铝挤压材质量控制.docx

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1、铝挤压材质量控制目录I）铝型材几何质量控制I）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

2、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

3、，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

4、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。1.3弯曲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

5、速度，使变形均匀。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。1.5尺寸超差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

6、间隙。主要原因：型材壁的两面金属流动不均或精正矫直配辐不当所造成的。消除方法：修正模具工作带长度，确保金属流动均匀。精整矫直时适当配好上下辐可以校正平面间隙。制品各部分尺寸超过了型材断面图纸尺寸的公差要求称尺寸超差。通常的尺寸超差有:厚壁超差、圆棒、圆管的外径超差，扁方管的长（宽）边超差，不规格型材角度超差，开口尺寸超差等。主要原因：模具设计时尺寸预留不合理，或模具挤压时产生变形，或模具使用时间太长，或拉伸矫直时拉伸率控制不当等。消除方法：1）建立模具档案，对于模具变形、使用时间长、壁厚已超差的模具应及时报废。改进模具设计和模具制造工艺。2）对于角度超差、开口尺寸超差的应修正模具工作带，确保金

7、属流动均匀。3）拉伸矫直时，适当控制拉伸量。对有开口的型材，夹头时在开口处放上适当的垫块可以防止拉伸时收口。4）严格控制挤压温度和挤压速度。通常，铝型材壁厚出现超负偏差的现象较多，且易理解，而超正偏差（反涨水）现象并不多见，且不易理解。实践表明，当流入模口前预先分配的金属流量大于某部位实际所需流量时，该部位将受到更高的压力；且受整体性限制，该部位将产生横向附加压应力;在这种附加压应力作用下，刚挤出模孔的温度很高的型材将产生塑性收缩变形而使壁原增天,即“反涨水”。对于实心型材平面模，主要通过合理优化导流腔来解决,而对于分流组合模则较难控制。平模和配置的导流模35 一挤出板料前端形状二受横向附加拉

8、应力!,二 二二二三三二三.髭工三5二三二 ,卜（b）制品中间部分壁厚尺寸变薄和四角塌角（虚线表示）横向附加压应力（c）模孔的四角和中间部分加大尺寸（虚线表示） U铝型材缺陷分析由模具参数不合理引起铝型材几何尺寸与形状缺陷的现象非常普遍。解决的措施主要是优化模具设计和现场修模。间隙间隙(c)(d)(e)(0(a)(b)The 昌”戛j CSU铝型材缺陷分析(b)舌头工作带磨损，阻力大舌头工作带缩短,纵向阻力减小&ol of materials science and engineerirfgSU.铝型材缺陷分析氧化着色不一致(b)斜角过渡1 chool of materials science

9、铝型材缺陷分析and engineering c；u(b)1焊合室太小I of materials science and enqineeriJfCSU7.2铝型材表面质量控制1划、擦、碰伤:划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在防后工序中与工具、设备等相接触时辱致的表面损伤Q1.1主要原因:铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。侨侯表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均勺化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数散的坚硬的金属颗粒，在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属飘粒附着在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对型材袅面造成划伤;模具型腔或工作带上有杂物，模具工作带硬度

10、较低，使工作带表面在挤压时受伤而划伤型材;出料轨道或摆床上有裸露的金属或石鬓条内有较硬的夹杂物，当其与型材接触时对型材夫面造成划伤；在又料杆将型材从出料轨道上送到找床上时，由于速度过快造成型材碰伤;在揉床上人为拖动型材造成擦伤;在运输过程中型材之间相互庠擦或挤造成损伤012解决办法：加强对铸锭质敢的控制提卷修模质世,模具定期氯化并严格执行家化工艺: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;生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材;在料框中合理摆放型材，尽殿避免相勺庠擦;2咸层成层是一种无固定分布规律的挤压缺陷，多数是不连续的圆形或弧形的薄层分布在挤压制品的边缘，可见到明显的

11、壳状分层o主要原因：由于铸锭表面粘有油污尘土，或因挤压筒前端工作部分磨损较大，造成前端弹性区周围脏污金属的堆集。挤压时沿着弹性区滑动面而被卷入制品周围而形成。一般多出现在制品的尾端，严重时也可能出现在制品的中段，甚至前端。消除方法：1）提高铸锭表面的清洁度。2）提高挤压筒和模具表面光洁度，及时更换严重磨损超差的挤压筒和挤压垫。3）改进模具设计，模孔位置尽可能离挤压筒边缘远一点。4）减少挤压垫直径与挤压筒内径差，可以减少挤压筒内衬中残留的脏污金属。)1 of materials science and enqinee3.金属压入金属碎屑、氧化铝渣压入制品表面称金属压入。主要原因：在模具空刀位置产

12、生的氧化铝渣粘附在挤压制品上，流入出料台或滑出台被辑子压入挤压材表面所造成。在阳极氧化时，金属压入的地方不形成氧化膜或形成压痕、压坑。消除方法：1）光滑定径带、缩短定径带的长度。2）调节定径带的空刀。3）改变模孔的布置，尽量避免制品平面放在下面和辐子接触，以及氧化铝渣被压入。4）铸锭表面、端头清洗干净，润滑油中避免有金属屑。ool of materials science and enineerin4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.Tt无手感.在光的作用下表现明显。4.1主要原因:牵引机发生周期性上下跳动使型材表面发生局部弯折:模具设计不合理,工作带在挤压力作用下

13、发生颤动导致型材出现波纹O42解决办法:保证牵引机运行平稳:合理设计模具结构。5麻面海面是指在型材表面出现的密度不等、带有拖足、非常细小的瘤状物.手感明乩有尖剌的感觉。在挤压时被高温而压的铝夹带着脱落,在型材表面形成麻面、52解决办法:适当降低挤田速度，采用合理的挤东温度和模具温度;严格控制铸铢质鼠降低铸锭中的灾杂物含量,将铸钱进行均匀化处理:加强修模质鼠管理、铝型材缺陷分析6黑皿:依材阳极辄化后总部出现近似K）形的黑灰色斑点，在型材纵向贴摆床的面上等距离分布，大十一 .6.1主要原因:由于挤压机出口处风冷髭不够,导致恬材在放高温度下接触摆床，接触部位的冷却速度于我它位置不同,有利大的Mg3si相析出,在阳极林化处理后该部位变为思灰色。62解决办法:加强风冷强度,避免摆床上型材的间隔过小，保证风冷的温度梯度:有条件的工厂应采用雾化水冷与风冷相结合的方法,可完全黑斑形成的位置图与石墨条（耐热毡）接触处产生黑斑黑斑形成的位置7.1主要原因:在挤压过程中，型材流出模孔的瞬间与工作带篇紧地旅在一起，构成一对热状态下的干摩擦副.且将工作带分成两个区一粘着区和滑动区。在粘着区内，金属旗点受到至少来自两个方面的力的作用:厚擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩擦力大于物切力时，金属质点