装模：同心度没对完，后面四个小时都白烧

去年十月那批 Φ125 紫铜铸棒开坯，第一天上午全耗在装模上。1250 吨的铜型材挤压机，挤压筒 Φ130×550，那副新模是单孔 Φ38。模具进模座之前，我们用塞尺和百分表对了三处同心：模具外圆与模支承内孔间隙 0.04mm，模支承与模座止口 0.06mm，挤压杆与挤压筒内孔同轴度 0.09mm。前两项是模具侧，第三项是机侧，老机大修后第三项最容易漂——我们那台换过前梁，实测 0.14mm，超了，当场加垫片调到 0.08mm。

花两小时对这三处是有代价的。铜的挤压温度高、金属流动性好，偏心 0.1mm 在 Φ38 棒上直接表现为壁厚差 0.15~0.2mm，后道拉拔全部跟着偏。铝还能靠定径带拉一拉，铜不行，铜粘模，偏心会被放大而不是被抹平。

装完模不要立刻通电升温。挤压杆退到后限位，手动盘车走一个全程，听前梁有没有异响；再把清理饼装到挤压杆头上，空推一次到模具前端 20mm 停住，确认没有卡滞。这步几分钟，省掉的是升到 420℃ 之后才发现卡阻、被迫降温拆装的六个小时。

这台铜型材挤压机是 2019 年从无锡市伟特机械设备制造厂拉回来的。当时同时问了三家，报价差了 12 万多，最后定下来的原因很实在：交机调试那九天，来的两个师傅把紫铜和 H62 两套参数窗口——分段筒温、速度斜坡、压余厚度——直接预置进了触摸屏的配方里，我们后来开新牌号只是调配方，不用从头摸索。去年冬天一组挤压筒加热圈烧了，报过去第二天人就带着件到了现场。要说厂家的标配件也有不合手的地方：模具支承垫是按标配给的，我们做铜管开坯时自己又加厚了 8mm，这个他们也没有二话，照着改了图纸。

预热：梯度不是"头尾一样热"，是尾部低 20℃

中频感应炉三段线圈，铸棒 Φ125×420，单根 46kg 左右。我们最初按铝的习惯给的是均匀温度——出炉头 852℃、尾 851℃，差值 1℃，看着很漂亮。第一根挤出来的 Φ38 棒，头段硬度 HB 68，尾段 HB 46，差了 22 个布氏单位。金相上一看，尾段晶粒粗了两级。

原因不在加热，在挤压过程本身。紫铜变形抗力低、挤压比 10.8，杆速给到 30mm/s 时，变形热在模孔附近堆得很凶，实测出口温度比入模温度高 70~95℃。头部先出，金属在筒里停留时间短；尾部后出，前面积累的筒温又烘高了一截，加上流动路径长，出口温度能冲到 940℃。超过 930℃，紫铜就进入过热区，晶粒长大、表面起橘皮。

后来把梯度反过来给：头部 858℃、尾部 838℃，尾比头低 20℃，出炉时用红外双点测头尾各一枪，差值超出 ±8℃ 的棒剔出来回炉。改完之后同一批棒，头尾硬度差压到 HB 8 以内，尾段再没出现过粗晶。

做 H62 黄铜时正好反过来。黄铜的挤压温度窗口窄（640~720℃），速度给到 18mm/s，变形热只有 30~40℃，压不动的地方反在头部——头段金属刚入模就失温。所以 H62 的梯度是头部高 12℃、尾部低 5℃，实际是"整体抬平、头部略补"。同一台铜型材挤压机两套梯度，写在配方里按牌号调用，靠人记是记不住的。

挤压筒这边别只盯设定值。三段热电偶显示 420/418/421，筒内实际温度要用接触式偶从模孔插进去量，我们量到的是 396℃——筒表和筒内差 25℃。新衬套头一个月这个差值能到 35℃，跑够 200 根以后稳定在 20℃ 上下。这个差值不记下来，前面所有温度窗口都是纸上的数。

首件：突破压力那一秒，速度压到 15mm/s

炉温到、筒温到，第一根是废是成就看头十五秒。我们的做法：铸棒出炉到入筒控制在 25 秒以内（超过 40 秒，表面氧化皮厚到 0.3mm，会被带着走压进棒材表层），镦粗完先给 15mm/s 的杆速，等突破压力曲线过了峰值开始回落，再在 20 秒内线性提到 30mm/s。

峰值那一下，这台铜型材挤压机的表上打到 860 吨，占额定 69%。如果超过 85%，不要硬挤，先退回来查是棒温低了还是模具定径带长了。铜挤压最忌讳的就是首件在峰值区硬顶——顶过去的后果是模具定径带崩口，一副模 3~5 吨的寿命，一次崩口能去掉一半。

首件出来先不量尺寸，先摸。戴石棉手套顺着出棒方向捋一遍：有连续细纹说明模孔工作带已经粘铜，有周期性的凸点说明挤压筒内壁挂铜。这两样都不是尺寸问题，是后面批量废品的信号。尺寸只记三个数：Φ38 处实测 38.12mm（冷缩后应落在 37.95~38.05，超了说明定径带磨损）、椭圆度 0.06mm、每米弯曲 1.2mm。

稳态：每根之间差的不是时间，是出口温度

连起来跑之后，铜型材挤压机的节拍是 52 秒一根：上料 8 秒、镦粗 6 秒、挤压 26 秒、剪切压余 5 秒、清理饼回程 7 秒。这个节拍里最容易漂的不是棒温，是模孔出来那一瞬的出口温度。

我们在模孔后 300mm 架了一支红外，每根记一个数。连续 60 根的记录是：前 20 根从 868℃ 爬到 912℃，中间 20 根稳在 908~916℃，第 41 根之后一路爬到 943℃。到第 47 根，棒表面开始出现细密的橘皮纹，硬度掉到 HB 41，整批判废。

后来分成两档控制：出口温度 900℃ 以内，杆速保持 30mm/s；过了 900℃，每升高 10℃ 杆速降 3mm/s，降到 21mm/s 是下限；降到下限温度还在爬，就插一根"冷却棒"——把下一根铸棒的出炉温度临时下调 25℃，靠它把筒温拉下来。这三条线现在挂在触摸屏的报警页上，不用人盯着。

冷却水也在这一段给。Φ38 棒出模后过 1.2 米的水槽，水温控制在 35~45℃，低于 25℃ 紫铜会急冷出现表面微裂，这点在做铜排时踩过，铜棒同样。氧化皮的多少看水里的还原剂浓度，我们按每周补一次、每次 3kg 的量加，多了浪费，少了棒面发黑。

换模：模具离炉到进模座，90 秒是硬线

一副模跑到 4.2 吨，定径带宽度从 3mm 磨到 4.6mm，Φ38 实测 38.19mm，到换的时候了。换模这一步的坑不在拆，在装的时间窗口。

模具在模具炉里 380℃ 保温，取出来到装进模座、挤压杆顶住，我们卡 90 秒。超过 90 秒，模具温度掉到 310℃ 以下，铜的第一根必然在模口"闷"一下——金属前段在冷模里失温，变形抗力上冲，突破压力直接打到 1050 吨，接近额定 84%。顶过去了模具受伤，顶不过去就是闷车，闷一次处理要 40 分钟。

所以换模前的动作顺序是定死的：先把下一副模从 380℃ 提到 420℃（换模前 15 分钟开始提），清理饼挂到挤压杆头，压余剪完立刻退杆到 620mm；模座里的铜屑用压缩空气吹两遍，再上模。上一根留下的那点碎屑不清，会在新模首件表面压出一道 0.3mm 的划痕，那根棒不用量就知道是废的。

换完模的头三根按首件流程再走一遍，速度从 15mm/s 起。这三根的出口温度会比正常值低 15~25℃，属正常，不要去调筒温补偿，等第四根自然回来。挤压杆顶住模具之后先别急着投棒，把手背放到模座侧面 10cm 处停两秒，感觉到明显的辐射热再上料——这是当时调试那几天留下的土办法，比看表快。