带人润滑剂。
(3)拉拔速度的影响。拉拔速度一方面会影响金属带人润滑剂的能力，另一方面对润滑
剂的发热温升也有影响。当拉拔速度很高时，由于会产生大量的热，引起润滑剂的发热温
升，使其豁度降低影响润滑效果。因此，在高速干式流体动力润滑拉拔时，为了充分发挥其
效能，要进行冷却。实践证明，在流体动力润滑拉拔比普通拔制模
子寿命增加一倍的情况
下，若在流体动力润滑拔制的同时进行冷却，则模子的寿命可提高
到两倍。
(4)来料强度及拉拔时断面减缩率的影响。一般来料的强度高，
拉拔时的断面减缩率
大。拔制时金属上润滑剂的附着量就少，因此，为了获得更厚的润
滑膜，增加润滑剂的附着
量，必须创造能建立更大动压力的条件。
(J)压力管最佳参数的选择。压力管的参数主要是两个，即它的
长度及金属及压力管之
间的间隙。试验表明，干式流体动力润滑时，随着压力管长度的增
加、间隙的减小，拉拔力、
金属表面的润滑膜并不是单调的增加或减小，而
是有一个最佳的组合范围，因此，仲用时喻炸章合/4争/2 B流
体静力润滑
图10-8为拉拔时的流体静力润滑的装置结
构示意图。它有两个拉拔模，加压后的高压液体
直接输到两个模子间的腔室中。变形主要在第二
个模子中进行。第一个模子起密封作用。当被加
工的线材通过充满润滑剂的高压室时，就由于高
压室液体的静压作用而形成厚的润滑膜层。由于
此法需用两只模子，故又称双模法。
采用流体静力润滑，需要一套高压泵系统;同时，
图zo-8流体静力润滑拉拔示意图
i线坯;2一模套;3一拉模;
4一阻油模;s-高压油
金属尾端离开模子前高压液体供应的
及时切断;第一个模子润滑较差可能过早磨损等问题的存在，使流
体静力润滑在生产上的应
用受到限制。
实际生产中，除了上述单纯的流体动压润滑和单纯的流体静压
润滑两种以外，还有流体
劝压和静压相结合的润滑方式。采用这种润滑方式时，工作模前装
有压力管，同时配置着泵
9A压系统。这样，在需要时，可同时利用流体动压和静压，使润
滑膜达到足够的压力。这种
伺滑方式同时还可改善拉拔开始润滑膜尚未形成时的润滑条件。
189 10. 5拉拔时制品的缺陷和消除
产品缺陷是拉拔生产的大敌，它不仅降低了拔制产品的质量，
使产品不能发挥其应有的
作用，而且会增加产品及各种辅料的消耗，浪费人力、物力和动力，
增加产品的加工成本，影
响拉拔生产的各项技术经济指标的完成。因此，生产中必须尽可能
避免各类缺陷的产生，提
高产品质量，降低产品成本，提高劳动生产率。
10. 5. 1拉拔缺陷的类型
拉拔生产中的缺陷大致可分成三类:
(1)形状尺寸不金格。制品的几何形状不合格，只在非圆形断面
的拔制中出现。其产生
的原因，除了拉模模孔形状不当以外，有时还会由于工艺不当所致。
如用圆形坯料拔制六角
钢时，角部未充满现象就是由于坯料选择过小所致。
制品的几何尺寸不合格，是由于拉拔时模孔的尺寸选配不当、
对制品在拔制、矫直、抛光
等生产过程中的金属膨胀量估计不足或忽视模孔磨损所致。
(2)机械性能和金相组织不合格。这类缺陷形式较多，产生原因
也各不相同。但这些缺
陷在所供坯料合格的条件下，基本上是由于拉拔、热处理的工艺不
当或热处理的具体操作不
当引起的。
(3)表面质量不合格等。
10. 5. 2拉拔缺陷的产生及消除
I '3
拉拔生产中的缺陷很多，主要有17种。
10. 5. 2. 1折叠
折叠指的是存在于棒材的外表面或管材内外表面，出现的直线形或
螺旋形的、连续或不
丝吵鱼且些b '}
:
折叠的产生是因坯料质量差引起的，如坯料本身存在折叠或
表面有夹杂、严重的刮伤和
裂缝，修磨后的管坯有棱角等，这些都可在拔制后延伸成折叠。
折叠缺陷必须通过提高坯料的质量来避免。
/汤10. 5. 2. 2裂缝(包括裂纹、发纹)
制品表面上出现的直线或螺旋形分布的细小裂纹。其深度在
1 mm或lmm以上，多与
拔制方向一致。裂缝有连续的和不连续的。
裂缝的产生主要是由于;
(1)坯料内有裂纹或皮下气泡、夹杂物;
(2)拉拔变形量选择不当，或存在酸洗氯脆;
(3)热处理制度不合理或操作不当，拉拔后未及时热处理等。
裂缝的避免，需通过两方面来实现:
(2)避免制品在拉拔生产中产生麻点、划道和擦伤等缺陷。
190妙
10. 5. 2. 3凹坑
分布在制品表面、面积不一的局部凹陷。其分布有的呈周期性，有
的无规律。凹坑缺陷
是因氧化皮或其他质硬的污物在拔制或矫直过程中压
表面的翘皮剥落造成的。
Gn面，或者是原来存在于管材
仔细检查坯料并除去翘皮等缺陷，保持工作场地、工具和润滑
剂等的清洁，防止氧化皮
和污物落到制品表面可有效地防止凹坑的产生。
砂
lo. s. 2. 4尺寸超差
制品的直径超出标准规定尺寸要求的范围。尺寸超差包括直径超
差、不圆度超差和壁
厚超差(管材)。
i嘻薰薰翼薰-}}.}燕器默
工
芯
棒拔制时芯棒位置调整不当—过前或过后，也是造成尺寸超差的原
因。
圆形制品的横截面变椭圆是由于使用了模孔为椭圆形的拔模，
或者是由于制品两端弯
曲过大，在矫直过程中上下窜动，制品外径过大推人时卡住、尾部
甩动过大以及各对矫直辊
之间压下量分配不均等造成的。若制品的变椭圆是由前者造成的，
需及时更换拔模。而对
于后者，则应及时消除矫直时造成椭圆的原因。
/大、10. 5. 2. 5拉裂
拉拔时制品表面出现横向裂缝的现象，称为拉裂。拉裂一般多
发生在局部，异型产品多
在角部出现。
拉裂的产生，是由于:
(功热处理制度不合理或操作不当;
(2)变形量选择不当(过大)或拔制速度过快;
(3)模具入口锥太大，使变形区太短;
(4)润滑条件不良;
(5)钢质不良或有酸洗氢脆。
汤 10. 5. 2. 6管材壁厚不均
拉拔蓄兮时，管材壁厚不均产生的主要原因是，
(1)坯料壁厚不均过大;
(2)拔制时拔制线和管轴线不一致;
(3)芯棒和拔管模的模孔变椭圆。
为了减少管材的壁厚不均，管料的壁厚不均应尽可能小，同时
仔细检查模具和调整
拔管机。
穆0
’这
.5.2. 7划道和擦仿
种缺陷的特征是制品的表面上呈现纵向的、直线形的长短不一的、
为肉眼可见的划
痕，多为沟状，但也有可能是凸起的条纹。划道和擦伤产生的原因
是:
(1)制品在生产和运输过程中，与料架、链条等相对移动或互相
碰撞造成;
(2)在热处理过程中，不小心被擦伤;
(3)模具粘钢;
191
(5)模具出现碎裂和磨损;
(6)锤头不良，锤头过渡部分的尖锐棱角损伤了模具卜
(7)矫直时，矫直辊表面不良等。
在生产中，防止划道和擦伤的产生，可从以下两方面人手。
(1)提高拔制前各准备工序的质量;
(2)使用强度及硬度高、光亮度好的模具。
另右10. 5. 2. 8拔断
"}r拔断的产生主要是由于:变形量过大;热处理和酸洗润滑的质量
不好;锤头不合乎要求;
锤头前的加热产生了过热或过烧;拔制线和管的轴线不一致;短芯棒
伸出拔管模的定径带过
前;开拔速度过快等。
拉拔生产中要避免拔断，应注意以下方面:
(1)拔制前管的尺寸和配模严格按照拔制表的规定;
(2)拔模对正，芯棒的位置正确;
(4)拔制速度较高时，低速开拔。
G
10. 5. 2. 9 #}芯棒拔制时空拔头过长
短芯棒拔制时，管材存在一段不长的壁厚大于规定拔制壁厚的空拔
头是正常的。但若
空拔头过长就会增加切头量，加大金属消耗。
空拔头过长的原因是由于开拔时芯棒没有及时推人或者芯棒
未能被管材带人变形区造
成的。对于前一种情况，要注意操作和使用定位器。而对后一种情
况，则可在砂轮上打磨芯
棒端部倒角，使之有利于带人变形区。
数抖
以10. 5. 2. 10抖yA
这种缺陷只产生在短芯棒拔制，其表现为:管材l祠壶面或月型上
赵吐{呈现亘丛亚止·
目不同的波浪形环痕，有的
断鳞的，有的是整圈的，也有的不是整圈的。
纹的产生，
其具体的原因是:
(1)酸洗和润滑质量不好;
(2)拔制时摩擦力增加而且不断变化;
(3)热处理后沿管长度力学性能不一致;
(4)芯棒拉杆过长过细;
(5)芯棒位置过前或过后，以及变形量过大等。
对于抖纹的防止，要从提高酸洗、润滑和热处理的质量、正确
调整芯棒的位置、避免使用
直径过细的芯棒拉杆等方面人手。
沙
10. 5. 2. 11纵向开裂
管材呈现的穿透管壁的纵向裂开，具有突发性。纵向开裂一般发生
在全长，但有时只发
生在靠锤头部分一端。
纵向开裂通常只在空拔管中出现，这是因为空拔后管的外表面
存在较大的切向拉伸残
余应力的缘故。
造成纵向开裂
192
(2)空拔时连拔道次过多，管子产生了较大的残余应力和加工硬
化现象;
(3)退火不当，包括温度过低、温度不均或者时间太短;
(4)锤头后过渡部分的管壁局部凹陷过深或拔制后管的尾端不
齐有凹口引起应力集中;
(6)管子表面有折叠等缺陷以及氢脆等。
纵向开裂在金属冷加工性能差、管壁较厚和低温下空拔管时发
生的倾向更大。管材的
纵向开裂是一种无法挽救的缺陷，一旦出现，管材即报废。
对于管材纵向开裂的防止，应从以下几方面人手:
(1)控制空拔道次的减径量和连拔次数;
(2)保证热处理和锤头质量;
(4)拔制后的管材及时退火。
印0. 5. 2. 12的纵向。折
管壁的纵向凹折多发生在空拔薄壁和特薄壁管上，它是由于拔
制过程中管子的横截面
丧失了稳定性造成的，其具体的原因是减径量过大。当锤卖蔡子痴
称全的管壁局部凹陷过
深时会增加纵向凹折产生的倾向。
为了防止纵向凹折的产生，在拔制薄壁和特薄壁管时减径量应
小一些，锤头质量好一
些，或采用双模拔制。
10. 5. 2. 13翘皮
制品表面局部的、与金属基体分离的薄片。其个别的成块状、
不连续、在表面上生根或
不生根。翘皮不能自然剥落。
翘皮的产生主要是因为:
(1)}料存在的皮下气泡在拉拔后暴露;
(2)热轧时产生的翘皮带至冷拔;
(3)坯上有较深并具棱角的横向凹坑，在拔制后形成翘皮。
提高坯料质量可以有效地避免翘皮的产生。.
卜10. 5. 2. 14表面夹灰和夹杂
制品表面或表面裂缝中嵌人非金属夹杂造成制品表面质量降
低的现象。表面夹灰或夹
杂的产生全要是由于:
~勺一~、尸~、一、‘~
(1)挤压坯料在挤压时温度过高，造成了严重的氧化;
(2)酸洗后表面冲洗不净;
(3)拉拔时润滑油没有及时过滤更换，油中有杂质;
(4)表面碰伤造成脏物压人。
表面夹灰和夹杂的避免应从控制坯料质量，各捕助工序的质
量、保持工作环境清
洁人手。
公10. 5.“·15
麻醚}}J叁墅因是酸洗时产生
了点状腐蚀，或退火后氧化皮过厚矫直后压人了管材的表面和管材
保存不好发生锈蚀等。
193乌
10. 5. 2. 16碰(压)凹
这种缺陷丰篷上二生工.些丝,.},}}}运、吊运不当特别在退火后出炉
时管子堆放过
多、低层管被压凹、矫直时管子甩动、切管时夹持过紧等造成的。
杏10. 5. 2. 17 } }I
其表现是外表
旋状印疤
。娇凹的产生是由于矫直辊角
度不正确
矫直时擦碰到矫直辊边部的凸肩
、矫直辊上有磨损的凹
净矗济nn}7}弯曲过
大等。
总之，要避免拉拔缺陷的产生，必须从坯料的质量，拉拔操作
等各方面人手，具体问题具
体分析，不断总结经验，改进生产工艺，提高产品的质量。
另外，对已产生缺陷的产品，也要根据具体情况认真分析原因，
采取相应的技术措施，加
以消除或挽救口
10. 6拉拨时的金属损耗
拉拔生产中，金属的消耗包括有形损耗和无形损耗两类。
和废
度。而锤头长度又与模座结构和拉拔
模的尺寸等有关。一般，锤头部分的平均长度为150mm左右。产
品长度增加，锤头损耗相
对降低。
切头损耗指生产过程中不计在锤头损耗之内的其他的中间切
头切尾和成品切头切尾
损耗。
热处理烧损为热处理过程中由于氧化而造成的金属损耗。当采
用保护气体热处理时，
可以降低烧损。
酸洗损耗是由于金属在酸洗过程中的溶解而造成的。酸洗一
次，损耗的金属约为酸洗
制品重量的0.5%e
成品检验取样的数量与金属的种类和品种有关。不同金属和品
种的检验项目不同，取
样的数量和造成的金属损耗也不同。
废品中包括拔废的中间废品和成品检验时性能、尺寸和表面质
量不合格的产品。一般
高标准和精密产品、小口径制品的废品率高于一般用途的、大规格
制品的废品率。
10.，特殊拉拔方法
10. 7. 1无模拉拔
此拉拔过程如图10-9所示。首先将坯料的一端夹住不动，另
一端用可动夹头夹住拉
拔。同时，感应线圈在拉拔夹头附近进行局部加热，实现边加热边
拉拔，直至该处出现细颈。
当细颈达到所要求的减缩尺寸后，感应线圈和拉拔夹头作相反方向
的移动。无模拉拔法利
用金属在局部加热的同时进行拉拔时，由于被加热部分变形抗力减
小，只在该部分产生颈
缩，从而代替了普通拉拔工艺中所用的模具，使材料直径均匀缩小。
194 图10-9无模拉拔示
意图
1-固定夹头邝一加热线圈i3
一可动拉拔夹头
无模拉拔的断面收缩率沪取决于拉拔速度与加热线圈的移动
速度。若棒材变形前后
的断面积分别为Fi , Fz，那么棒料的原始断面F，以速度vz移人变
形区，拉拔后的断面Fz以
速度vi + vz离开变形区。根据秒体积不变规律，则FWz = Fz}y +
vz)，由于制品的断面收
J一一、，.F}~.‘.
骊竿为:5}= 1一甘 , PJf以
i，1
‘一v,v, +v;
(10一17)
无模拉拔的特点是完全没有普通拉拔方法中用的模子、模套等
工具，用较小的力就可以
加工，一次加工就可得到很大的断面收缩率，如钦合金采用无模拉
拔的一次断面减缩率可达
80。而且，无模拉拔时，与工具之间无摩擦，故对低温下强度高塑
性低、高温下因摩擦大而
难以加工的所谓难加工材料，是一种有效的加工方法。此外，这种
加工方法能实现普通拉拔
无法进行的加工。例如，可以制造像锥形棒和阶梯形那样的变断面
棒材，而且还可以进行被
加工材的材质调整。
无模拉拔的速度高低，取决于在变形区内保持稳定的热平衡状
态，此状态与材料的物理
性能和电、热操作过程有关。为了提高生产率，可以用多夹头和多
加热线圈同时拉拔数根
料。无模拉拔时的拉拔负荷很低，故不必用笨重的设备。无模拉拔
的制品加工精度可达士
0. 013mmo
无模拉拔特别适合于具有超塑性的金属材料。 图10-9无模拉拔示意图
1-固定夹头邝一加热线圈i3
一可动拉拔夹头
无模拉拔的断面收缩率沪取决于拉拔速度与加热线圈的移动
速度。若棒材变形前后
的断面积分别为Fi , Fz，那么棒料的原始断面F，以速度vz移人变
形区，拉拔后的断面Fz以
速度vi + vz离开变形区。根据秒体积不变规律，则FWz = Fz}y +
vz)，由于制品的断面收
J一一、，.F}~.‘.
骊竿为:5}= 1一甘 , PJf以
i，1
‘一v,v, +v;
(10一17)
无模拉拔的特点是完全没有普通拉拔方法中用的模子、模套等
工具，用较小的力就可以
加工，一次加工就可得到很大的断面收缩率，如钦合金采用无模拉
拔的一次断面减缩率可达
80。而且，无模拉拔时，与工具之间无摩擦，故对低温下强度高塑
性低、高温下因摩擦大而
难以加工的所谓难加工材料，是一种有效的加工方法。此外，这种加工方法能实现普通拉拔
无法进行的加工。例如，可以制造像锥形棒和阶梯形那样的变断面棒材，而且还可以进行被
加工材的材质调整。
无模拉拔的速度高低，取决于在变形区内保持稳定的热平衡状态，此状态与材料的物理
性能和电、热操作过程有关。为了提高生产率，可以用多夹头和多加热线圈同时拉拔数根
料。无模拉拔时的拉拔负荷很低，故不必用笨重的设备。无模拉拔的制品加工精度可达士
0. 013mmo
无模拉拔特别适合于具有超塑性的金属材料。lo. }. z集束拉拔 集束拉拔就是..遂 La}}"r}}1f}1}}#}liht}}fpJ}竺些暨竺熨}L矍}i竺辞
拔，以获得特殊形状的异型材的一种加工方法。如把多根圆线捆装人管子中进行拉拔，可获
一~--一~~一一~~~一一一一-一一一一.一一一、
得六角形的蜂窝形断面型材。日前，此种方法已发展成 为生产超细丝的一种新工艺。如图lo-to所示，就是生
产不锈钢超细丝的集束拉拔法示意图。
将不锈钢线坯放人低碳钢管中进行反复拉拔，从而 得到双金属线。然后将数十根这种线集束在一起再放人 一根低碳钢管中进行多次的拉拔。在这样多次的集束拉 拔之后，将包覆的金属层溶解掉，即可得到直径为。. Smm 的超细不锈钢丝。
采用集束拉拔时，包覆的材料应价格低廉，变形特性 和退火条件与线坯的相似，并且易于用化学方法去除。 叠臀叠”
颤。
图10-10超细丝集束拉拔法
1-线坯:2一包套
195管子的壁厚为管外径的1000^20%。线坯的纯度应
高，非金属夹杂物尽可能少。
用集束拉拔法制得的超细丝价格低廉，但将这些
丝分成一根根使用很困难，另外丝的断面形状有些扁
平呈多角形，这些都是其缺点。
10. 7. 3玻璃膜金属液抽丝
这是一种利用玻璃的可抽丝性，由熔融状态的金
属一次制得超细丝的方法(图10-11)。首先将一定量
的金属块或粉末放人玻璃管内，用高频感应线圈加
热，使金属熔化，玻璃管产生软化。然后，利用玻璃的 可抽丝性，从下方将它引出、冷却并绕在卷取机上，从
而得到表面覆有玻璃膜的超细金属丝。通过调整和
控制工艺参数，可获得丝径为1 } 150}cm、玻璃膜厚为 2}20um的制品。
图10-11玻璃膜金属液抽丝工作原理图
1一送料机构碑一玻璃管i 3-金属坯料，
a-高频感应加热5一冷却水声一水冷:
7一干冰;s一玻璃层s-铜丝;io-卷取机
玻璃膜超细金属丝是近代精密仪表和微型电子器件所必不可少的材料。在不需要玻璃
膜时，可在抽丝后用化学方法或机械方法将它除掉。目前用此法生产的金属丝有铜、锰钢、
金、银、铸铁与不锈钢等。通过调整玻璃的成分，有可能生产高熔点金属的超细丝
10. 7. 4静液挤压拉线
通常的拉拔，由于拉应力较大，故道次延伸系数很小。为了获得大的道次加工率，发展
了静液挤压拉线的方法，如图10-12所示。将绕成螺管状的线坯放在高压容器中，并施以比
纯挤压时的压力低一些的应力。在线材出模端加一拉拔力进行静液挤压拉线。此法生产的管子的壁厚为管外径的1000^20%。线坯的纯度应
高，非金属夹杂物尽可能少。
用集束拉拔法制得的超细丝价格低廉，但将这些
丝分成一根根使用很困难，另外丝的断面形状有些扁
平呈多角形，这些都是其缺点。
10. 7. 3玻璃膜金属液抽丝
这是一种利用玻璃的可抽丝性，由熔融状态的金
属一次制得超细丝的方法(图10-11)。首先将一定量
的金属块或粉末放人玻璃管内，用高频感应线圈加
热，使金属熔化，玻璃管产生软化。然后，利用玻璃的 可抽丝性，从下方将它引出、冷却并绕在卷取机上，从 而得到表面覆有玻璃膜的超细金属丝。通过调整和
控制工艺参数，可获得丝径为1 } 150}cm、玻璃膜厚为 2}20um的制品。
图10-11玻璃膜金属液抽丝工作原理图
1一送料机构碑一玻璃管i 3-金属坯料，
a-高频感应加热5一冷却水声一水冷:
7一干冰;s一玻璃层s-铜丝;io-卷取机
玻璃膜超细金属丝是近代精密仪表和微型电子器件所必不可少的材料。在不需要玻璃
膜时，可在抽丝后用化学方法或机械方法将它除掉。目前用此法生产的金属丝有铜、锰钢、
金、银、铸铁与不锈钢等。通过调整玻璃的成分，有可能生产高熔点金属的超细丝
10. 7. 4静液挤压拉线
通常的拉拔，由于拉应力较大，故道次延伸系数很小。为了获得大的道次加工率，发展
了静液挤压拉线的方法，如图10-12所示。将绕成螺管状的线坯放在高压容器中，并施以比
纯挤压时的压力低一些的应力。在线材出模端加一拉拔力进行静液挤压拉线。此法生产的
10. 2. 2辅助工序的确定
编制拔制表时，在进行配模计算的同时，还应相应地确定制品生产的工艺过程，即确定
坯料和中间制品在拔制前和成品在精整时应顺次进行的辅助工序。需要安排的主要工序和
考虑的问题有连拔、热处理、酸洗和润滑、锤头和切头、中间矫直、检查和修磨。
10. 2, 2. 1连拔
连拔时可省去退火、酸洗等工序，是减少中间工序、提高生产率的好办法。采用连拔时，
若出现拔断、制品表面产生大量划道或管材空拉后出现纵裂，则应停止连拔，把制品送去
退火。
10. 2. 2. 2热处理
冷加工后不能进行连拔和连拔以后的制品都要进行中间热处理，以消除加工硬化。成
品管要进行成品热处理，使其得到应有的组织和性能。
10. 2. 2. 3酸洗和润滑
坯料和经过中间热处理的制品，均需进行酸洗，以消除表面氧化皮，并进行表面润滑。
成品管根据要求进行或不进行酸洗。
10. 2. 2. 4锤头和切头
制品的锤头和切头只存在于拉拔的生产过程中。一般.每锤一次头，应能拔制2^-3次。
以后继续拔制时，通常把老头切掉，再重新锤头。若为薄壁管或下道为空拉，则中间可缩头
一次。厚壁管山于缩头困难，一般不采用缩头。
10. 2. 2. 5中间矫直
拉拔生产中，如果热处理以后制品的弯曲度较大、影响了酸洗打捆或下一个工序的拉
拔，应在热处理后安排中间矫直。在用连续式辊底炉进行热处理的情况下，一般不安排中间
矫直。
10. 2. 2. 6检查和修磨
成品必须检查表面质量，发现表面缺陷应在允许范围内进行修磨。根据产品的用途和
使用要求，在加工过程中的适当时候还需规定必要的中间检查和修磨工序。
10. 3热处理和酸洗
10. 3. 1热处理
10. 3. 1. 1热处理的目的及类型
在拉拔过程中，为工逍除金属因塑性变形产生的加工硬化，恢复其塑性，必须采用相应
的热处理工艺。生产中采用的各种热处理工艺按其日的可分为不花覆灭二)戊品退火、消除
火等。
A软化退火
也称中间退火，其目的是消除冷加工过程中产生的冷作硬化而恢复其塑性。软化退火
的温度高于合金的再结晶温度。
B成品退火
为了达到成品要求的性能标准和消除内应力所进行的退火。在条件允许时，成品退火
最好采用无氧化退火，这样可以免除酸洗，保持金属光泽。
C消除内应力退火
为消除制品在冷加工时产生的内力，通常采用在再结晶温度以下的低温退火。退火后
的制品，仍能保持硬制品的机械性能。也可叫成品退火。
D淬火和时效
少数合金，为了改善其内部组织和性能，进行淬火或时效处理。淬火温度应选择在可使
合金元素最大限度地溶人固溶体而不致使合金产生过热，即略低于共晶温度。
10. 3. 1. 2热处理的工艺要求
A铜锌合金的退火要求
铜锌合金可在下列气氛中进行光亮退火:含氢5%~l0%和除去水蒸气的分解氨或除
去二氧化碳和水蒸气的发生炉煤气中。
退火易脱锌的合金，如H 68, H Sn70-1, HA177-2等，当采用煤气炉退火时，用炯炉退
火，
即把炉温升到高于退火温度，装料后，停止加热，保持正压。
对于含锌量大于20%的黄铜，如H62 , H68 , HSn70-1, HSn62-1, HPb59-1, HA177-2,
HPb63-3 , HPb3-0. 1硅青铜、锌白铜等拉拔后要及时(一般不超过24h)退火，以防止应力
裂纹。
B镍合金的退火要求
为了获得光亮的表面和避免因含氧而氢脆，可在离解的和未完全燃烧的氢气中进行，亦
可在经过干燥，并除去二氧化碳、水蒸气的发生炉煤气中进行。
C退火时保护性气氛的选择
保护性气体的选择，原则上取决于被加热物体及其表面的要求。表10-14为一般常用
的退火炉气氛。
表10-14一般常用的退火炉气氛
D接触退火时的工艺要求
电阻系数较大的白铜、镍及其镍合金、黄铜以及青铜均可用通电直接加热金属而达到退
火的目的。
接触退火时的退火温度可通过金属加热时线膨胀量的变化或用光电控制器来控制，也
可用电流的变化及通电时间来控制。
10. 3. 2酸洗
10. 3. 2. 1酸洗过程
热扎坯料或退火后的制品，表面形成一层氧化物，拉拔前一般通过酸洗方法去掉。有些金属
或
合金的氧化皮，如镍及镍的合金，，则需在拉拔1 ^-2个道次后再酸洗去除。
酸洗工序由酸洗，水洗，中和和干燥几个步骤组感·
首先把带有氧化皮的金属浸在一定化学组成及浓度的酸洗液中;经过一段时间取出来。
为了从金属表面消除残酸及附在其上的金属粉末，要进行水洗。水洗是用高压水喷射刚酸
洗后的金属。为了彻底去掉金属表面上的残酸，使之很快干燥，在拉拔前不致变色，水洗后
的金属浸人盛有预热到60~80℃含1%~2%肥皂水中停留一段时间，肥皂和残酸起中和作
用，有的还需通热风或电炉来干燥。
酸洗不同的金属，采用不同的酸洗溶液。
重有色金属及其合金通常在硫酸溶液中进行酸洗，酸洗液的温度为40600C。酸液温
度过高及硫酸浓度过大时，会使硫酸蒸汽过多，妨碍健康。在温度低于30℃时酸洗，酸洗
的
速度显著降低。为了缩短酸洗时间，经常设法使酸液搅动。酸洗时，由于溶液内硫酸盐的不
断提高，硫酸浓度相应降低，而使酸洗时间逐渐增长，因此酸洗溶液用到一定程度时必须彻
底地更换。
酸洗时，通常有两个酸洗槽，一个盛有硫酸盐溶液，进行预酸洗;一个盛有纯洁的硫酸
溶
液，使预酸洗后的金属进一步酸洗。当酸洗液中硫酸盐达到一定程度时，就把该溶液放到预
酸槽内去。当预酸洗槽溶液不行时，将废液放人结晶装置或电解装置处理器中加以回收
利用。
为了使酸洗后的金属表面光洁和具有本来的颜色，经硫酸溶液酸洗后的金属有的还进
行二段酸洗，此时在硫酸溶液中加人2%^}6%的重铬酸钾或重铬酸钠。加人重铬酸盐仅在
新溶液中有效。随着溶液中酸洗金属的硫酸盐增加，重铬酸盐的作用很快地减弱，为了取得
好的效果，要加人大量的新重铬酸盐。
对于在氧化性气氛中进行氧化退火的金属和合金，如铜镍合金、青铜、镍及镍合金，这
些
金属的氧化物很难溶解在稀酸溶液中，因而采用50 0 0 HZ SO;十25 0 0 HNO,十25写Hz O
或
750oHZSO,-X250aHN03酸溶液进行浓酸洗。
由于硝酸使金属溶解及生成氢气起搅拌作用，加快了酸洗速度，故要及时结束浓酸洗，
以免造成过度酸洗降低金属塑性而难于继续变形。
10. 3. 2. 2酸洗时的注意事项
酸洗液应能使氧化物很快溶解，使主要金属溶解很慢或完全不溶解，应不产生有毒性气
体，并且应来源广泛，价格便宜。
酸洗时应注意:
(1)配酸的程序.应先往槽内注水，然后加酸，以防爆炸。
(2)严禁铁器进人酸洗槽中，以防制品表面镀铜。酸洗时紫铜、
黄铜应分开。
(3)酸洗紫铜的硫酸水溶液中，含铜量超过50g/I时，则应重新
换酸。酸洗黄铜的硫酸
水溶液中，含铜量超过25g/L，含锌量超过50g/I.时，则应重新换酸。
但当酸液中含盐量没
有达到上述规定，而仅酸的浓度低于规定值，则允许向槽中补充一
定数量的酸，使达到规定
的范围。
(4)为加速镍及镍合金酸洗速度和效果，允许在酸溶液中加人少
量的氯化钠。
10. 3. 2. 3酸洗液的处理
A酸洗液的利用
将酸洗液抽到容器里，用蒸发的方法来回收硫酸铜。当温度下
降时，硫酸铜在水中的溶
解度迅速下降。废酸溶液在蒸发槽内加热，其中水分蒸发直至废液
成为硫酸铜的饱和溶液，
然后溶液进人布置有许多狭铅带的结晶器中。当冷却时，硫酸铜以
铜钒(CASq" 5Hz0)形
式在铅带上析出，经过一段时间后，从槽内拿出铅带，取下铜钒。
一
B酸洗液电解再生
当大规模生产时，采用电解法将废液还原为铜及硫酸。这样在
收回铜的同时，溶液可送
回酸洗槽去继续使用，减少了换酸过程。
所谓电解法就是用酸泵将废液连续丝吸人电邂遭直幽塑业.边
坦迪解铆i鱼不笋解
电解法使酸液再生的方式有两种:间歇式和连续式。将所有的
废液打人电解槽内电解。
而后返流回酸洗槽的方法为间歇式电解。不断地用泵把废液打人电
解槽内电解，而后又不
断的流回酸洗槽内的方法称为连续式电解。采用循环连续酸洗时，
使酸洗溶液连续再生是
合理的，故推荐使用。
10. 4拉拔时的润滑
在拉拔过程中，由于工具和制品之间有相对滑动，因此存在着
摩擦。摩擦的存在对拉拔
过程是不利的，也是拉拔时进行润滑的直接原因。
10. 4. 1拉拔时润滑剂的作用及其要求
10.4.1.1拉拔时润滑剂的作用
拉拔时，所采用的润滑剂有以下几方面的作用:
(1)能良好的润滑被拉金属的表面及拉拔模孔，形成一层能承受
拉拔模孔中的高压力而
不破坏的薄膜，降低变形区的摩擦力;
(2)能使制品表面获得良好的光洁度，从而提高产品表面质量;
(3)能带走拉拔时部分热量，便于采用较大的加工率和高的拉拔
速度。
10. 4, 1. 2拉拔润滑i}}J的要求
拉拔时，由于拉拔方式、条件、产品品种的不同，对润滑剂的
要求不尽相同。但是，拉拔
用润滑剂一般都应满足以下要求:
(1)对工具与变形金属表面有较强的粘附能力和耐压性能，在高
压下能形成稳定的润
78Z髓
(2)有适当的勃度，既能保证润滑层有一定的厚度和较小的流动
阻力，又便于喷涂到工
具和金属上，并保证使用与清理方便。
(3)对工具及变形金属有一定的化学稳定性。
(4)温度对润滑剂的性能影响小，且能有效地冷却模具与金属。
(5)对人体无害、环境污染最小。
(6)有适当的闪点及着火点。
(7)成本低，资源丰富。
总之，拉拔润滑剂应满足拉拔工艺、经济与环保等方面的要求。
10. 4, 2拉拔润滑效果的评价
拉拔时润滑效果好坏的评定有多种方法:如测定比较拉拔力的
大小或润滑膜的厚度等，
这些方法的缺点是不能把润滑性能和模子的寿命明确的联系起来。
利用拉拔后制品表面的
平坦率作为判定指标来评定润滑效果，则有效地避免了这一缺陷。
制品表面平坦率的定义为:
平坦率一
制品表面平坦的面积
总测定面积
X 100
拉拔时，随着金属的前进，润滑剂进人变形区。变形区内，拔
制前金属表面上的突
起部分(凸部)，在模子压力的作用下发生塑性变形，形成平坦部。
而原来金属表面的
凹部则被挤进了润滑刘，承受一部分压力。因此，凹部由于充满着
润滑剂而处在液体
润滑状态，而平坦部分处于边界润滑状态。因此，平坦率小，意味
着液体润滑部分的表
面积在总面积中所占的比例大，摩擦表面属于液体润猾状态的部分
大，这样就改善了
润滑性能，提高了模子的使用寿命。也就是说，平坦率越小，拉拔
时的润滑效果越好，
模子的寿命就越高。
采用拉拔后制品表面的平坦率作为评价拉拔时润滑性能的指
标，不但可以预测模子的
寿命而且可以据此选择适宜的润滑剂。
10. 4. 3拉拔润滑荆
拉拔时所采用的润滑剂根据其在润滑时作用的不同分为润滑
涂层和润滑剂。
10. 4. 3. 1润滑涂层
由于有些金属构成润滑膜的吸附层很慢或者要求采取大量的
措施，或者根本不形成吸
附层(如铝及铝合金，银、白金等)，因此需要对金属表面进行预先
处理(打底)，在金属表面覆
盖一层润滑膜的载体膜(涂层)，以使润滑剂能够均匀而牢固地附着
在被拔制的金属表面，保
证拉拔时的润滑效果。
有色金属及合金的拉拔生产中常用的润滑涂层有:
(1)氧化一涂层处理膜。即是首先把酸洗后除净表面污染膜的湿
坯料，放置在室温下潮
湿的空气中进行空气氧化或是用阳极氧化法生成氧化膜，然后再浸
涂某种徐料，反应生成的
预处理膜。钦及其合金拉拔时的润滑即采用此种方法。氧化一涂层
处理膜法简便，但易产
生粉尘，污染生产环境，故一般仅限于基本上不允许镀其他镀层的
情况使用。
183 (2)硼砂处理膜。即是在黄化处理的基础上用硼砂水代替
石灰水。硼砂水溶液一般含
500^30%的硼砂。硼砂处理膜的勃附性好，不易剥落，不污染环境，
但吸潮性大，不适于湿
度大的环境用。该法常用于碳钢和低合金钢丝的拉拔。
(3)水玻璃处理膜。即是用水玻璃溶液代替石灰水处理。这种处
理可防止车间的灰尘
污染，使拉拔后的金属免受大气腐蚀。此法可用于碳钢和低合金钢
的拉拔，但不括用干使用
液体润滑剂的不锈钢的拉拔，以及随后要热镀和涂敷橡胶的线材。
(4)磷酸盐处理膜。此法即是将经过除油清洗，表面洁净的坯
料置于磷酸锌、磷酸锰、磷
酸铁或磷酸二氢锌溶液中，使金属表面形成紧密钻附的磷酸锌薄
膜。
(5)氟磷酸盐处理膜。即将除净表面污染膜的金属放人氟磷酸
盐溶液中进行处理。
(6)草酸盐处理膜。在镍合金制品的拉拔中，采用此种表面预
处理。
(7)金属镀膜。该方法一般用于总变形量较大的制品拉拔。金
属镀膜有化学法和电镀
法两种，在拉拔不锈钢时一般用电镀。在拉拔有钻附倾向的金属(如
钦、担、错)时，常采用盐
类电解液镀一层厚度在。.1 mm以下的锌、锡、铜或锅，并且随后
进行磷酸盐处理，作为预处
理表面膜。
(8)树脂膜。该法可克服草酸盐膜变形程度有限以及金属镀层难
于去除等问题。近年
来，使用较多的是用于奥氏体不锈钢中丝和细丝拉拔及弹簧钢丝自
动覆膜的氯系树脂及氯
化树脂膜。
10. 4. 3. 2润滑剂
和润滑徐层一样，润滑剂的合理选择或制备对提高润滑效能具
有重要作用。在实际生
产中，它直接影响着产品的质量、拉拔时的生产率以及模具消耗等
重要的技术经济指标。
润滑剂按其形态分为湿式润滑剂和干式润滑剂。
A湿式润滑剂
湿式润滑剂使用的比较广泛，按其化学成分，分为以下几种。
(1)矿物油。它属于非极性烃类，通式为C- H e。，是石油产品。
常用的矿物油有锭子
油、机械油、汽缸油、变压器油以及工业齿轮油等。
矿物油与金属表面接触时只发生非极性分子与金属表面瞬时
偶极的互相吸引，在金属
表面形成的油膜纯属物理吸附，吸附作用很弱，不耐高压与高温，
油膜极易破坏。因此，纯矿
物油只适合有色金属细线的拉拔。
矿物油的润滑性质可以通过添加剂改变，扩大其应用范围。
们是含有氧元素的有机化合
物，在其分子内部，一端为非极性的烃基，另一端则是极性基。因
为这些化合物的分子中极
性端与金属表面吸引，非极性端朝外，定向地排列在金属表面上。
由于极性分子间的相互吸
引，而形成几个定向层，组成润滑膜，润滑膜在金属表面上的粘附
较牢固，润滑能力较矿物油
强。因此，在金属拉拔时，可作为油性良好的添加剂添加到矿物油
中，增强矿物油的润
滑能力。
(3)乳液。乳化液通常由水、矿物油和乳化剂所组成，其中水主
要起冷却作用，矿物油起
润滑作用，乳化剂使油水乳化，并在一定程度上增加润滑性能。
目前有色金属拉拔所使用的乳液是由80 00^85%机油或变压器
油;10% }15%油酸;
5%的三乙醇胺，把它们配制成乳剂之后，再与90% }97%的水搅拌
成乳化液供生产使用。
184 B干式润滑剂
与湿式润滑剂相比较，干式润滑剂有承载能力强，使用温度范
围宽的优点，并且在低速
或高真空中也能发挥良好的润滑作用。干式润滑剂的种类很多，但
最常用的是层状的石墨
与二硫化钥等。
m二硫化铝。二硫化钥从外观上看是色歌赴盛乏重堡了其晶体
结构为六方晶系的层状
结构。
二硫化铝具有良好的附着性能、抗压性能和减摩性能、摩擦系
数在0. 03 ^-0. 15范围内.
二硫化铂在常态下，60^349.0C9f}}M}t}fLb蘸,Y}l}i藏
4000CNf,7J'3fuAZ}}f氧化分解，
5400C以后氧化速度急剧增加，氧化产物为MaS2和SOZ。但在不
活泼的气氛中至少可使用
到10900C。此外，MoS:还有较好的抗腐蚀性和化学稳定性。
二硫化"}}h9}}}}逃 'I}c}}uls塑境’
(2)石墨。石墨和二硫化钥相似，也是一种六方晶系层状结构。
石墨在常压中，温度为540℃时可短期使用,426℃时可长期使
用，氧化产物为CO0摩
擦系数在。. 05^-0. 19范围内变化。石墨具有很高的耐磨、耐压性
能以及良好的化学稳定
性，是一种较好的固体润滑剂。—一—一一一一一
气3刀黔窟丁三丽它草事WS。也是一种良好的固体润滑材料，
WS。比MoS。的润滑性稍好，
比石墨稍差。
肥皂粉(硬脂酸钙、硬脂酸钠等)作润滑剂，有较好的润滑性能、
粘附性能和洗涤性能。
L }}皂为基础，添加一定数量的各种添加齐n(如极压添加剂、防锈
剂等等)，可作专
用于干式拉拔的润滑剂。
10. 4. 3. 3各种金属材料拉拔使用的润滑剂
拉拔不同的有色金属与合金的各种制品所采用的润滑剂是不
同的。表10-15为部
分实际生产中拉拔铜、镍和铝等金属及其合金常用的润滑剂、成分
组成和相应的使用
范围。
在使用上述这些润滑剂时，有几点应注意:
(2)随拉拔速度的增加，要减小润滑剂的豁度;
(3)拉线时最常用的是乳液，线材越细，所用乳液的浓度应越低;
(4)拉拔啮合金管时，最有效的方法是与不锈钢一样，用草酸盐
处理加皂化润滑。
由于含硫的极压添加剂会使铜腐蚀形成锈斑，故在拉铜及其合
金时应完全避免使用。
此外，在拉拔细线时，过剩的游离脂或碱可能导致模孔堵塞，使制
品划伤或断线。
使用润滑油循环系统拉拔铝材时，豁附铝的脱落进入润滑剂内
成为铝屑会导致润滑油
“黑化”，故应采用豁度较小的润滑剂，以减少分离铝屑的困难。
在冷拔钦和稀有金属时，需要先进行氧化处理，氟磷酸盐处理
和镀软金属等表面处
理，然后用二硫化钥、石墨、皂粉、蓖麻抽、天然蜡等润滑剂进行
润滑处理。表10-16为
钦及稀有金属拉拔时常用的润滑剂及相应的表面处理。钨、钥拉拔
使用石墨乳作润滑
剂，其不仅起拉拔润滑作用，而且在加热或热拉过程中还可保护丝
料表面不被氧化。
此外，还有采用玻璃粉、石墨和树脂、以及石墨和二硫化铂作为润
滑剂进行热拉的润滑
处理办法。
185 10. 4. 4拉拔润滑方式
润滑剂的效果与使用润滑刘的方式有很大关系。一般而言，拉拔的
润滑方法有以下几种。
10.4.4.1干式(粉列)润滑
干式润滑是指甩全遂遣剑即粉状固体润滑剂进行的润滑〔图10一
6(a)〕
于拉拔直径大于。.8^-1.
Omm
尹尸~、一一-一一~一一-~一~一一--一~一一一舀扁
r,9}N}墨}lI}J1器T7黑L}
10-6(a)],卿竺些理
可以在最大的断面减缩
率下避免粘模
10. 4. 4. 2
为了使润滑剂勃附牢固，常常要在坯料上加石灰或可变形膜。
湿式.(稀油)润滑
湿式并
指用液迷抑滑剂如肥皂液
利浏璧逃小于。梦1. Omm的丝材拉拔
、乳浊液等i}迎进遨C}竺6(b旦里垫罗用
。湿式润滑可得到更好的表面质量，并在高速拉
拔时提供冷却
10. 4. 4. 3液体润滑
沙}娜}}#a拨制金属与模
之1}7鱼匾压液体润滑剂分割开的一种润滑方式，
这种润滑方式油膜厚度较大，摩擦系数很低，目前，液体O} }肴
丽}}}}: }}K静访润
滑法和流体动力润滑法。
187 图10-6一般拉拔润滑方法示意图
(a)-子式润滑;(b)-}'r式润滑
1-被拔制材，2-粉及润滑箱;3一冷拔拉模洲一中问il时也;5一过剩
油管;
6一压缩空气管;7一润滑油池带8一输人润滑油管
A流体动力润滑法
流体动力润滑法是目前在拉拔生产中采用较多的一种液体润
滑方式。如图10-7所示，
为流体动力润滑的装置示意图。拉模前面装置一个具有一定长度，
其内孔直径略大于制品
拔前直径的压力管，当制品和润滑剂一起通过压力管时，液体的流
体效应使润滑剂增压然后
送人变形区并建立润滑膜。 图10-6一般拉拔润滑
方法示意图
(a)-子式润滑;(b)-}'r式润滑
1-被拔制材，2-粉及润滑箱;3一冷拔拉模洲一中问il时也;5一过剩
油管;
6一压缩空气管;7一润滑油池带8一输人润滑油管
A流体动力润滑法
流体动力润滑法是目前在拉拔生产中采用较多的一种液体润
滑方式。如图10-7所示，
为流体动力润滑的装置示意图。拉模前面装置一个具有一定长度，
其内孔直径略大于制品
拔前直径的压力管，当制品和润滑剂一起通过压力管时，液体的流
体效应使润滑剂增压然后
送人变形区并建立润滑膜。 图10-7流体动压润滑装置
(a)一湿式流体动
压润滑;
1-被拔制品:2一压力管;3-拉模班一密封垫‘5-模套
(V)一干式流体动压润滑:
1一外套,2一拉模模芯;3-压力管模模芯扭一密封垫圈币一垫圈邓一压紧螺母;7一可卸圆锥形模套
流体动力润滑按采用润滑剂分为湿式和干式流体动力润滑两种。由于湿式润滑时的液
体润滑剂的戮度比干式润滑时的固体润滑剂小，其润滑膜的压力较不易建立，故湿式流体动
力润滑需要较长的压力管，否则效果不明显。而对于干式流体动压润滑，由于通常可采用孔
径略大于变形前制品直径的拉模模芯充当压力管，故在生产中使用较多。另外，由于使用肥
皂粉进行普通干式拉拔时，一般已处在液体摩擦和边界摩擦的混合摩擦状态，所以在干式流
18A体动力润滑拉拔的开始时，也不会出现润滑不良和拉拔过程建立困难的现象。
在实际生产中，为了有效地进行干式流体动力润滑，需注意以下几个方面;
(1>流体动力润滑对制品表面光亮度的影响。由于在流体动力润滑拔制时，变形区完全
或大部分区域处在液体摩擦状态，金属表面和模壁不直接接触，靠流体传递压力使金属变
形，因此，来料表面的凹凸不平处，会得不到很好的加工，致使拔制后金属表面的平坦度可能
较普通拔制后的为差，严重的可能出现梨皮状的表面，影响产品质量。所以，必须充分掌握
流体动力润滑的条件，以保证金属表面能合乎质量要求。
(2)拔制过程中来料带入千式粉粒状润滑剂的条件。要建立必需的流体动压力，必须保
证润滑剂能顺利充分地进人压力管和工作模。千式流体动力润滑拔制时，金属表面光亮度
和润滑剂的组成，对润滑剂的带人有影响，拉拔速度对此也有关系。金属表面比较粗糙时容
易带人润滑剂。
(3)拉拔速度的影响。拉拔速度一方面会影响金属带人润滑剂的能力，另一方面对润滑
剂的发热温升也有影响。当拉拔速度很高时，由于会产生大量的热，引起润滑剂的发热温
升，使其豁度降低影响润滑效果。因此，在高速干式流体动力润滑拉拔时，为了充分发挥其
效能，要进行冷却。实践证明，在流体动力润滑拉拔比普通拔制模
子寿命增加一倍的情况
下，若在流体动力润滑拔制的同时进行冷却，则模子的寿命可提高
到两倍。
(4)来料强度及拉拔时断面减缩率的影响。一般来料的强度高，
拉拔时的断面减缩率
大。拔制时金属上润滑剂的附着量就少，因此，为了获得更厚的润
滑膜，增加润滑剂的附着
量，必须创造能建立更大动压力的条件。
(J)压力管最佳参数的选择。压力管的参数主要是两个，即它的
长度及金属及压力管之
间的间隙。试验表明，干式流体动力润滑时，随着压力管长度的增
加、间隙的减小，拉拔力、
金属表面的润滑膜并不是单调的增加或减小，而
是有一个最佳的组合范围，因此，仲用时喻炸章合/4争/2 B流
体静力润滑
图10-8为拉拔时的流体静力润滑的装置结
构示意图。它有两个拉拔模，加压后的高压液体
直接输到两个模子间的腔室中。变形主要在第二
个模子中进行。第一个模子起密封作用。当被加
工的线材通过充满润滑剂的高压室时，就由于高
压室液体的静压作用而形成厚的润滑膜层。由于
此法需用两只模子，故又称双模法。
采用流体静力润滑，需要一套高压泵系统;同时，
图zo-8流体静力润滑拉拔示意图
i线坯;2一模套;3一拉模;
4一阻油模;s-高压油
金属尾端离开模子前高压液体供应的
及时切断;第一个模子润滑较差可能过早磨损等问题的存在，使流
体静力润滑在生产上的应
用受到限制。
实际生产中，除了上述单纯的流体动压润滑和单纯的流体静压
润滑两种以外，还有流体
劝压和静压相结合的润滑方式。采用这种润滑方式时，工作模前装
有压力管，同时配置着泵
9A压系统。这样，在需要时，可同时利用流体动压和静压，使润
滑膜达到足够的压力。这种
伺滑方式同时还可改善拉拔开始润滑膜尚未形成时的润滑条件。
189 10. 5拉拔时制品的缺陷和消除
产品缺陷是拉拔生产的大敌，它不仅降低了拔制产品的质量，
使产品不能发挥其应有的
作用，而且会增加产品及各种辅料的消耗，浪费人力、物力和动力，
增加产品的加工成本，影
响拉拔生产的各项技术经济指标的完成。因此，生产中必须尽可能
避免各类缺陷的产生，提
高产品质量，降低产品成本，提高劳动生产率。
10. 5. 1拉拔缺陷的类型
拉拔生产中的缺陷大致可分成三类:
(1)形状尺寸不金格。制品的几何形状不合格，只在非圆形断面
的拔制中出现。其产生
的原因，除了拉模模孔形状不当以外，有时还会由于工艺不当所致。
如用圆形坯料拔制六角
钢时，角部未充满现象就是由于坯料选择过小所致。
制品的几何尺寸不合格，是由于拉拔时模孔的尺寸选配不当、
对制品在拔制、矫直、抛光
等生产过程中的金属膨胀量估计不足或忽视模孔磨损所致。
(2)机械性能和金相组织不合格。这类缺陷形式较多，产生原因
也各不相同。但这些缺
陷在所供坯料合格的条件下，基本上是由于拉拔、热处理的工艺不
当或热处理的具体操作不
当引起的。
(3)表面质量不合格等。
10. 5. 2拉拔缺陷的产生及消除
I '3
拉拔生产中的缺陷很多，主要有17种。
10. 5. 2. 1折叠
折叠指的是存在于棒材的外表面或管材内外表面，出现的直线形或
螺旋形的、连续或不
丝吵鱼且些b '}
:
折叠的产生是因坯料质量差引起的，如坯料本身存在折叠或
表面有夹杂、严重的刮伤和
裂缝，修磨后的管坯有棱角等，这些都可在拔制后延伸成折叠。
折叠缺陷必须通过提高坯料的质量来避免。
/汤10. 5. 2. 2裂缝(包括裂纹、发纹)
制品表面上出现的直线或螺旋形分布的细小裂纹。其深度在
1 mm或lmm以上，多与
拔制方向一致。裂缝有连续的和不连续的。
裂缝的产生主要是由于;
(1)坯料内有裂纹或皮下气泡、夹杂物;
(2)拉拔变形量选择不当，或存在酸洗氯脆;
(3)热处理制度不合理或操作不当，拉拔后未及时热处理等。
裂缝的避免，需通过两方面来实现:
(2)避免制品在拉拔生产中产生麻点、划道和擦伤等缺陷。
190妙
10. 5. 2. 3凹坑
分布在制品表面、面积不一的局部凹陷。其分布有的呈周期性，有
的无规律。凹坑缺陷
是因氧化皮或其他质硬的污物在拔制或矫直过程中压
表面的翘皮剥落造成的。
Gn面，或者是原来存在于管材
仔细检查坯料并除去翘皮等缺陷，保持工作场地、工具和润滑
剂等的清洁，防止氧化皮
和污物落到制品表面可有效地防止凹坑的产生。
砂
lo. s. 2. 4尺寸超差
制品的直径超出标准规定尺寸要求的范围。尺寸超差包括直径超
差、不圆度超差和壁
厚超差(管材)。
i嘻薰薰翼薰-}}.}燕器默
工
芯
棒拔制时芯棒位置调整不当—过前或过后，也是造成尺寸超差的原
因。
圆形制品的横截面变椭圆是由于使用了模孔为椭圆形的拔模，
或者是由于制品两端弯
曲过大，在矫直过程中上下窜动，制品外径过大推人时卡住、尾部
甩动过大以及各对矫直辊
之间压下量分配不均等造成的。若制品的变椭圆是由前者造成的，
需及时更换拔模。而对
于后者，则应及时消除矫直时造成椭圆的原因。
/大、10. 5. 2. 5拉裂
拉拔时制品表面出现横向裂缝的现象，称为拉裂。拉裂一般多
发生在局部，异型产品多
在角部出现。
拉裂的产生，是由于:
(功热处理制度不合理或操作不当;
(2)变形量选择不当(过大)或拔制速度过快;
(3)模具入口锥太大，使变形区太短;
(4)润滑条件不良;
(5)钢质不良或有酸洗氢脆。
汤 10. 5. 2. 6管材壁厚不均
拉拔蓄兮时，管材壁厚不均产生的主要原因是，
(1)坯料壁厚不均过大;
(2)拔制时拔制线和管轴线不一致;
(3)芯棒和拔管模的模孔变椭圆。
为了减少管材的壁厚不均，管料的壁厚不均应尽可能小，同时
仔细检查模具和调整
拔管机。
穆0
’这
.5.2. 7划道和擦仿
种缺陷的特征是制品的表面上呈现纵向的、直线形的长短不一的、
为肉眼可见的划
痕，多为沟状，但也有可能是凸起的条纹。划道和擦伤产生的原因
是:
(1)制品在生产和运输过程中，与料架、链条等相对移动或互相
碰撞造成;
(2)在热处理过程中，不小心被擦伤;
(3)模具粘钢;
191
(5)模具出现碎裂和磨损;
(6)锤头不良，锤头过渡部分的尖锐棱角损伤了模具卜
(7)矫直时，矫直辊表面不良等。
在生产中，防止划道和擦伤的产生，可从以下两方面人手。
(1)提高拔制前各准备工序的质量;
(2)使用强度及硬度高、光亮度好的模具。
另右10. 5. 2. 8拔断
"}r拔断的产生主要是由于:变形量过大;热处理和酸洗润滑的质量
不好;锤头不合乎要求;
锤头前的加热产生了过热或过烧;拔制线和管的轴线不一致;短芯棒
伸出拔管模的定径带过
前;开拔速度过快等。
拉拔生产中要避免拔断，应注意以下方面:
(1)拔制前管的尺寸和配模严格按照拔制表的规定;
(2)拔模对正，芯棒的位置正确;
(4)拔制速度较高时，低速开拔。
G
10. 5. 2. 9 #}芯棒拔制时空拔头过长
短芯棒拔制时，管材存在一段不长的壁厚大于规定拔制壁厚的空拔
头是正常的。但若
空拔头过长就会增加切头量，加大金属消耗。
空拔头过长的原因是由于开拔时芯棒没有及时推人或者芯棒
未能被管材带人变形区造
成的。对于前一种情况，要注意操作和使用定位器。而对后一种情
况，则可在砂轮上打磨芯
棒端部倒角，使之有利于带人变形区。
数抖
以10. 5. 2. 10抖yA
这种缺陷只产生在短芯棒拔制，其表现为:管材l祠壶面或月型上
赵吐{呈现亘丛亚止·
目不同的波浪形环痕，有的
断鳞的，有的是整圈的，也有的不是整圈的。
纹的产生，
其具体的原因是:
(1)酸洗和润滑质量不好;
(2)拔制时摩擦力增加而且不断变化;
(3)热处理后沿管长度力学性能不一致;
(4)芯棒拉杆过长过细;
(5)芯棒位置过前或过后，以及变形量过大等。
对于抖纹的防止，要从提高酸洗、润滑和热处理的质量、正确
调整芯棒的位置、避免使用
直径过细的芯棒拉杆等方面人手。
沙
10. 5. 2. 11纵向开裂
管材呈现的穿透管壁的纵向裂开，具有突发性。纵向开裂一般发生
在全长，但有时只发
生在靠锤头部分一端。
纵向开裂通常只在空拔管中出现，这是因为空拔后管的外表面
存在较大的切向拉伸残
余应力的缘故。
造成纵向开裂
192
(2)空拔时连拔道次过多，管子产生了较大的残余应力和加工硬
化现象;
(3)退火不当，包括温度过低、温度不均或者时间太短;
(4)锤头后过渡部分的管壁局部凹陷过深或拔制后管的尾端不
齐有凹口引起应力集中;
(6)管子表面有折叠等缺陷以及氢脆等。
纵向开裂在金属冷加工性能差、管壁较厚和低温下空拔管时发
生的倾向更大。管材的
纵向开裂是一种无法挽救的缺陷，一旦出现，管材即报废。
对于管材纵向开裂的防止，应从以下几方面人手:
(1)控制空拔道次的减径量和连拔次数;
(2)保证热处理和锤头质量;
(4)拔制后的管材及时退火。
印0. 5. 2. 12的纵向。折
管壁的纵向凹折多发生在空拔薄壁和特薄壁管上，它是由于拔
制过程中管子的横截面
丧失了稳定性造成的，其具体的原因是减径量过大。当锤卖蔡子痴
称全的管壁局部凹陷过
深时会增加纵向凹折产生的倾向。
为了防止纵向凹折的产生，在拔制薄壁和特薄壁管时减径量应
小一些，锤头质量好一
些，或采用双模拔制。
10. 5. 2. 13翘皮
制品表面局部的、与金属基体分离的薄片。其个别的成块状、
不连续、在表面上生根或
不生根。翘皮不能自然剥落。
翘皮的产生主要是因为:
(1)}料存在的皮下气泡在拉拔后暴露;
(2)热轧时产生的翘皮带至冷拔;
(3)坯上有较深并具棱角的横向凹坑，在拔制后形成翘皮。
提高坯料质量可以有效地避免翘皮的产生。.
卜10. 5. 2. 14表面夹灰和夹杂
制品表面或表面裂缝中嵌人非金属夹杂造成制品表面质量降
低的现象。表面夹灰或夹
杂的产生全要是由于:
~勺一~、尸~、一、‘~
(1)挤压坯料在挤压时温度过高，造成了严重的氧化;
(2)酸洗后表面冲洗不净;
(3)拉拔时润滑油没有及时过滤更换，油中有杂质;
(4)表面碰伤造成脏物压人。
表面夹灰和夹杂的避免应从控制坯料质量，各捕助工序的质
量、保持工作环境清
洁人手。
公10. 5.“·15
麻醚}}J叁墅因是酸洗时产生
了点状腐蚀，或退火后氧化皮过厚矫直后压人了管材的表面和管材
保存不好发生锈蚀等。
193乌
10. 5. 2. 16碰(压)凹
这种缺陷丰篷上二生工.些丝,.},}}}运、吊运不当特别在退火后出炉
时管子堆放过
多、低层管被压凹、矫直时管子甩动、切管时夹持过紧等造成的。
杏10. 5. 2. 17 } }I
其表现是外表
旋状印疤
。娇凹的产生是由于矫直辊角
度不正确
矫直时擦碰到矫直辊边部的凸肩
、矫直辊上有磨损的凹
净矗济nn}7}弯曲过
大等。
总之，要避免拉拔缺陷的产生，必须从坯料的质量，拉拔操作
等各方面人手，具体问题具
体分析，不断总结经验，改进生产工艺，提高产品的质量。
另外，对已产生缺陷的产品，也要根据具体情况认真分析原因，
采取相应的技术措施，加
以消除或挽救口
10. 6拉拨时的金属损耗
拉拔生产中，金属的消耗包括有形损耗和无形损耗两类。
和废
度。而锤头长度又与模座结构和拉拔
模的尺寸等有关。一般，锤头部分的平均长度为150mm左右。产
品长度增加，锤头损耗相
对降低。
切头损耗指生产过程中不计在锤头损耗之内的其他的中间切
头切尾和成品切头切尾
损耗。
热处理烧损为热处理过程中由于氧化而造成的金属损耗。当采
用保护气体热处理时，
可以降低烧损。
酸洗损耗是由于金属在酸洗过程中的溶解而造成的。酸洗一
次，损耗的金属约为酸洗
制品重量的0.5%e
成品检验取样的数量与金属的种类和品种有关。不同金属和品
种的检验项目不同，取
样的数量和造成的金属损耗也不同。
废品中包括拔废的中间废品和成品检验时性能、尺寸和表面质
量不合格的产品。一般
高标准和精密产品、小口径制品的废品率高于一般用途的、大规格
制品的废品率。
10.，特殊拉拔方法
10. 7. 1无模拉拔
此拉拔过程如图10-9所示。首先将坯料的一端夹住不动，另
一端用可动夹头夹住拉
拔。同时，感应线圈在拉拔夹头附近进行局部加热，实现边加热边
拉拔，直至该处出现细颈。
当细颈达到所要求的减缩尺寸后，感应线圈和拉拔夹头作相反方向
的移动。无模拉拔法利
用金属在局部加热的同时进行拉拔时，由于被加热部分变形抗力减
小，只在该部分产生颈
缩，从而代替了普通拉拔工艺中所用的模具，使材料直径均匀缩小。
194 图10-9无模拉拔示
意图
1-固定夹头邝一加热线圈i3
一可动拉拔夹头
无模拉拔的断面收缩率沪取决于拉拔速度与加热线圈的移动
速度。若棒材变形前后
的断面积分别为Fi , Fz，那么棒料的原始断面F，以速度vz移人变
形区，拉拔后的断面Fz以
速度vi + vz离开变形区。根据秒体积不变规律，则FWz = Fz}y +
vz)，由于制品的断面收
J一一、，.F}~.‘.
骊竿为:5}= 1一甘 , PJf以
i，1
‘一v,v, +v;
(10一17)
无模拉拔的特点是完全没有普通拉拔方法中用的模子、模套等
工具，用较小的力就可以
加工，一次加工就可得到很大的断面收缩率，如钦合金采用无模拉
拔的一次断面减缩率可达
80。而且，无模拉拔时，与工具之间无摩擦，故对低温下强度高塑
性低、高温下因摩擦大而
难以加工的所谓难加工材料，是一种有效的加工方法。此外，这种
加工方法能实现普通拉拔
无法进行的加工。例如，可以制造像锥形棒和阶梯形那样的变断面
棒材，而且还可以进行被
加工材的材质调整。
无模拉拔的速度高低，取决于在变形区内保持稳定的热平衡状
态，此状态与材料的物理
性能和电、热操作过程有关。为了提高生产率，可以用多夹头和多
加热线圈同时拉拔数根
料。无模拉拔时的拉拔负荷很低，故不必用笨重的设备。无模拉拔
的制品加工精度可达士
0. 013mmo
无模拉拔特别适合于具有超塑性的金属材料。 图10-9无模拉拔示意图
1-固定夹头邝一加热线圈i3
一可动拉拔夹头
无模拉拔的断面收缩率沪取决于拉拔速度与加热线圈的移动
速度。若棒材变形前后
的断面积分别为Fi , Fz，那么棒料的原始断面F，以速度vz移人变
形区，拉拔后的断面Fz以
速度vi + vz离开变形区。根据秒体积不变规律，则FWz = Fz}y +
vz)，由于制品的断面收
J一一、，.F}~.‘.
骊竿为:5}= 1一甘 , PJf以
i，1
‘一v,v, +v;
(10一17)
无模拉拔的特点是完全没有普通拉拔方法中用的模子、模套等
工具，用较小的力就可以
加工，一次加工就可得到很大的断面收缩率，如钦合金采用无模拉
拔的一次断面减缩率可达
80。而且，无模拉拔时，与工具之间无摩擦，故对低温下强度高塑
性低、高温下因摩擦大而
难以加工的所谓难加工材料，是一种有效的加工方法。此外，这种加工方法能实现普通拉拔
无法进行的加工。例如，可以制造像锥形棒和阶梯形那样的变断面棒材，而且还可以进行被
加工材的材质调整。
无模拉拔的速度高低，取决于在变形区内保持稳定的热平衡状态，此状态与材料的物理
性能和电、热操作过程有关。为了提高生产率，可以用多夹头和多加热线圈同时拉拔数根
料。无模拉拔时的拉拔负荷很低，故不必用笨重的设备。无模拉拔的制品加工精度可达士
0. 013mmo
无模拉拔特别适合于具有超塑性的金属材料。lo. }. z集束拉拔 集束拉拔就是..遂 La}}"r}}1f}1}}#}liht}}fpJ}竺些暨竺熨}L矍}i竺辞
拔，以获得特殊形状的异型材的一种加工方法。如把多根圆线捆装人管子中进行拉拔，可获
一~--一~~一一~~~一一一一-一一一一.一一一、
得六角形的蜂窝形断面型材。日前，此种方法已发展成 为生产超细丝的一种新工艺。如图lo-to所示，就是生
产不锈钢超细丝的集束拉拔法示意图。
将不锈钢线坯放人低碳钢管中进行反复拉拔，从而 得到双金属线。然后将数十根这种线集束在一起再放人 一根低碳钢管中进行多次的拉拔。在这样多次的集束拉 拔之后，将包覆的金属层溶解掉，即可得到直径为。. Smm 的超细不锈钢丝。
采用集束拉拔时，包覆的材料应价格低廉，变形特性 和退火条件与线坯的相似，并且易于用化学方法去除。 叠臀叠”
颤。
图10-10超细丝集束拉拔法
1-线坯:2一包套
195管子的壁厚为管外径的1000^20%。线坯的纯度应
高，非金属夹杂物尽可能少。
用集束拉拔法制得的超细丝价格低廉，但将这些
丝分成一根根使用很困难，另外丝的断面形状有些扁
平呈多角形，这些都是其缺点。
10. 7. 3玻璃膜金属液抽丝
这是一种利用玻璃的可抽丝性，由熔融状态的金
属一次制得超细丝的方法(图10-11)。首先将一定量
的金属块或粉末放人玻璃管内，用高频感应线圈加
热，使金属熔化，玻璃管产生软化。然后，利用玻璃的 可抽丝性，从下方将它引出、冷却并绕在卷取机上，从
而得到表面覆有玻璃膜的超细金属丝。通过调整和
控制工艺参数，可获得丝径为1 } 150}cm、玻璃膜厚为 2}20um的制品。
图10-11玻璃膜金属液抽丝工作原理图
1一送料机构碑一玻璃管i 3-金属坯料，
a-高频感应加热5一冷却水声一水冷:
7一干冰;s一玻璃层s-铜丝;io-卷取机
玻璃膜超细金属丝是近代精密仪表和微型电子器件所必不可少的材料。在不需要玻璃
膜时，可在抽丝后用化学方法或机械方法将它除掉。目前用此法生产的金属丝有铜、锰钢、
金、银、铸铁与不锈钢等。通过调整玻璃的成分，有可能生产高熔点金属的超细丝
10. 7. 4静液挤压拉线
通常的拉拔，由于拉应力较大，故道次延伸系数很小。为了获得大的道次加工率，发展
了静液挤压拉线的方法，如图10-12所示。将绕成螺管状的线坯放在高压容器中，并施以比
纯挤压时的压力低一些的应力。在线材出模端加一拉拔力进行静液挤压拉线。此法生产的管子的壁厚为管外径的1000^20%。线坯的纯度应
高，非金属夹杂物尽可能少。
用集束拉拔法制得的超细丝价格低廉，但将这些
丝分成一根根使用很困难，另外丝的断面形状有些扁
平呈多角形，这些都是其缺点。
10. 7. 3玻璃膜金属液抽丝
这是一种利用玻璃的可抽丝性，由熔融状态的金
属一次制得超细丝的方法(图10-11)。首先将一定量
的金属块或粉末放人玻璃管内，用高频感应线圈加
热，使金属熔化，玻璃管产生软化。然后，利用玻璃的 可抽丝性，从下方将它引出、冷却并绕在卷取机上，从 而得到表面覆有玻璃膜的超细金属丝。通过调整和
控制工艺参数，可获得丝径为1 } 150}cm、玻璃膜厚为 2}20um的制品。
图10-11玻璃膜金属液抽丝工作原理图
1一送料机构碑一玻璃管i 3-金属坯料，
a-高频感应加热5一冷却水声一水冷:
7一干冰;s一玻璃层s-铜丝;io-卷取机
玻璃膜超细金属丝是近代精密仪表和微型电子器件所必不可少的材料。在不需要玻璃
膜时，可在抽丝后用化学方法或机械方法将它除掉。目前用此法生产的金属丝有铜、锰钢、
金、银、铸铁与不锈钢等。通过调整玻璃的成分，有可能生产高熔点金属的超细丝
10. 7. 4静液挤压拉线
通常的拉拔，由于拉应力较大，故道次延伸系数很小。为了获得大的道次加工率，发展
了静液挤压拉线的方法，如图10-12所示。将绕成螺管状的线坯放在高压容器中，并施以比
纯挤压时的压力低一些的应力。在线材出模端加一拉拔力进行静液挤压拉线。此法生产的