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铝合金型材挤压技术浅谈 【摘要】本文重点介绍了铝合金型材挤压技术的特点，挤压过程中发生的金属流动现象的影响因素，以及挤压时的温度场问题，同时也重点介绍了挤压制品的组织性能和挤压制品的质量控制关键词】挤压技术；金属流动；挤压力挤压就是对放在容器（挤压筒）中的锭坯一端施加以压力，使之通过模孔成型的一种压力加工方法挤压最基本的方法是正挤压和反挤压正挤压是金属的流动方向和挤压杆的运动方向相同反挤压是金属的流动方向和挤压杆的运动方向相反1、铝合金型材挤压法的优缺点（1）挤压法的优点：有强烈的三向压应力状态图，金属可以发挥其最大的塑性；可以生产断面极其复杂以及变断面的型材；具有极大的生产灵活性，在一台设备上能够生产很多的产品品种和规格；产品尺寸精确，表面质量高；实现生产过程自动化和封闭化比较容易2）挤压法的缺点：金属的固定废料损失较大；要填塞模孔和留压余及切头切尾；加工速度低挤压时的摩擦热和变形热高，制约了挤压速度，另外加工辅助过程较多，制约了生产效率；沿长度和断面上制品的组织和性能不够均一；在高温、高压和反复冲击载荷的作用下，工模具消耗大2、金属流动挤压时会产生金属流动现象，金属流动分三个阶段：填充挤压阶段、平流挤压阶段、紊流挤压阶段。

影响金属流动的因素有很多，主要有接触摩擦与润滑、工具的冷却作用、金属导热性的影响、工模具结构与形状的影响、摩擦条件的影响、合金强度特性的影响等等，温度变化，合金的摩擦系数会产生变化，在相变温度下挤压，相变会对金属流动产生影响，强度高的金属比强度低的金属流动均匀3、挤压力挤压力是挤压杆通过挤压垫作用在锭坯上使之依次流出模孔的压力影响挤压力的因素很多，挤压力的大小与金属的变形抗力成正比例关系，随着变形程度的增大，挤压力成正比例升高，挤压速度对挤压力的影响，也是通过变形抗力的变化起作用的，在挤压筒、变性区和工作带内的金属，都承受了基础面上的摩擦作用这些摩擦阻力是挤压力的组成部分，锥形挤压模的模角对挤压力有着明显的影响，锭坯和挤压筒存在较大摩擦，锭坯越长，挤压力越大，反向挤压不存在锭坯和挤压筒的摩擦，所需的挤压力较正向挤压低4、挤压时的温度场4.1锭坯及工具中的温度锭坯中的温度分布与锭坯加热方法有关现在最先进的锭坯加热方法为感应加热在挤压时，变形能的95%变为热能，锭坯的原始温度场还要加上变形热引起的附加温度场因此，被挤压的锭坯中的温度场是非常不均匀的在一般情况下，对塑性区内金属平均温度有影响的是生成热、逸散热。

在挤压过程中，工具的温度也发生变化，由于强烈的摩擦和比铝的导热性，工具某些部位的温升要比挤压金属的温升高得多4.2挤压条件对金属温度的影响随着挤压速度的提高，缩短了金属与工具间的导热时间，于是金属温度升高变形能转变成热能直接受变形抗力的影响工具与锭坯间的温差：温差越大，被挤压的金属温度越低，锭坯中的温度分布变得越不均匀，从而变形和流动的不均匀性增大，其结果导致制品的组织和性能不均匀正挤压时，由于锭坯与筒壁间的摩擦作用，所放出的热量比反挤压多15%左右同时金属温度的调节可以降低挤压速度、降低锭坯的原始温度、改变工具的温度、锭坯梯温加热5、挤压制品的组织性能和质量控制5.1挤压制品的组织性能（1）挤压制品组织的不均匀性挤压制品组织的特点是，在其断面上和长度上都很不均匀一般来说，沿制品长度上，前端晶粒粗大后端细小沿断面径向上中心晶粒粗大外层细小許多具有实用价值、通常成分复杂的合金在热变形后的热处理中，经常会形成异常大的晶粒，其晶粒尺寸超过原始晶粒尺寸的10—100倍，比临界变形后热处理所形成的再结晶晶粒大得多，晶粒这种异常长大的过程称为粗化，这种组织称为粗晶粒2）挤压制品的机械性能挤压制品的变形与组织的不均匀性，必然导致内部机械性能的不均匀性。

当挤压比较小时，制品的内部和外层的机械性能不均匀性较为严重；当挤压比很大时，制品的内部和外层性能基本一致5.2挤压制品的质量控制（1）制品断面形状与尺寸影响因素有：挤压时的流动不均匀性；工作带过短，挤压速度和挤压比过大，可能产生工作带内的非接触变形；模孔变形；工模具不对中或变形（2）制品表面质量挤压制品表面应清洁、光滑，不允许有起皮、气泡、裂纹、粗划道、夹杂以及腐蚀斑点，允许表面有深度不超过直径与壁厚允许偏差的轻微擦伤、划伤、压坑、氧化色和矫直痕迹等对需继续加工的毛料，可在挤压后进行表面修理以保证产品质量对成品或毛坯，都要求低倍组织不得存在偏析聚集、缩尾、裂纹、气孔、成层以及外来夹杂物，要求粗晶环的深度不超过允许值，高倍显微组织不得过烧3）挤压工艺参数对制品组织性能的影响挤压工艺参数对制品组织性能的影响因素有挤压温度、挤压速度、变形程度实际生产中，挤压速度是受挤压温度制约挤压温度高，挤压速度就应适当放低，保证工模具散热参考文献：[1]梅中义.飞机铝合金结构件数控加工变形分析与控制[J].北京航空航天大学学报，2009，35（2）：146-150.[2]杨吟飞.7085铝合金残余应力及加工变形的数值仿真与试验[J].航空学报，2014，35（2）：574-579.[3]王春，王强，林盛.铝合金车体结构件铣削时筋变形的实验分析[J].现代制造工程，2013，13：69-72. -全文完-。