铝合金挤压生产知识及注意要点.docx

铝合金挤压生产知识及注意要 点、 铝合金的挤压生产挤压生产工艺流程：-盛锭筒加热一-模具加热一来棒检查TT铝棒加热、热剪TT T挤压成型▲-淬氏T中断f拉伸矫直-成品锯切-装框-时效处理-转序 ▲表示特殊过程1、 挤压时金属的变形过程分为三个阶段：⑴填充挤压阶段；⑵平流压出阶段；⑶紊流压出阶段2、 挤压比（入）：挤压筒内铝棒的截面积与挤出型材的截面积之比，称为挤压比（入）或挤压系数（入）挤压6063型材时，挤压比（入）在什么范围内最合适？ 挤压系数是挤压工艺最重要内容，根据制品外形和截面面积选择挤压筒的直 径挤压系数一般＞9平模当入=9〜40时使用寿命较长，分流模的 挤压系数应在20〜70范围内系数过小会产生焊接不良所以挤压空 心型材的挤压系数比实心型材的大如挤压①101X25管材，当入=15 时焊合不好，选择入=38时管材焊合良好挤压系数太大，挤压困难， 而且因铝棒较短造成产品的成品率太低，影响经济技术指标3、 生产过程中如何控制挤压温度？铝棒温度应保持在440〜520°C之间（以6063为例），加热时间均大于6小时 挤压筒加热到400〜440C模具温度为400〜510C，保温时间1〜4 小时。

4、 选择挤压温度应遵循哪些原则？6063合金铝棒挤压温度通常在470〜510C之间，有时也可在较低温度下挤压选择铝棒温度的原则：⑴为获得较高的机械性能，应选择较高的挤 压温度；⑵当挤压机能力不足，可通过提高铝棒温度来提高挤压速度； ⑶当模具悬臂过大时，可提高铝棒温度，以减小铝棒对模具的压力及摩 擦力；⑷挤压温度过高会使产生气泡、撕裂及由于模具工作带粘铝造成 表面划痕严重；⑸为了获得高表面质量的产品，宜在较低温度下挤压模具加热及保温控制：模具夕卜径模具类型◎ 2別—①350平面模分流模<1)180-01260平面模分流模0139-平面模3 39平面模分流模加热溫度("C )保温时1可(H)430-490> 3430-490430-49Q430-490>2430-490> 1430-490>2430-490>1430-490> L 55、如何控制挤压速度？挤压速度是影响生产率的一个重要指标挤压速度取决于合金种类、几何形 状、尺寸和表面状态，同时也与铸锭质量息息相关要提高挤压速度， 必需合理控制铝棒温度、模具温度、挤压筒温度6063 铝合金挤压速 度范围为：9〜80M/min,其中实心型材为：20〜80M/min，空心型材的 挤压速度一般为实心型材挤压速度的0・5〜0・8倍。

6、均匀化：通常将6063铝棒在560°C保温6〜8小时，使合金的Mg2si相以细小质点均匀分布在整个金属基体中，且消除铸造应力，铸锭出炉后以较高速度冷却(水冷或风冷)，这种热处理工艺称作均匀化7、在挤压生产中，均匀化有什么作用？⑴能提高型材的机械性能；⑵降低挤压力约10〜15%；⑶大大提高挤压速度； ⑷降低合金的挤压摩擦，提高模具寿命；⑸减少型材的挤压痕，改善型 材的氧化着色质量8、 挤压机每小时产量按下面公式计算：As=3600XFXP [1Vi一tf/ (Ld-1)]其中：As-挤压机每小时产能(t/h)； F-铸锭截面积(mJP-铸锭密度(m3)； tf-辅助机构空程和工作行程时间(秒)Ld-铸锭长度(m) 1-压余长度(m)； Vi-平均挤压速度(m)9、 如何实现6063合金的快速挤压？⑴严格控制铸锭的化学成分，如采用铝含量99. 7%以上的铝锭作为基体，Mg+Si总量在1.0 %左右,Mg：Si控制在1・5〜1・7,Fe含量要在0.20% 以下；⑵用Ti-B细化铸锭晶粒，对铸锭均匀化处理；⑶挤压出口处型 材温度控制在515〜525°C左右；⑷模具工作带应光洁，并生产一定量 型材后就要氮化处理重新抛光。

10. 型材在挤压过程中，如何消除弯曲、扭拧、尺寸不合格等缺陷？除了正确设计模具和认真修理模具外，可采取以下措施消除上述缺陷：⑴设 置导路：让温度高具有可塑性的型材沿着规定路线移动，从而消除缺陷； ⑵使用牵引机：通过牵引型材，起到导路作用，从而克服各模孔流速不 均匀而引起的各类缺陷11. 淬火处理：淬火是为了使模子出口处的型材快速冷却到室温，将在淬火温度下固溶于基体金属中的强化项Mg2Si保留在基体内6063合金的淬火敏感性较低，可以实现风冷淬火；而 6061 合金则必需采用水冷淬 火12．张力矫直有什么作用？ 张力矫直是使型材在张力作用下产生塑性变形而实现矫直，从而消除型材的 弯曲、扭拧、波浪等缺陷6063-T5合金型材的拉伸量为0.5%〜1・5%13．人工时效处理：人工时效是合金过饱和固溶体在固溶温度以下析出 Mg2Si 强化相而使合金强化的过程，人工时效处理是铝合金最重要的热处理， 是改善合金组织构造和性能的重要手段，经过人工时效处理后强度可提 高 50%以上，消除了挤压残余应力，合金元素在时效中变得更均匀， 固溶化更好，为氧化着色提供了一个组织均匀的表面，可获得色差小色 调均匀的优质型材。

时效处理的温度和时间依合金种类、合金元素含量而变化，如果工艺参数选 择不当，同样会造成组织结构和表面状态的差异6063 铝合金通常采 用200°C，保温两小时，决不宜高于210°C时效工艺表：合金状态设定控制温度实际时效温度升温时间保温时间6063-T5195TC±10t」( ±4 <.l-21i2.5-4hc 兀' i；195TCilOnC(:l-21i3 Th6Q05-T6180nC±10X3iaonc±io€1-2116-8h6005-T5180nC±10nCuonc±ionc1-2115-7h6061-T619«DC±10：C19M±1QC1-2114-611一)划、擦、碰伤：划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随后工序中与工具、设备等相接触时导致的表面损伤主要原因1) 铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析，在挤压过程中金属流经工作带时， 这些杂物或偏析浮出物附着在工作带表面或对工作带造成损伤，，最终 对型材表面造成划伤；2) 模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材；3)出料轨道或摆床上有裸露的金属或石墨条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材表面造成划伤；4) 在叉料杆将型材从出料轨道上时，由于速度过快造成型材碰伤；5) 在摆床上人为拖动型材造成擦伤；6) 在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。

解决方法1) 加强对铸锭质量的控制；2) 提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；3) 用软质毛毡将型材与辅具隔离，尽量减少型材与辅具的接触损伤4) 生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；5) 在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦二) 机械性机能不合格主要原因1) 挤压时温度过低，挤压速度太慢，型材在挤压机的出口温度达不到固溶温度，起不到固溶强化作用；2) 型材出口处风机少，风量不够，导至冷却速度慢，不能使型材在最短的时间内降到200C以下，使粗大的Mg2Si过早析出，从而使固溶相减少， 影响了型材热处理后的机械性能；3) 铸锭成分不合格，铸锭中的 Mg、Si 含量达不到标准要求；4) 铸锭未均匀化处理，使铸锭组织中析出的 Mg2Si 相无法在较短时间内重 新固溶，造成固溶不充分而影响了产品性能；5) 时效工艺不当，热风循环不畅或热电偶安装位置不正确，导至时效不充 分或过时效解决办法1) 合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机 出口温度保持在最低 固溶温度以上；2) 强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装置，以期达到 6063 合 金冷却梯度的最低要求；3) 加强铸锭的质量管理；4) 对铸锭进行均匀化处理；5) 合理确定时效工艺，正确安装热电偶，正确摆放型材保证热风循环通畅。

三) 几何尺寸超差主要原因1) 由于模具设计不合理或制造有误，挤压工艺不当，模具与挤压筒不对中、 不合理润滑等，导致金属流动中各点流速相差过大，从而产生内应力致 使型材变形；2) 由于拉伸矫直量过大导致型材尺寸超差1) 合理设计模具，保证模具精度；2) 正确执行挤压工艺，合理设定挤压温度和挤压速度；3) 保证设备的对中性；4) 采用适中的牵引力，严格控制型材的拉伸矫直量四)条纹 挤压型材的条纹缺陷种类比较多，形成因素也较复杂，这里仅就一些常见条纹的产生原因及解决方法加以论述A・摩擦纹 模具每次抛光上机挤压后，纹路都不能一一对应，有轻有重主要原因在挤压过程中，型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起，构成一对热状态下的干摩擦副，且将工作带分成两个区—粘着区和滑动区在粘着 区内，金属质点受到至少来自两个方面的力的作用：摩擦力和剪切力当粘着区内金属质点所受摩擦力大于剪切力时，金属质点就会粘附在粘 着区工作带表面上，并将型材表面擦伤形成摩擦纹解决办法1) 调整模具工作带出口角 使其在-1〜-3°范围内，这样可降低工作带粘着区高度，减小该区的摩擦力，增大滑动区；2) 保证模具氮化处理质量，使模具表面硬度保持在 HV900 以上；工作带表面渗硫可降低粘着区摩擦力，减少摩擦纹。

B组织条纹主要原因铸锭铸造组织不均匀，成分偏析，铸锭表皮下存在较严重的缺陷，铸锭的均匀 化处理不充分等，在随后的挤压过程中导致型材表面成分不均匀，从而 使型材氧化后的着色能力不相同，形成组织条纹解决办法1) 合理执行铸造工艺，消除或减轻组织条纹；2) 铸锭表面车皮；3) 严格按工艺对铸锭均匀化处理C・金属亮线在氧化白料中表面发亮，大多数情况下为笔直条状且宽度不定，在氧化着色料 和表面喷涂料中该条纹呈浅色条纹主要原因 由于金属流动出现摩擦或变形极其剧烈时，金属局部温度会上升很高，另外金 属流动不均匀也会导至晶粒发生剧烈破碎，然后发生再结晶，致使该处组 织发生变化，在随后的氧化处理中导致型材表面出现纵向的亮条纹，着色 处理和表面喷涂中致使型材呈现浅色条纹解决办法1) 合理设计模具结构；2) 模具加工注意工作带的过度，工作带要圆滑过渡，避免较大落差 焊合条纹 焊合条纹又称焊合线，笔直通长，在氧化白料中多呈现浅色，着色料和表面喷 凃料中多呈浅色主要原因1) 挤压比、分流比过小；2) 焊合室深度不够，不能保证有足够的压力；3) 挤压工艺不合理，润滑不当1) 采用大吨位挤压机，提高挤压比；2) 焊合室深度不够，不能保证有足够的压力；3) 设计模具时必需考虑有足够的分流比；保证模桥呈水滴形，消除棱角；设计模具时尽量把焊合线避在角部；4) 合理控制挤压工艺参数。

五) 挤压波纹 挤压波纹是指在挤压型材表面出现的类似于水波纹的情况，一般无手感，在光的作用下表现明显主要原因1) 牵引机发生周期性上下跳动使型材表面发生局部弯折；2) 模具设计不合理，工作带在挤压力作用下发生颤动导致型材出现波纹解决办法1) 保证牵引机运行平稳；2) 合理设计模具结构六) 气泡 型材表层金属与基体金属出现局部连续或断续的分离，表现为圆形或局部连续凸起主要原因1) 由于挤压筒经长期使用后尺寸超差，挤压时筒内气体未排除，变型。