铝挤压材质量控制.pdf

The school of materials science and engineering of CSU 铝挤压材质量控制 The school of materials science and engineering of CSU 目录 铝型材几何质量控制 铝型材表面质量控制 铝型材组织与性能控制 铝合金挤压型材的废品分为两大类：几何废品和技术废品。 几何废品是铝合金型材在挤压过程中不可避免的产生的废 品。如挤压的残料、拉伸时制品两端的夹头、定尺料因不够定 尺长度而抛弃的料，切取必要的样品，分流组合模中残留在分 流腔中的铝块，铸锭和制品切取定尺短料的锯口消耗的铝屑以 及试模时消耗的铝锭等。 技术废品是铝合金型材生产过程中因工艺不合理、设备出 现问题，工人操作不当时产生的人为废品。它和几何废品不同， 通过技术改进、加强管理，可以有效地克服和杜绝技术废品的 产生。 技术废品可以分为： 组织废品：如过烧、粗晶环、粗大晶粒、缩尾、夹渣等。 力学性能不合格废品：强度、硬度太低，不符合国家标准； 或塑性太低，没有充分软化不符合技术要求。 表面废品：成层、气泡、挤压裂纹、桔子皮、组织条纹、 黑斑、纵向焊合线、横向焊合线、擦划伤、金属压入等。 几何尺寸废品：波浪、扭拧、弯曲、平面间隙、尺寸超差等。 减少几何废品的措施 （1）正确选择铸锭长度是减少工艺废品的主要措施。 铸锭的长度不是先挤压后再计算，而是先计算后再挤压。 （2 ）长锭加热，采用热剪技术是减少工艺废品的一项 良好措施。它不仅可以将铸棒切成短棒时不会产生废料， 而且可以在试模时切取一个只要够试模的短棒即可，从 而减少了试模的几何废料。 （3 ）改善铸锭的内外部品质。它可使大多数合金铸棒 不用车皮，即使像硬铝和超硬铝那样的合金一定要车皮， 也可以减少车皮的深度，从而减少了车皮的几何废品。 由于铸锭的内外品质好，也可以适当缩短残料长度。 （4 ）一模多孔挤压可提高成品率。 1 铝型材几何质量控制 1.1 波浪 在挤压制品表面沿挤压方向，有局部的连续起伏不平的现 象，如同水浪一样，通常称为波浪。一般在薄壁宽面的型材或 带材制品中容易产生。 主要原因：挤压金属从模具流出时的温度分布不均或冷却 速度不均；也可能是挤压机运行不稳定，产生较大的抖动，使 金属不平衡流过模腔；或模具设计不合理，工作带设计有问题 使金属流动不均而引起制品产生波浪。 预防措施：1）维修好挤压机，使其工作平稳无抖动，调 整挤压机、挤压筒和模具中心，使其三者同心度符合规定要求。 2 ）修正模具定径带长度，确保金属流动均匀。 3 ）适当降低挤压温度和挤压速度。 1.2 扭拧 制品在挤压过程中一部分与另一部分流出速度不同而产生沿 纵轴扭转的现象称扭拧。一般断面为非轴对称型材容易产生，实 心和空心型材都可能产生，有的开始时产生，有的在挤压快结束 时产生。 主要原因：金属通过模具时各部分的流动速度不同而引起的。 当这种缺陷轻微时可以在随后的矫直工序中得到纠正，当扭拧严 重时，即使进行矫直也无法消除。 消除方法：1）修正模具定径带长度，确保金属流动均匀。 2 ）对空心模具合理设计分流孔和桥部结构。 3 ）制品出口处安置形状相似的导路，或用石黑板、石墨条压住 制品使之平稳前进。 4 ）合理调整挤压温度和挤压速度，使变形均匀。 1.3 弯曲 制品沿纵向呈现不平直现象称弯曲。沿纵向呈现均匀的弯曲称 均匀弯曲;在制品某处突然弯曲称硬弯。沿宽度方向(侧向)的弯曲称 刀形弯。 主要原因：模具设计工作带或制品流出模孔后前端突然受到某 处的阻力，立即产生弯曲;或制品流出模孔后，冷却速度大，各处 收缩不平衡而引起弯曲。 消除方法:1）修理模具工作带，确保金属流动均匀。 2 ）安装合适的导路，从出料台到滑出台各处要保持平滑， 不能有任何阻止制品前进的障碍。 3 ）适当增大拉伸率，将制品拉直为止。 4 ）适当控制挤压速度，冷却风要均匀，避免从一边吹风冷却制品。 1.4 平面间隙 制品某一面呈现向上凸和向下凹的现象，用直 尺放置该面，其间有一定的缝隙称之平面间隙。 主要原因：型材壁的两面金属流动不均或精正 矫直配辊不当所造成的。 消除方法：修正模具工作