作为一种双金属复合材料,锌包钢线具有钢丝的高强度和锌合金良好导电、耐腐蚀性能,已被广泛地用于输油管线和城市管网等领域,特别是在腐蚀性环境的应用更为突出。目前锌包钢线的生产,主要采用电化学方法在钢线上镀锌,该工艺存在诸多缺点,本论文采用连续挤压包覆方法制备锌包钢线,通过理论分析和试验研究相结合成功制备出界面结合良好的厚层锌包钢线,研究结果可为大规模工业化生产提供一定理论和技术指导。本文采用上限法和虚功原理分析了连续挤压包覆过程中芯线张力、塑性变形速度场以及锥形模的模角优化等关键问题,结果表明锌包钢连续挤压包覆时不需要对芯线施加额外的拉力,芯线前进的张力完全由挤压过程中的摩擦力提供;在包覆模出口处,变形锌料的轴向流动速度应与芯线的运动速度完全相同,这样才能保证锌层和芯线的结合紧密而达到冶金结合的效果;锥形模的半锥角对包覆过程的径向力产生很大影响,计算表明在摩擦因子和半锥角满足一定条件时,芯线因受到向心力的作用产生偏心,从而最终达到模具中心和芯线中心重合的目的。锌包钢连续挤压包覆试验研究结果显示:锌变形温度、挤压轮的转速、钢芯预热温度、钢芯速度和钢芯的张力等几种工艺参数在挤压复合过程中决定了产品的质量和生产率,控制这些参数能够保证顺利生产和产品合格率。挤压过程中产生的几种缺陷有:芯线被挤断、焊缝不严和偏心,芯线被挤断的原因是:σ_s/σ_c太大、复合区变形的长度太大、挤压比太大;焊缝不严主要是分流桥过宽,而偏心则是模具设计不合理造成。通过调整工艺参数以及改进模具设计,避免了缺陷的产生同时获得了界面结合强度良好的锌包钢线材。最后讨论了锌包钢线材的耐腐蚀性能和导电性能。