CN112371752A

CN112371752A - 一种超薄壁铜管的加工制备方法

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Publication number: CN112371752A
Application number: CN202011121677.2A
Authority: CN
Inventors: 张惠斌; 朱艳杰; 朱胜利; 王宏华
Original assignee: Anhui Dequan New Material Technology Co ltd
Current assignee: Anhui Dequan New Material Technology Co ltd
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2040-10-20
Also published as: CN112371752B

Abstract

本发明属于导热铜管制备领域，尤其涉及一种超薄壁铜管的加工制备方法。所述方法包括：100)对铜管坯进行预处理至得到壁厚为b₀mm的预铜管，1.8≤b₀≤2.5；200)对预铜管进行制头，随后利用外模和芯头对预铜管进行安装并在模具成型腔内添加润滑油进行拉拔得到超薄壁铜管，加工至铜管满足尺寸要求Φa_f×b_fmm，其中a_f为超薄壁铜管的外管径，b_f为超薄壁铜管的管壁厚度，且b_f≤0.15。本发明方法能够有效制备得到管壁厚为0.08～0.15mm的超薄壁铜管；超薄壁铜管的产品合格率高，百米加工断裂率能够控制在0.1％以下，具有实际生产加工价值。

Description

一种超薄壁铜管的加工制备方法

技术领域

本发明属于导热铜管制备领域，尤其涉及一种超薄壁铜管的加工制备方法。

背景技术

铜管散热是现有电子设备中最为常用的散热手段，其广泛地用于手机、手提电脑和大功率高性能电脑设备中。铜管散热的原理是利用铜管本身良好的导热性和铜管内液体的冷凝变化实现相变传热，从而将电子设备产生的热量快速地发散到外界环境中。

而铜管散热的主要功能零件导热铜管，也常称之为热管，其主要由主体铜管部分、铜管内壁的吸液芯以及轴向的蒸汽通道三部分组成。但随着电子设备的智能化和微型化发展，电子元器件在微小空间内的高度集成化，对导热铜管也有了更多的需求，除了确保其散热效率意外，最为直观的需求便是体现在要求铜管的微缩化。

为了满足现有电子设备高度集成化使用需求，各方研发人员对导热铜管的微缩化作出了卓越的贡献，目前已经能够实现管身厚度2mm以内的超薄导热铜管。但是即便如此，仍不及现如今电子设备内部集成化程度提高的速度，导致导热铜管在电子设备内占据较大的空间，对电子设备的集成化形成的负面的限制、形成了局限。而若要进一步降低超薄导热铜管的厚度，则首先要解决的问题便是减薄导热铜管的壁厚。

现有超薄导热铜管的壁厚通常在0.3mm左右，有部分较优的超薄导热铜管可将壁厚降至约0.25mm左右，但难以进一步下降，壁厚的下降会极大程度地增大导热铜管的加工难度、降低产品得率。如以现有技术加工制备管壁厚为0.3mm的导热铜管时，百米加工断裂率可控制在0.01％以下，而加工制备管壁厚为0.25mm的导热铜管时，百米加工断裂率会升至约0.05％，更进一步加工制备管壁厚为0.15mm的导热铜管时，百米加工断裂率会上升至约6％。而每次加工发生断裂均需要停机并调整设备参数后重新开机，导致加工效率十分低下，并且实际良品率十分低下，完全难以实现正常的生产和销售。

对此，CN201310712500.3一种超薄壁空调用紫铜管的加工工艺流程公开了采用熔铸、铣面、轧制、联拉、盘拉、精整和退火等方法实现导热铜管薄壁化制备的技术方案。但是，该技术方案经过实际检验，其制备加工管壁厚为0.2mm的导热铜管时，实际百米加工断裂率达到约0.3％，用以加工制备管壁厚为0.15mm的导热铜管时，百米加工断裂率达到约5％，仍难以满足正常的生产和销售，因此，其仍存在较大的改进空间。

铜管壁厚减小，塑性变形能力差，需求进行反复退火处理。同时，超薄铜管的加工良率低，精度差。普通工艺生产的超薄管在制造热管时良率极低，难以满足高端电子产品的需求。在本发明技术人员的研究中表明，现有超薄壁导热铜管的生产断裂率高，主要是由于拉拔过程产生的晶体缺陷和残余应力导致的。

发明内容

为解决目前并未有一种有效且具有实际生产价值的、制备管壁厚可达到0.15mm及以下的超薄壁铜管的技术方案，而现有的铜管越来越难以适应高度集成化电子设备，亟待通过减小铜管壁厚缩小整体导热铜管尺寸的矛盾，本发明提供了一种超薄壁铜管的加工制备方法。本发明的目的在于：

一、有效制备得到管壁厚达到0.15mm及以下的铜管；

二、减少铜管缺陷，提高超薄壁铜管制备的良品率，降低其百米加工断裂率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种超薄壁铜管的加工制备方法，

所述方法包括：

100)对铜管坯进行预处理至得到壁厚为b₀mm，b₀≤0.3；

200)对预铜管进行制头，随后利用外模和芯头对预铜管进行安装并在模具成型腔内添加润滑油进行拉拔得到超薄壁铜管，加工至铜管满足尺寸要求Φa_f×b_fmm，其中a_f为超薄壁铜管的外管径，b_f为超薄壁铜管的管壁厚度，且b_f≤0.15。

本发明要求铜管母材氧含量不超过10ppm。在本发明方法中，通过预制和拉拔加工，配合有限元拟合控制***对拉拔过程进行调控，以实现管壁厚≤0.15mm的超薄壁铜管的制备和加工。

作为优选，

步骤100)中所述预处理包括清洗、轧制和联拉；

所述清洗包括抛光、去氧化皮和除油；

所述轧制通过三辊行星轧机进行；

所述联拉采用夹钳夹紧进行三联拉拔。

上述均为目前已经十分成熟、常见且常用的加工制备前处理工艺，能够有效实现对铜管坯的快速预处理，得到能够用于加工的管材。

作为优选，

步骤200)所述外模和芯头表面均为Ti(CN)金属陶瓷材质。

相较于现有的铬钢、碳钢以及氮化钛等合金成分材质的外模和芯头，本发明采用特殊的碳氮化钛金属陶瓷材质作为外模和芯头的表面、与预铜管作为直接接触的部分。其具体为Ti₁₀C₇N₃，常见为具有光泽性的黑色粉末、为一种零维的三元固溶体，其通过粉末喷涂、超高音速火焰喷涂等常见方式在外模或芯头表面形成金属陶瓷复合层，兼具有氮化钛和碳化钛两者的优点，熔点高、硬度高、耐磨性优异，且耐氧化、耐腐蚀，具有良好的化学稳定性，同时具备良好的导热性，特别是该材料具有优异的自润滑特征，能够降低加工过程的摩擦力。并且由于其本身晶体结构的特殊性，其不容易脱落形成杂质引入导热铜管中。

作为优选，

步骤200)所述外模和芯头的表面进行镜面抛光，抛光后的表面曲率变化满足抛物线规律；

所述外模与预铜管外壁之间的摩擦系数控制其≤0.10；

所述芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数控制其≤0.04。

镜面抛光后能够较为有效地控制外模和芯头表面的粗糙程度，配合润滑油控制外模与预铜管外壁之间的摩擦系数、芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数。经过实际实验表明，当外模与预铜管外壁之间的摩擦系数满足≤0.10时，能够确保外模和预铜管在拉拔过程中仅在一个小于0.05mm的小范围内产生轴向偏移，而芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数满足≤0.04时，能够确保芯头与预铜管在拉拔过程中仅在一个小于0.15mm的范围内产生轴向偏移。轴向偏移指理论相对位置的偏差值，而非相对位移值。

作为优选，

所述芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数为0.02～0.03。

当芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数精确于0.02～0.03之间时，能够使得芯头与预铜管内壁的轴向偏移缩小在0.03mm的超小范围内，减小由于轴向偏移引起的铜管拉拔不均问题，提高壁厚均匀性，减小拉拔过程中预铜管自身的等效应力范围和等效应变范围，实现断裂保护。而摩擦系数过小时反而容易引起轴向偏移的增大。

作为优选，

步骤200)所述拉拔采用分段式拉拔进行，以固定拉拔和游动拉拔交替的方式进行。

本发明中固定拉拔均指固定短芯头的拉拔而非长芯头的拉拔。在常规的拉拔工艺中，固定拉拔主要实现快速增长、减小壁厚的效果，而游动拉拔相较于固定拉拔而言效率较低，但通常而言能够更好地避免拉拔断裂的问题发生。而本发明发现，在固定拉拔过程中，实际产生的径向残余应力较小，甚至产生一定的负值，而游动拉拔的轴向残余应力较小，产生一定的负值，因此开创性地采用结合的方式以实现减少拉拔过程产生的残余应力。此外，相较于长芯头的固定拉拔，短芯头的固定拉拔与游动拉拔实现的协同配合效果更优，与普遍认为的长芯头拉拔优于短芯头拉拔不同。

作为优选，

所述分段式拉拔首先采用固定拉拔将管壁厚度拉拔至b₁mm，随后游动拉拔至管壁厚度为b₂mm，再重复、依次进行总计n次的固定拉拔和游动拉拔循环；

在分段式拉拔中依次将管壁厚度由b₀mm拉拔至b₁mm、b₂mm……b_2n-1mm、b_2nmm，最终由管壁厚度为b_2nmm时再进行游动拉拔至管壁厚度为b_fmm。

交替重复进行固定拉拔和游动拉拔能够非常有效地减少拉拔过程中残余应力，同时控制管壁厚度形成阶段式下降，有利于减少拉拔过程引起的铜管断裂。

作为优选，

所述分段式拉拔中的第m次拉拔时，1≤m≤n；

当|b_m-1-b_m|≤b_m-1×40％，直接进行后续操作；

当|b_2m-1-b_2m|＞b_2m-1×40％，进行完全退火处理，完全退火处理为：退火温度为300～350℃，保温时间为2～3h，退火全过程在保护气氛中进行，随炉冷却至50℃以下后出炉；

所述分段式拉拔中固定拉拔的拉拔速度为10～40m/min；

所述分段式拉拔中游动拉拔的拉拔速度为10～20m/min；

所述分段式拉拔结束后，由管壁厚度为b_2nmm的铜管游动拉拔至管壁厚度为b_fmm时，拉拔速度为4～6m/min。

步骤200)所述拉拔过程采用有限元拟合控制，有限元拟合控制步骤如下：

201)拉拔模型建立：首先选定拉拔条件，例如外模、芯头、芯头和预铜管轴心的定位偏差参数，再对现有的力学模型进行分析总结，根据以上力学模型给定拉拔范围并在拉拔范围内进行误差比较，从而筛选出在定拉拔条件下的最优拉拔模型；

202)预铜管变形规律分析：基于步骤201)筛选出的最优拉拔模型，建立预铜管拉拔变形的Finite Element Analysis模型，针对拉拔前后的尺寸变化利用ANSYS进行变形分析，针对不同的工况，分析拉拔变形变化规律，得出典型预铜管变形变化规律，即有限元分析结果；

203)校验根据ANSYS建立的Finite Element Analysis模型：以铜试样进行多组实验，结果与步骤202)所得的有限元分析结果进行比较，利用数据进行拟合后对上述多组实验数据进行分析，验证步骤202)所建立的Finite Element Analysis模型；

204)若步骤203)中Finite Element Analysis模型验证经多组实验数据检验合格，则进行拉拔加工步骤，若不合格则返回201)步骤。

通过有限元拟合控制能够有效筛选出适用于当前铜材拉拔至所要求的尺寸的最佳操作参数，能够有效提高超薄壁铜管的制备效率。

作为优选，

步骤201)中芯头和预铜管轴心的定位偏差≤0.01mm。

减小芯头与预铜管轴心的定位偏差，能够进一步提高所制得超薄壁铜管的壁厚均匀性并减少径向残余应力。

本发明的有益效果是：

1)能够有效制备得到管壁厚为0.08～0.15mm的超薄壁铜管；

2)超薄壁铜管的产品合格率高，百米加工断裂率能够控制在0.1％以下，具有实际生产加工价值。

附图说明

图1为摩擦系数影响下芯头轴向偏移-时间关系图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如无特殊说明，本发明实施例所用原料均为市售或本领域技术人员可获得的原料；如无特殊说明，本发明实施例所用方法均为本领域技术人员所掌握的方法。

如无特殊说明，本发明说明书中所记载的百米加工断裂率(D₁₀₀)的计算公式为D₁₀₀＝(a/100)×100％，a为每加工制备得到100m的成品导热铜管断裂次数。

如无特殊说明，本发明中铜管坯均有含氧量＜10ppm的铜管母材进行制备。

实施例1

一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述方法包括：

100)对铜管坯进行抛光、去氧化皮、除油、三辊行星轧机轧制和夹钳夹紧的三联拉拔等预处理，得到Φ12×0.3mm的预铜管；

200)对预铜管进行制头，随后利用表面均为Ti(CN)金属陶瓷材质的外模和芯头对预铜管进行安装并在预铜管的内外壁涂抹润滑油进行拉拔得到超薄壁铜管，所得超薄壁铜管满足尺寸要求Φ5×0.15mm。

本实施例的其余具体制备参数如下：

外模与预铜管外壁之间的摩擦系数为0.10，芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数为0.04；

总计进行五次固定拉拔和游动拉拔循环，具体参数如下表所示：

	管壁厚度	拉拔速度		管壁厚度	拉拔速度
						b1	0.225mm	40m/min	b2	0.22mm	20m/min
b3	0.20mm	35m/min	b4	0.19mm	20m/min
						b5	0.185mm	30m/min	b6	0.18mm	15m/min
b7	0.175mm	20m/min	b8	0.17mm	10m/min
						b9	0.165mm	10m/min	b10	0.16mm	10m/min

经过上述分段式拉拔后最后以6m/min的拉拔速度游动拉拔至管壁厚度为0.15mm。

其中分段式拉拔中第一次固定拉拔(b1)结束后进行完全退火处理，完全退火处理条件为：退火温度为300℃，保温时间为2h，退火全过程在氮气气氛中进行，随炉冷却至50℃以下后出炉，进行第一次游动拉拔(b2)。

实施例2

一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述方法包括：

本实施例的其余具体制备参数如下：

外模与预铜管外壁之间的摩擦系数为0.10，芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数为0.03；总计进行五次固定拉拔和游动拉拔循环，具体参数如下表所示：

实施例3

一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述方法包括：

本实施例的其余具体制备参数如下：

外模与预铜管外壁之间的摩擦系数为0.10，芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数为0.02；

实施例4

一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述方法包括：

本实施例的其余具体制备参数如下：

外模与预铜管外壁之间的摩擦系数为0.10，芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数为0.01；

实施例5

一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述方法包括：

100)对铜管坯进行抛光、去氧化皮、除油、三辊行星轧机轧制和夹钳夹紧的三联拉拔等预处理，得到Φ12×0.5mm的预铜管；

本实施例的其余具体制备参数如下：

	管壁厚度	拉拔速度		管壁厚度	拉拔速度
						b1	0.3mm	40m/min	b2	0.29mm	20m/min
b3	0.25mm	35m/min	b4	0.24mm	20m/min
						b5	0.22mm	30m/min	b6	0.21mm	15m/min
b7	0.18mm	20m/min	b8	0.17mm	10m/min
						b9	0.165mm	10m/min	b10	0.15mm	10m/min

实施例6

一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述方法包括：

本实施例的其余具体制备参数如下：

总计进行三次固定拉拔和游动拉拔循环，具体参数如下表所示：

	管壁厚度	拉拔速度		管壁厚度	拉拔速度
						b1	0.225mm	30m/min	b2	0.22mm	15m/min
b3	0.175mm	25m/min	b4	0.17mm	15m/min
						b5	0.165mm	20m/min	b6	0.16mm	10m/min

其中分段式拉拔中固定拉拔(b1和b3)结束后进行完全退火处理，完全退火处理条件为：退火温度为350℃，保温时间为3h，退火全过程在氮气气氛中进行，随炉冷却至50℃以下后出炉，再进行游动拉拔(b2和b4)。

实施例7

具体操作同实施例1，所不同的是所得超薄壁铜管满足尺寸Φ3×0.1mm，分段式拉拔的具体参数如下表所示：

	管壁厚度	拉拔速度		管壁厚度	拉拔速度
						b1	0.225mm	40m/min	b2	0.22mm	20m/min
b3	0.18mm	35m/min	b4	0.17mm	20m/min
						b5	0.16mm	30m/min	b6	0.15mm	15m/min
b7	0.14mm	20m/min	b8	0.13mm	10m/min
						b9	0.12mm	10m/min	b10	0.11mm	10m/min

经过上述分段式拉拔后最后以6m/min的拉拔速度游动拉拔至管壁厚度为0.10mm。

其中分段式拉拔中第一次固定拉拔(b1)结束后进行完全退火处理，完全退火处理条件为：退火温度为300℃，保温时间为3h，退火全过程在氮气气氛中进行，随炉冷却至50℃以下后出炉，进行第一次游动拉拔(b2)。

实施例8

具体操作同实施例7，所不同的是：分段式拉拔后最后以4m/min的拉拔速度游动拉拔至管壁厚度为0.10mm。

实施例9

具体操作同实施例1，所不同的是所得超薄壁铜管满足尺寸Φ2×0.08mm，分段式拉拔的具体参数如下表所示：

	管壁厚度	拉拔速度		管壁厚度	拉拔速度
						b1	0.185mm	30m/min	b2	0.18mm	20m/min
b3	0.155mm	25m/min	b4	0.15mm	20m/min
						b5	0.135mm	20m/min	b6	0.13mm	15m/min
b7	0.115mm	20m/min	b8	0.11mm	10m/min
						b9	0.095mm	10m/min	b10	0.09mm	10m/min

经过上述分段式拉拔后最后以4m/min的拉拔速度游动拉拔至管壁厚度为0.08mm。

实施例10

具体操作同实施例9，所不同的是：拉拔过程采用有限元拟合控制，有限元拟合控制步骤如下：

201)拉拔模型建立：首先选定拉拔条件，例如外模、芯头、芯头和预铜管轴心的定位偏差参数，其中芯头和预铜管轴心的定位偏差参数≤0.005mm，再对现有的力学模型进行分析总结，根据以上力学模型给定拉拔范围并在拉拔范围内进行误差比较，从而筛选出在定拉拔条件下的最优拉拔模型；

对比例1

具体操作同实施例1，所不同的是：分段式拉拔全部采用固定拉拔的形式进行。

对比例2

具体操作同实施例1，所不同的是：分段式拉拔全部采用游动拉拔的形式进行。

对比例3

具体操作同实施例1，所不同的是：分段式拉拔循环中第一次固定拉拔后不进行完全退火处理。

对比例4

具体操作同实施例1，所不同的是：芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数为0.05。

对比例5

具体操作同实施例1，所不同的是：外模和芯头均采用常规铬钢材质。

对所述实施例1～10和对比例1～5进行百米加工断裂率、产品良品率记录和对比，产品良品率以每百米产品随机挑选20个测量点对测量点的厚度和管壁厚进行检测，检测结果至少19个测量点的测试结果厚度与标定规格中厚度相差＜3％、且管壁厚与标定规格中管壁厚相差＜3％则记为良品。由于对比例1～5为非工业化生产，为节约成本仅每个工艺进行1000米铜管加工制备，其以测量点符合标准的比例作为良品率，实施例部分均以厂区日常生产记录为数据。

测试结果记录如下表表所示。

测试样	D<sub>100</sub>	良品率	测试样	D<sub>100</sub>	良品率
						实施例1	0.092％	97.8％	实施例9	0.099％	97.4％
实施例2	0.031％	99.1％	实施例10	0.091％	98.3％
						实施例3	0.029％	99.4％	对比例1	4.100％	76.5％
实施例4	0.087％	99.4％	对比例2	5.200％	85.5％
						实施例5	0.094％	97.9％	对比例3	2.400％	96.0％
实施例6	0.114％	95.5％	对比例4	1.100％	96.5％
						实施例7	0.106％	97.2％	对比例5	0.600％	89.0％
实施例8	0.093％	98.2％

对上表数据进行分析。从实施例1和对比例1～2的对比可以明显看出，采用完全固定拉拔和完全游动拉拔，都会非常显著地提升百米加工断裂率。即使得整体工艺难以有效进行，需要经常性地停机。并且相较而言，对比对比例1和对比例2的数据，可以看出固定拉拔相较于游动拉拔而言更不易发生断裂，对其进行应力分析发现，对比例1产品中的轴向残余应力大于对比例2轴向残余应力，但径向残余应力显著小于对比例2的径向残余应力，对比例1和对比例2的轴向残余应力和径向残余应力均远大于实施例1，因此对比例1和对比例2的断裂认为主要是由于拉拔过程产生的残余应力引发的，并且在超薄壁铜管的制备中，径向残余应力的影响更大，但由于游动拉拔的特性，使得其拉拔过程中更有利于控制产品的平均管壁厚和铜管厚度，使得良品率又高于对比例1。进一步对比实施例1～4。实施例1～4中芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数逐渐减小，主要通过添加润滑油和芯头表面抛光程度的方式进行控制。而随着摩擦系数的减小，百米加工断裂率呈先减小后增加的趋势，而良品率呈单一增长趋势，表明更低的摩擦系数有利于良品率的提升，而摩擦系数低于0.02后反而容易导致百米加工断裂率上升，这主要是由于芯头在铜管内的轴向偏移引起的，轴向偏移容易导致应力集中进而发生断裂。此外对比对比例4的数据，对比例4仅是将摩擦系数提升至0.05，即已导致百米加工断裂率显著上升且良品率下降，同样是由于轴向偏移急剧增大引起的。对比实施例1、实施例5和实施例6可明显看出，预铜管在本发明限定的规格内调整时，对加工影响可以忽略不。实施例6表明简单地减少分段式拉拔的循环次数，对导致百米加工断裂率上升和良品率下降，但仍较为可控，因此分段式拉拔的循环次数应至少确保进行三个循环。同时与对比例3进行对比。实施例6缩减循环次数增多完全退火处理的次数，仍可保持较低的百米加工断裂率和较高的良品率，而对比例3在不进行完全退火处理的情况下，良品率虽相较于实施例6略高，但百米加工断裂率显著提升，这是由于管壁厚一次性减薄过多后产生了非常大的残余应力，导致不断管壁厚不断减薄过程中容易发生断裂。实施例7和实施例8则表明，加工制备管壁厚更薄的超薄壁铜管时，分段式拉拔后游动拉拔的速率降低更有利于降低产品的百米加工断裂率，并在一定程度上提高良品率。实施例9和实施例10则表明，采用有限元拟合控制拉拔加工的过程，同样对于降低加工制备过程中百米加工断裂率以及产品质量有优化。

而对比例5和实施例1的区别仅在于芯头和外模表面材质不同，即产生了加工制备过程的差异性。百米加工断裂率还相对较为可控，但良品率急剧下降。这主要是由于铬钢相较于本发明所用的Ti(CN)金属陶瓷材质表面而言，更容易形成颗粒掺杂导致管壁晶体结构和成分发生局部改变，在超薄壁铜管的制备过程中容易薄厚不均的问题。

对实施例1～4和对比例4在最后的游动拉拔过程中芯头轴向偏移进行检测，得到如图1所示芯头轴向偏移-时间关系图，从图中可明显看出。实施例1和实施例4的芯头轴向偏移距离范围相近，均在0.12～0.14mm左右，而实施例2和实施例3的芯头轴向偏移距离均约在0.02～0.03mm内，对比例4则增至约0.3mm。表明摩擦系数对于芯头轴向偏移所带来的巨大影响。

Claims

1.一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述方法包括：

100)对铜管母材进行预处理至得到壁厚为b₀，b₀≤0.3；

200)对铜管母材进行制头，随后利用外模和芯头对铜管母材进行安装并在模具成型腔内添加润滑油进行拉拔得到超薄壁铜管，加工至铜管满足尺寸要求Φa_f×b_fmm，其中a_f为超薄壁铜管的外管径，b_f为超薄壁铜管的管壁厚度，且b_f≤0.15。

2.根据权利要求1所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

步骤100)中所述预处理包括清洗、轧制和联拉；

所述清洗包括抛光、去氧化皮和除油；

所述轧制通过三辊行星轧机进行；

所述联拉采用夹钳夹紧进行三联拉拔。

3.根据权利要求1所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

步骤200)所述外模和芯头表面均为Ti(CN)金属陶瓷材质。

4.根据权利要求1或3所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

步骤200)所述外模和芯头的表面进行镜面抛光；

所述外模与预铜管外壁之间的摩擦系数控制其≤0.10；

所述芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数控制其≤0.04。

5.根据权利要求4所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述芯头与预铜管内壁之间的摩擦系数为0.02～0.03。

6.根据权利要求1所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

所述分段式拉拔中的第m次拉拔时，1≤m≤n；

当|b_m-1-b_m|≤b_m-1×40％，直接进行后续操作；

所述分段式拉拔中固定拉拔的拉拔速度为10～40m/min；

所述分段式拉拔中游动拉拔的拉拔速度为10～20m/min；

9.根据权利要求1所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

10.根据权利要求9所述的一种超薄壁铜管的加工制备方法，其特征在于，

步骤201)中芯头和预铜管轴心的定位偏差≤0.01mm。