铜及其合金是人类应用最早的金属材料之一。铜排产品已经成为现代电气行业中不可或缺的重要零部件,目前,铜排产品基本采用连续挤压技术生产,在连续挤压过程中,坯料经历了高温和复杂的应力条件。因为,为了保证产品质量、提升经济效益,确定合理的工艺条件,研究坯料在加工过程中的组织演化特点十分重要。本研究论文的主要工作如下:(1)运用数值模拟技术,基于DEFORM-3D有限元分析平台,对不同工艺参数(压下量、溢料间隙、挤压轮转速)下成形过程的温度、等效应力、金属流动速率分布进行了比较分析;(2)运用扫描电子显微镜(带EBSD和EDS附件)对铜排产品截面不同区域(上、中、下层)的显微组织进行了表征,对截面的显微硬度进行了测试;(3)对处于加工中不同部位的坯料取样,运用EBSD技术获得了各样品的组织图像,晶粒尺寸和取向差统计图,织构的反极图,对孪晶和孪晶界含量的变化进行了统计,获得了显微硬度的变化情况。经过对数值模拟和实验结果的分析,得出的结论如下:(1)有限元结果表明,在压下量为6mm,溢料间隙为1mm,转速为4rpm时,能够顺利挤出产品,坯料的温度分布在合理区间内,等效应力和金属流速较为合理,模具寿命更长。(2)在铜排产品中存在着不均匀变形的现象。显微硬度的测试结果亦印证了此现象的存在。据分析,不均匀变形可能是由于挤压轮和压实轮之间不协调的转速造成的。此外,还可通过改善铜杆原料上引连铸法工艺和车间传送工艺达到消除气泡等缺陷的目的。(3)对成形过程中组织演化特点的研究结果表明,再结晶对连续挤压过程中的组织演变起到了关键作用。随着变形的进行,再结晶过程得以发展,细化晶粒,改善组织。合理控制变形过程中的温度和坯料停留时间,使再结晶过程充分进行的同时,避免晶粒的异常长大,能够获得组织更加均匀,性能优异的铜排产品。此外,在连续挤压初期,样品中有明显织构的存在,此织构随着变形过程的进行逐渐消失。