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                                                                                  铝型材挤压工艺优化

                                                                                  文章出处:网责任编辑:佛山亮银作者:佛山市亮银铝制品:http://www.jackdm.com/人气:-发表时间:2017-12-27 15:58:00

                                                                                    1 铝型材挤压工艺化学成分的优化控制

                                                                                    6063-T5建筑铝型材必须具备一定的力学性能球王会app|最新下载球王会app|最新下载。在其他条件相同时,其抗拉强度、屈服强度随含量增加而升高球王会app|最新下载。6063台金的强化相主要是Mg2Si相,到底Mg、Si和Mg2Si的量应取多少为好球王会app|最新下载?Mg2Si相是由2个镁原子同1个硅原子组成,镁的相对原子质量为24.3l球王会app|最新下载,硅的相对原子质量为28.09球王会app|最新下载,因此Mg2Si化合物中球王会app|最新下载,镁硅的质量比为1.73:1。

                                                                                    因此球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载,可根据以上分析结果球王会app|最新下载,如果镁硅含量比值大于1.73,则合金中镁除形成Mg2Si相外球王会app|最新下载球王会app|最新下载,还有过剩镁球王会app|最新下载球王会app|最新下载,反之比值小于1.73球王会app|最新下载,则表明硅除形成Mg2Si相外球王会app|最新下载,还有剩余硅球王会app|最新下载。

                                                                                    镁过剩对合金力学性能是有害的球王会app|最新下载。镁一般控制在0.5%左右球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载,Mg2Si总量控制在0.79%球王会app|最新下载。当硅过剩0.01%时合金的力学性能σb约为218Mpa球王会app|最新下载,已大大超过国家标准性能球王会app|最新下载球王会app|最新下载,并过剩硅从0.01%提高到0.13%球王会app|最新下载球王会app|最新下载,σb可提高到250Mpa球王会app|最新下载球王会app|最新下载,即提高14.6%球王会app|最新下载。要形成一定量的Mg2Si,必须首先考虑到Fe与Mn等杂质含量造成的硅损失球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载,即要保证有一定量的过剩硅。为了使6063合金中的镁充分与硅匹配球王会app|最新下载,实际配料时球王会app|最新下载,必须有意识地使Mg:Si<1.73球王会app|最新下载。镁的过剩不仅削弱强化效果球王会app|最新下载,而且又增加了产品成本。

                                                                                    因此球王会app|最新下载,6063合金的成分一般控制为:Mg:0.45%-0.65%球王会app|最新下载;Si:0.35%-0.50%球王会app|最新下载;Mg:Si=1.25-1.30球王会app|最新下载球王会app|最新下载;杂质Fe控制在<0.10%-0.25%球王会app|最新下载;Mn<0.10%。

                                                                                    2 优化铸锭均匀化退火工艺

                                                                                    在民用挤压型材生产时,6063合金的高温均匀化退火规范为:560±20℃球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载,保温4-6h球王会app|最新下载,冷却方式为出炉强迫风冷或喷水急冷球王会app|最新下载。

                                                                                    合金的均匀化处理能提高挤压速度,同未均匀化处理的铸锭相比球王会app|最新下载球王会app|最新下载,大约可使挤压力降低6%-10%球王会app|最新下载。均匀化处理后冷却速度对组织的析出行为有重要的影响球王会app|最新下载。对均热后快冷的铸锭球王会app|最新下载,Mg2Si几乎能全部固溶于基体球王会app|最新下载,过剩的Si也将固溶或以弥散析出的细小质点存在。这样的铸锭可以在较低温度下快速挤压,并获得优良的力学性能和表面光亮度球王会app|最新下载。

                                                                                    在铝型材挤压生产中,以燃油或燃气加热炉替代电阻加热炉可收到明显的节能降耗效果球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载。合理地选择炉型球王会app|最新下载球王会app|最新下载、燃烧器及空气循环方式可使炉子获得均匀稳定的加热性能球王会app|最新下载,达到稳定工艺提高产品质量的目的球王会app|最新下载。

                                                                                    燃烧式铸锭加热炉经几年来运行和不断改善球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载,目前市场上已推出燃烧效率高于40%的炉型球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载。铸锭装炉后迅速升温到570℃以上球王会app|最新下载,并经一段保温时间后,在出料区冷却到接近挤压温度时出炉挤压球王会app|最新下载,铸锭在加热炉经历了半均匀化过程球王会app|最新下载,这一过程称半均质处理球王会app|最新下载,基本上符合6063合金热挤压工艺要求球王会app|最新下载,从而可省单独的均匀化工序球王会app|最新下载球王会app|最新下载,可大大节省设备投资和能耗球王会app|最新下载球王会app|最新下载,是一种值得推广的工艺球王会app|最新下载。

                                                                                    3 优化挤压和热处理工艺

                                                                                    3.1 铸锭加热

                                                                                    对挤压生产来说球王会app|最新下载,挤压温度是最基本的且最关键的工艺因素球王会app|最新下载。挤压温度对产品质量球王会app|最新下载、生产效率、模具寿命球王会app|最新下载球王会app|最新下载、能量消耗等都产生很大影响球王会app|最新下载。

                                                                                    挤压最重要的问题是金属温度的控制,从铸锭开始加热到挤压型材的淬火都要保证可溶解的相组织不从固溶中析出或呈现小颗粒的弥散析出球王会app|最新下载球王会app|最新下载。

                                                                                    6063合金铸锭加热温度一般都设定在Mg2Si析出的温度范围内,加热的时间对Mg2Si的析出有重要的影响球王会app|最新下载,采用快速加热可以大大减少可能析出的时间球王会app|最新下载球王会app|最新下载。一般来说,对6063合金铸锭的加热温度可设定为:

                                                                                    未均匀化铸锭:460-520℃;均匀化铸锭:430-480℃。

                                                                                  铝型材挤压工艺

                                                                                    其挤压温度在操作时视不同制品及单位压力大小来调整球王会app|最新下载。在挤压过程中铸锭在变形区的温度是变化的球王会app|最新下载,随着挤压过程的完成球王会app|最新下载,变形区的温度逐渐升高球王会app|最新下载,而且随着挤压速度的提高而提高。因此为了防止出现挤压裂纹球王会app|最新下载,随着挤压过程的进行和变形区温度的升高球王会app|最新下载球王会app|最新下载,挤压速度应逐渐降低。

                                                                                    3.2 挤压速度

                                                                                    挤压过程中必须认真控制挤压速度球王会app|最新下载。挤压速度对变形热效应球王会app|最新下载、变形均匀性球王会app|最新下载、再结晶和固溶过程球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载、制品力学性能及制品表面质量均有重要影响球王会app|最新下载球王会app|最新下载。

                                                                                    挤压速度过快,制品表面会出现麻点球王会app|最新下载、裂纹等倾向球王会app|最新下载球王会app|最新下载。同时挤压速度过快增加了金属变形的不均匀性球王会app|最新下载球王会app|最新下载。挤压时的流出速度取决于合金种类和型材的几何形状球王会app|最新下载球王会app|最新下载、尺寸和表面状况球王会app|最新下载球王会app|最新下载。

                                                                                    6063合金型材挤压速度(金属的流出速度)可选为20-100米/分。

                                                                                    近代技术的进步球王会app|最新下载,挤压速度可以实现程序控制或模拟程序控制球王会app|最新下载,同时也发展了等温挤压工艺和CADEX等新技术。通过自动调节挤压速度来使变形区的温度保持在某一恒定范围内球王会app|最新下载球王会app|最新下载,可达到快速挤压而不产生裂纹的目的。

                                                                                    为了提高生产效率球王会app|最新下载球王会app|最新下载,在工艺上可以采取很多措施。当采用感应加热时,沿铸锭长度方向上存在着温度梯度40-60℃(梯度加热)球王会app|最新下载球王会app|最新下载,挤压时高温端朝挤压模球王会app|最新下载,低温端朝挤压垫球王会app|最新下载,以平衡一部分变形热;也有采用水冷模挤压的球王会app|最新下载球王会app|最新下载,即在模子后端通水强制冷却,试验证明可以提高挤压速度30%-50%。

                                                                                    近年来在国外用氮气或液氮冷却模具(挤压模)以增加挤压速度球王会app|最新下载球王会app|最新下载,提高模具寿命和改善型材表面质量球王会app|最新下载球王会app|最新下载。在挤压过程中将氮气引到挤压模出口处放出,可以使被冷却的制品急速收缩球王会app|最新下载球王会app|最新下载,冷却挤压模和变形区金属球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载,使变形热被带走,同时模子出口处被氮的气氛所控制,减少了铝的氧化,减少了氧化铝粘接和堆积,所以氮气的冷却提高了制品的表面质量,可大大的提高挤压速度球王会app|最新下载。CADEX是最近发展的一种挤压新工艺球王会app|最新下载,它挤压过程中的挤压温度球王会app|最新下载、挤压速度和挤压力形成一个闭环系统,以最大限度地提高挤压速度和生产效率球王会app|最新下载球王会app|最新下载,同时保证最优良的性能球王会app|最新下载。

                                                                                    3.3 机上淬火

                                                                                    6063-T5淬火是为了将在高温下固溶于基体金属中的Mg2Si出那蛲趸醓pp|最新下载球王会app|最新下载?缀缶焖倮淙吹绞椅露槐A粝吕辞蛲趸醓pp|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载。冷却速度常和强化相含量成正比球王会app|最新下载。6063合金可强化的最小的冷却速度为38℃/分球王会app|最新下载,因此适合于风冷淬火球王会app|最新下载球王会app|最新下载。改变风机和风扇转数可以改变冷却强度,使制品在张力矫直前的温度降至60℃以下。

                                                                                    3.4 张力矫直

                                                                                    型材出那蛲趸醓pp|最新下载球王会app|最新下载?缀笄蛲趸醓pp|最新下载,一般皆用牵引机牵引。牵引机工作时在给挤压制品以一定的牵引张力球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载,同时与制品流出速度同步移动球王会app|最新下载。使用牵引机的目的在于减轻多线挤压时长短不齐和抹伤球王会app|最新下载球王会app|最新下载,同时也可防止型材出那蛲趸醓pp|最新下载?缀笈づ?、弯曲,给张力矫直带来麻烦球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载。

                                                                                    张力矫直除了可以使制品消除纵向形状不整外球王会app|最新下载,还可以减少其残余应力球王会app|最新下载,提高强度特性并能保持其良好的表面。

                                                                                    3.5 人工时效

                                                                                    时效处理要求温度均匀,温差不超过±3-5℃球王会app|最新下载。6063合金人工时效温度一般为200℃球王会app|最新下载。时效保温时间为1-2小时。为了提高力学性能,也有采用180-190℃时效3-4小时,但此时生产效率会有所降低球王会app|最新下载。

                                                                                    3.6 铸锭长度的优化与计算

                                                                                    铸锭长度的计算方法有体积法和质量法球王会app|最新下载。通过建立数学关系式,就很容易地选取出最佳的铸锭规格,大大提高型材的几何成品率球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载球王会app|最新下载。

                                                                                   

                                                                                    佛山市亮银铝制品有限公司

                                                                                   

                                                                                  球王会app|最新下载