铝合金挤压型材几种常见缺陷解析.docx

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铝合金挤压型材几种常见缺陷解析

挤压铝型材概况颗粒状毛刺的形成原因与对策

在铝型材的挤压临盆中,型材概况不合程度的消失一些小颗粒吸附在型材概况上,这种的缺点,仅有稍微手感,不细心不雅察或手摸较难发明.但它轻微影响氧化.电泳涂漆及喷涂型材的概况美不雅,下降了临盆效力和成品率,更是高级装潢型材的致命缺点.是以,对其形成机理进行剖析,同时在挤压临盆实践中不竭地不雅察剖析,总结其成因,实时采纳措施,是削减或杜绝这种缺点的消失的有用手腕.

一.颗粒吸附成因剖析

1.挤压型材概况消失的颗粒状毛刺分为四种：

1）空气尘埃吸附,燃煤铝棒加热炉产生的尘土.铝屑.油污及水份凝聚成颗粒附着在热的型材概况.

2）铝棒中的杂质,如：

精华精辟不充分遗留的金属搀杂物和非金属搀杂物.

3）时效炉内的尘土附着.

4）铝棒中的缺点及成分中的β相AlFeSi在高温下析出,使金属塑性下降,抗拉强度下降,产生颗粒状毛刺.

“吸附颗粒”的形成

2.原因

1）铝棒质量的影响

因为高温锻造,锻造速度快,冷却强度大,造成合金中的β相AlFeSi不克不及实时改变成球状α相AlFeSi,因为β相AlFeSi在合金中呈现针状组织,硬度高.塑性差,抗拉强度很低,在高温挤压时不但会诱发挤压裂纹,并且会产生颗粒状毛刺,这种毛刺不轻易清算,手感强烈,颗粒邻近常陪同随蝌蚪状拖尾,在金相显微镜下不雅察,呈现灰褐色,成分中富含铁元素.

铝棒中的杂质影响,铝棒在熔铸进程中,精华精辟不充分,土壤.精华精辟剂.笼罩剂以及粉末涂料和氧化膜搀杂等混入棒中,这些物资在挤压进程中,使金属的塑性和抗拉强度明显下降,极易产生颗粒状毛刺.

棒的组织缺点罕有的有松散.晶粒粗大.偏析.光明晶粒等,所有这些铸棒缺点有一个合营点,就是与铸棒基体焊合不好,造成了基体流淌的不持续性,在挤压进程中,夹渣极易从基体平分别出来,经由过程模具的工作带时,粘附在进口端,形成粘铝,其实不竭被流淌的金属拉出,极易产生颗粒状毛刺.

2）模具的影响

在挤压临盆中,模具是在高温高压的状况下工作的,受压力和温度的影响,模具产生弹性变形.模具工作带由开端平行于挤压偏向,受到压力后,工作带变形成为喇叭状,只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝,相似于车刀的刀屑瘤.在粘铝的形成进程中,不竭有颗粒被型材带出,粘附在型材概况上,造成了"吸附颗粒".跟着粘铝的不竭增大,模具产生刹时回弹,就会形成咬痕缺点.若粘铝聚积较多,不克不及被型材拉出,模具刹时回弹时粘铝不脱落,就会形成型材的概况光滑.亮条.型材扯破.堵模等问题.模具的粘铝现象见图1.我们如今应用的挤压模具根本是平面模,在铸棒不剥皮的情形下,铸棒概况及内涵的杂质聚积在模具内金属流淌的逝世区,跟着挤压铸棒的推动及挤压根数的增多,逝世区的杂质也在不竭的变更,有一部分被正常流淌的金属带出,聚积在工作带变形后的空间内.

有的被型材拉脱,形成了颗粒状毛刺.是以,模具是造成颗粒状毛刺的症结身分.别的工模具概况的光滑度越高.工作带概况的硬度越低,也是造成粘铝,形成颗粒状毛刺原因之一.

3）挤压工艺的影响

挤压中发明,挤压工艺参数的选择准确与否也是影响颗粒状毛刺的重要身分.经由现场不雅察,挤压温度.挤压速渡过快颗粒毛刺就越多,原因温度高.速度快,型材流淌速度增长模具变形的程度增长,金属的流淌加快,金属的变形抗力相对削弱,更易形成粘铝现象;对大的挤压系数来说,金属的变形抗力相对增长了,逝世区相对增大,进步了形成粘铝的前提,形成"吸附颗粒"的概率增长;铸棒加热温度与模具温度之差过大,也易造成颗粒状毛刺问题.

4）空气中的尘埃.水.油污等强烈附着于铝型材概况,原因是热的铝型材碰到尘土后粘附,产生化学反响并产生胶状物资,在时效进程中又与炉中的尘土联合,生成较大的颗粒状毛刺,在随后的氧化.电泳.喷涂进程中不轻易清除.

二.削减颗粒状毛刺

的措施

1.进步铝棒质量,从泉源抓起,对于概况质量请求高的型材,铸棒进程中要清洗炉膛,优选原料和辅料,如喷涂型材再成品制止进入,选用优质铝锭等,增强锻造工艺进程掌握,防止锻造缺点等,进步金属高温塑性,削减产生颗粒状毛刺的几率.

2.狠抓模具质量,优化模具构造设计,较少逝世区金属流入,进步模具强度和刚度,削减模具挤压形变,采纳合理的氮化工艺,进步工作带硬度和进步抛光质量,削减金属粘附.

3.优化工艺参数,不合的铝合金成分和型材断面,依据铝合金挤压道理,采取合理的挤压工艺温度,对挤压速度进行分段掌握,削减棒平和模温的温度差,增大挤压筒与棒温差,可以进一步削减逝世区金属流入和铸棒概况金属氧化物和搀杂流入,从而削减夹渣和毛刺的消失.

“6S”现场治理,进步情形质量,对铸棒概况清算,较少灰渣尘土附着,杜绝"跑冒滴漏",实时清算型材概况的尘土,尽可能削减尘土附着

浅析铝型.棒材的缩尾成因及清除办法

挤压临盆中,会消失型.棒材在切头.尾后半成品部分经碱蚀检讨会消失俗称“缩尾”的缺点,含有该组织的型棒材的力学机能达不到请求,消失安然隐患.同时,临盆的型棒材要进行概况处理或车削加工时,因为该缺点的消失破坏了材料内部的持续性,会影响后续概况和精加工,轻微的会造成暗纹报废或破坏车刀等,这在临盆中是罕有的问题,在此,本文对缩尾形成的原因和清除的办法扼要做一下剖析.

缩尾的分类

“缩尾”分为中空缩尾和环状缩尾两种,1）中空缩尾：

在挤压型.棒材尾端中间部位形成中空,横断面呈现为边沿不但滑的孔或边沿充满有其它杂质的孔,纵向呈一漏斗状（锥形）,漏斗尖端朝向金属流出的偏向,重要出如今单孔平面模挤压,尤其是挤压系数小.成品直径大.厚壁或者采取了有油污的挤压垫片地挤压的型材的尾部加倍明显.二.环状缩尾：

在挤压分流模成品的两头（尤其是头部）呈不持续的环形或弧形,在焊合线双方则呈新月形最为明显,各孔成品的环状缩尾对称.

缩尾的形成

缩尾形成的原因：

缩尾形成的力学前提是;当平流阶段停止,挤压垫片逐渐接近模时,挤压时增长并产生一个对挤压筒侧概况压力dN筒.该力与摩擦力dT筒一路,当破坏了力的均衡前提（dN筒+dT筒）≥dT垫时,位于挤压垫片区四周的金属,向后沿边沿流入毛坯中间,便形成了缩尾.

缩尾形成的挤压前提是：

1.挤压残料留得太短2.挤压垫片有油或不干净3.铸锭或毛料概况不干净4.成品切尾长度不合划定5.挤压筒内衬超差6.挤压终了忽然增长挤压速度.

缩尾的清除办法

削减和防止缩尾形成的措施：

1.严厉按工艺划定剪切压余和锯切头.尾,保持挤压筒内衬无缺,制止挤压垫片抺油,下降铝棒挤压前温度,采取特别的凸形垫片,采取合理的残料的长度.2.挤压对象.铝棒概况应干净3.经常检讨挤压筒尺寸并改换不合格的对象4.安稳挤压.在挤压后期应当减慢挤压速度,恰当留压余的厚度,或采取增大残料法挤压.

压余留量应相符以下划定：

挤压机（T）压余厚度（㎜）

＜800T≥15㎜

800—1000T≥18㎜

1200T≥20㎜

1600T≥25㎜

2500T≥30㎜

4000T≥45mm

挤压铝型材气泡.起皮的原因及清除办法

气泡或起皮：

在成品概况消失凸形的泡,罕有于头.尾部,完全的叫气泡,已决裂的叫起皮.

一.挤压产品气泡.起皮产生的原因：

1.挤压筒.挤压垫磨损超差,挤压筒和挤压垫尺寸合营不当,同时应用的两个垫片之直径差超出许可值.

2.挤压筒和挤压垫太脏,粘有油污.水分.石墨等.

4.铸锭概况铲槽太多,过深,或铸锭概况有气孔.砂眼,组织松散.有油污等.

5.改换合金时,筒内未清算干净.

7.铸锭温度.尺寸超出许可负误差

8.铸锭过长,填充太快,铸锭温度不均,引起非鼓形填充,因而筒内排气不完全,或操纵不当,未履行排气工序.

9.模孔设计不合理,或切残料不当,分流孔和导流孔中的残料被部分带出,挤压时闲暇中的气体进入概况.

二.清除办法:

1.合理设计挤压筒和挤压垫片的合营尺寸,经常检讨对象尺寸,包管相符请求,挤压筒消失大肚要实时补缀,挤压垫不克不及超差.

2.对象.铸锭概况保持干净.滑腻和湿润

3.改换合金时,完全清筒

4.经常检讨装备和仪器,防止温渡过高.速渡过快

6.合理设计.制作工模具,导流孔和分流孔设计成1渡过~3度内斜度

7.严厉操纵,准确剪切残料和完全排气

预防铝材挤压拖黑.夹渣的办法

为懂得决成品缺点的拖黑.夹渣问题,削减报废量,进步成品率,工艺科进行了大量的查询拜访工作.经由过程长期的跟踪,对预防拖黑.夹渣提出以下三个方面的办法来解决：

1.临盆工艺掌握

1）剪完棒要用风管吹干净铝棒上的尘土,削减带入的煤灰量,削减拖黑.夹渣的起源;

2）压余厚度要留够,太薄的压余会导铝棒逝世区卷入型材尾端,造成拖黑.夹渣;

3）挤压速度要进行有用的掌握,特别是末尾要进行减速处理,防止紊流卷入表皮杂质;

4）每临盆一段时光（至少每次换模）要进行清缸;

2.装备.装配的调剂

1）如挤压杆没有对中,挤压杆活动中磨损料胆,会造成料胆大肚.变形等缺点;

模座中间位,上.下.左.右要对中,严禁移动模座进行临盆,高低不合错误中的,要接洽机修进行维修;

2）压饼大小要进行按期检测并换新,对于卷边的挤压饼,也会造成拖黑.夹渣等报废;

3）料胆长期应用,消失大肚等变形,也会造成批量报废,此种报废在临盆中消失异常多,须要引起看重,新料胆必定将胆内的脏物去除并对内胆进行抛光后才干上机装配.

3.模具设计.临盆筹划的调剂

1）对于平面模,如PM系列,须要加装导流板进行导流,如许做缩小了进料口,钳制住逝世区;

2）料胆口必须充分包抄模具分流孔,班长要对每装一套模具进行比较,若有分流孔过大的现象,不克不及上机临盆,要转大机临盆;

3）临盆下筹划时,要依据模具部开模的原始机台（同棒径的可以通用）下筹划,不要消失小棒临盆大棒机台的模具;

材焊缝形成的机理

空心型材是罕有的铝合金装潢材料及工业型材,也是铝加工场经常临盆的品种,因为挤压机才能的不合,可能在不合的机型上临盆不合的空心型材,例如,在5MN机上临盆25mm×38mm扁管,8MN机上临盆100mm×25mm管材以及在18MN或更大的机上临盆幕墙型材.纺织型材或其它工业型材等.但在临盆进程中经常碰到的问题是：

因为焊缝轻微,型材经概况处理后消失黑带或色差轻微而使产品报废,造成不成挽回的损掉.本文就有关身分进行了剖析和归纳,供同业参考.

　　1．焊缝形成的机理

　　金属经由火流孔分成几股从新集合在焊合室,因为分流桥的消失,桥底不成防止形成金属流淌的刚性区,使该处金属原子的集中联合速度较慢,金属的组织致密度下降.所以用分流组合模挤压型材将不成防止消失焊缝;但优越的焊缝可使型材在经概况处理后防止消失诸如黑带如许的现象.要包管焊缝的质量,必须使焊合室焊缝处金属能充分集中联合,不然,将形成松散.颗粒粗大与其它部位的组织不均一,是以,变形程度要大一些,特别是焊合室的金属变形量要大,以形成较大的流体静水压力.

　　2．烽缝轻微产生的原因

　　2．1挤压力过低,则焊合力较低.造成挤压力低的身分是分解的,有模具上的身分也有工艺上的.有以下几种情形：

　　一.挤压比较低.要进步焊合力可以采纳下列办法：

3.挤压温度恰当下降,正常的空心型材挤压温度为460-500℃,可降至420-440℃.这办法在现场很适用.

4.选择较大的挤压筒,即将该型材安插在较大的机型上挤压.

5.焊合室选择深些（可经由过程将分流桥“下沉”的办法）.但要留意沉桥也会下降挤压力,是以应用此法时要依据具体的情形而定.对于采取“+宇”桥构造的分流模较为有用.

　　事实上,在临盆进程中,跟着模具的磨损,型材的壁厚也跟着增大,挤压比也下降,到必定的程度,焊缝的轻微将会影响型材的概况质量.

　　二.分流孔设计过大（特别是对于挤压比低的型材）,使挤压力下降,从而下降焊合力.建议分流孔边沿距离挤压筒壁有至少6—10mm距离.当然分流孔的选择与分流桥的构造联合起来斟酌会更好.

1.

　　焊合室过浅或容积过小,形成不了足够的静水压力.合理的是在包管模芯刚性.强度的前提下,加大焊合室的容积.可所以加大焊合室的断面积,也可所以增长焊合室的高度.

　　2.

　　分流孔筹划不合理.分流桥设计及加工不合理.应尽量使焊缝往角部或非装潢面靠,并采取滴水形分流桥及合理的焊合角,使焊点落在焊合室平面之上（即预成型区内）;若采取“+宇”桥构造安插分流孔,相似这种情形,中央桥可窄些,并沉桥（加深局部焊合室深度）5-8mm.

三.挤压温渡过高.（见工艺方面的剖析）

四.工艺上

　　铸棒的内部缺点易出如今空心型材的焊缝上（难变形区）.Mg.Si总量过高以及Fe含量过高将加剧焊合不良,建议Mg.Si总量在0．7％-0．9％规模内,Fe含量低于0．15％可得到较好的焊缝质量.

　　铝棒的温度高是有利于金属的集中联合,但又导致金属粘结模具现象的加剧,同时,温度高,又导致金属的组织晶粒发展和成长速度加快,因而将使焊缝组织粗大.挤压速渡过高,金属变形功增大,金属温度升高较大.别的,挤压温渡过高,挤压力将下降,因而又下降了焊合力.是以,在临盆现场,最适用的是将铝棒温度下降,然落后行模具方面及其它的剖析或维修.

3.挤压筒温度的选择不合理也会影响焊缝的质量,对于厚壁型材建议挤压筒温度440-460℃,而对于薄壁型材及分流孔过大的情形下,建议选用400-420℃,另一方面,挤压筒不干净,余积氧化皮多,或者挤压筒已变形如鼓形,以及挤压筒与挤压垫间隙过大,这些均影响焊缝质量.

4.冷却不平均也将影响焊缝的质量.事实上,当采取石墨成品作为出料滑出台时,与石墨接触的一面,型材也易消失氧化后有黑带的现象,特别是在寒冷的夏日.这是因为石墨其特征使型材局部的温度上升,从而加快了该面焊缝处晶粒的长大.但装备的冷却才能足够的话,则可防止此现象.

5.要减轻焊缝对概况质量的影响,也可以相对削减氧化进程中的碱蚀时光.

五.停止语

　　解决空心型材的焊合质量问题,先要“诊断”模具,然后选择并包管合理的工艺或者依据模具的情形调剂挤压工艺.焊合不良或者焊缝轻微的成果是型材在经概况处理后产生诸如黑带.色差等色带现象.