6063挤压型材条纹缺陷产生原因分析及解决措施
铝合金挤压工序中的主要缺陷分析及质量控制方法(DOC)

一、缩尾在某些挤压制品的尾端,经低倍检查,在截面的中间部位有不合层形似喇叭状现象,称为缩尾。
时常可以见到一类缩尾或者二类缩尾两种情况。
一类缩尾位于制品的中心部位,呈皱褶状裂缝或者漏斗状孔洞。
二类缩尾位于制品半径 1/2 区域,呈环状或者月芽状裂缝。
有时在离制品表面层 0。
5-2mm 处浮现连续的或者不连续的不合层裂纹或者裂纹痕迹,有人把它称为第三类缩尾。
普通正向挤压制品的缩尾比反向挤压的长,软合金比硬合金的长。
正向挤压制品的缩尾多表现为环形不合层,反向挤压制品的缩尾多表现为中心漏斗状。
金属挤压到后端,堆积在挤压筒死角或者垫片上的铸锭表皮和外来夹杂物流入制品中形成二次缩尾;当残料留得过短,制品中心补缩不足时,则形成一类缩尾。
从尾端向前,缩尾逐渐变轻以至彻底消失。
1、残料留得过短或者制品切尾长度不符合规定;2、挤压垫不清洁,有油污;3、挤压后期,挤压速度过快或者蓦地增大;4、使用已变形的挤压垫(中间凸起的垫);5、挤压筒温度过高;6、挤压筒和挤压轴不对中;7、铸锭表面不清洁,有油污,未车去偏析瘤和折叠等缺陷;8、挤压筒内套不光洁或者变形,未及时用清理垫清理内衬。
1、按规定留残料和切尾;2、保持工模具清洁干净;3、提高铸锭的表面质量;4、合理控制挤压温度和速度,在平稳挤压;5、除特殊情况外,严禁在工、模具表面抹油;6、垫片适当冷却。
二、粗晶环有些铝合金的挤压制品在固溶处理后的低倍试片上,沿制品周边形成粗大再结晶晶粒组织区,称为粗晶环.由于制品外形和加工方式不同,可形成环状、弧状及其他形式的粗晶环。
粗晶环的深度同尾端向前端逐渐减小以至彻底消失。
期形成机理是由热挤压后在制品表层形成的亚晶粒区,加热固溶处理后形成粗大的再结晶晶粒区。
1、挤压变形不均匀‘2、热处理温度过高,保温时间过长,使晶粒长大;3、便金化学成份不合理;4、普通的可热处理强化合金经热处理后都有粗晶环产生,特别是 6A02,2A50 等合金的型、棒材最为严重,不能消除,只能控制在一定范围内 ;5、挤压变形小或者变形不充分,或者处于临界变形范围,易产生粗晶环。
6063铝合金铸锭_中心裂纹_的成因及对策

6063铝合金铸锭“中心裂纹”的成因及对策苏亚军(焦作市万方集团有限责任公司,河南 焦作 454003)摘要:阐述了6063铝合金“中心裂纹”铸锭对铝型材表面质量的不良影响,其次,分析了裂纹的形成机理及其影响因素,提出了具体的解决方案。
关键词:中心裂纹;热裂纹;铸造应力;氧化物条痕;组织条痕Causes and Coun ter m ea sures of Chevron Crackfor 6063A lloy lngotSU Ya -Jun(Jaozuowanfang (group )co .,ltd J i a ozuo 45403)Abstract :T he article elabo rates on the negative influence of the chevron crack of 6063alum in ium all oy ingo t on the sur 2face quality of 6063alum in ium all oy p rofile ,analyses the fom nati on m echan is m and effects of the chevron crack and the p ropo ses coun ter m easuresKeywords :Chevron crack ;ho t tear ;casting stress ;ox ide streak ;structural streak前言在6063铝合金型材的生产过程中,有时会出现被称为“氧化物条痕”的挤压材表面缺陷。
这种缺陷是因铸锭内部的非金属夹杂物,在平行于挤压方向上流入挤压件表面而造成的。
客观存在于挤压过程中只表现挤压件光泽不佳,呈现白色浑浊的表面。
腐蚀后,表面粗糙、发灰,阳极氧化处理后,因为有缺陷的部位不形成氧化膜,所以可借助涡流测厚仪检测出来。
有资料[1]认为:“氧化物条痕”的产生主要是由于铸锭表面及挤压筒内残留金属中的非金属夹杂物流入挤压件而造成的。
6063铝合金挤压型材质量影响因素及对策

6063铝合金挤压型材质量影响因素及对策摘要铝合金质量的好坏主要受挤压铸锭的质量的影响,要想获得高质量的铝合金材料必须要有高质量的挤压铸锭。
本文从控制化学成分、熔体的质量、铸锭的均匀化处理以及铸造工艺参数的设定等方面介绍了如何提高6063铝合金挤压型材质量。
关键词铝合金;挤压铸锭;铸造工艺;铝型材作为一种绿色环保的有色金属,广泛的应用在建筑行业,其优点主要有容易加工、能回收、耐腐蚀而且性能好。
在铝制材料中使用最广泛的是铝合金型材,它的空间结构具有很强的空间感,而且在施工过程中容易操作。
在我国,随着房地产行业的快速发展,对于铝型材的需求也逐渐增加。
此外,对于铝型材的力学性能、耐腐蚀、抗氧化、表面质量及色泽要求也越来越高。
要想获得高质量的铝合金型材的前提是提高6063铝合金挤压铸锭的质量。
本文分析了在实际生产过程中对6063铝合金挤压型材质量的影响因素并提出了相关的解决方法。
1 严格控制化学成分众所周知,材料的各项性能指标主要是由化学成分决定的。
要想获得高质量的铝合金型材必须严格的控制其化学成分。
6063铝合金其主要的化学元素是Mg、Al 和Si。
其中Mg 和Al 可以形成β 相,即Mg5Al8,但是起不到沉淀强化的作用。
合金抗腐蚀性能的好坏主要受到β 相分布状态和大小的影响。
如果β 相以链状的形式分布于晶界,就会造成晶间腐蚀;但是如果均匀的分布于将晶界和晶内,则会大大的提升合金的抗腐蚀性。
Mg2Si 作为强化相,其在铝中的最大溶解度为1.85%,并且溶解度与温度成正比例,温度降低则溶解度会变小[1]。
由于铝合金的主要元素为Mg、Si 和Fe,因此最重要的是控制好这三种元素的含量以及它们之间的相互关系,即要保证铝合金中形成的Mg2Si 强化相数量充足,又要保证有剩余的Si 且Si 的含量不能超过Fe 的含量。
2 保证熔体质量合金的熔体质量在一定程度上会影响铸锭的质量。
在此过程中要严格控制好熔体的温度,最佳温度一般控制在740-760℃范围内,若温度过热、不均匀或停留的时间过长,那么就会造成熔体中气、渣的含量过高以及烧损面积过大,同时也不易控制熔体中的化学成分[2]。
6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法

6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。
但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下,成品率降低,生产成本增加,效益下降,最终导致企业的市场竞争能力下降。
因此,从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。
1 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。
1.1 主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。
铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒,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颗粒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送到摆床上时,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。
1.2 解决办法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。
2机械性能不合格2.1 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,导致冷却速度慢,不能使型材在最短的时间内降到200℃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相无法在挤压的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,导致时效不充分或过时效。
6063铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法

6063铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法
1.毛刺:毛刺是挤压型材表面的突出物,会影响外观和触感。
毛刺的
主要原因是金属挤压时的不均匀变形和模具壁口的磨损。
解决方法包括增
加材料的充填比例,优化挤压工艺参数,增加模具壁口的滑移润滑剂等。
2.断裂:断裂是挤压型材在生产和使用过程中出现的一个严重问题。
断裂的原因可以是材料本身的强度不足、挤压工艺参数设置不当、模具设
计不合理等。
解决方法包括选择合适的6063铝合金型材,优化挤压工艺
参数,加强模具的冷却和加热控制等。
3.冷裂纹:冷裂纹是在挤压型材的表面或内部出现的长而细的裂纹。
冷裂纹的出现与材料的热处理过程和冷却速度不当有关。
解决方法包括优
化挤压工艺参数,控制冷却速度,合理设计材料的热处理过程等。
4.物理性能不稳定:6063铝合金挤压型材的物理性能,如硬度、抗
拉强度、延展性等,可能存在不稳定的情况。
这可能是由于挤压工艺中的
应力集中和不均匀变形导致的。
解决方法包括优化挤压工艺参数,增加冷
却控制,合理设计模具结构等。
5.起皮:起皮是指挤压型材表面出现的局部脱层现象,降低了型材的
使用寿命。
起皮的原因主要是模具的磨损和使用不当。
解决方法包括定期
检查和维护模具,增加模具的使用寿命,减少起皮现象的发生。
总之,6063铝合金挤压型材的觉缺陷可能会影响其质量和使用寿命。
通过合理选择材料、优化挤压工艺参数、改进模具设计和加强质量控制等
措施,可以有效地解决这些问题,提高挤压型材的质量和性能。
6063铝合金型材“闪烁花纹”的原因及预防措施

在6063铝合金建筑装饰型材的生产中,常会见到一些空心、半空心的,甚至是一些断面曲率较大的实心的挤压材,经过硫酸阳极氧化生产工艺处理后,其表面局部会出现一种沿纵向连续分布的,具有一定宽度的显示为粗糙不平(似梨皮状)的,清晰可见的闪烁晶粒状的表面缺陷——“闪烁花纹”(或称“光亮花样”)。
一、成因分析1.氧化前处理工艺的影响某些挤压材经硫酸脱脂并水洗后,表面无异常变化,而当其在wZn2+≥4×10-6的碱蚀液中,经正常的浸蚀并随后立即有效水洗后,就会看到“闪烁花纹”的存在。
笔者对挤压材的挤压组织进行分析,结果表明:“闪烁花纹”对应的组织是晶粒度比正常部位的大得多的粗大等轴晶的再结晶组织——粗晶环,且晶粒越粗大,“闪烁花纹”越明显;这种现象也随着浸蚀的进行而越来越明显。
产生“闪烁花纹”的根本原因是碱蚀液中Zn污染引起的选择性晶间腐蚀。
晶间腐蚀的机理是电化学的,是晶界内的局部原电池作用的结果。
沿晶粒边缘沉淀析出的第二相Mg2Si与贫乏的固溶体之间由于腐蚀电位的不同,在碱蚀电解质溶液中,形成了原电池α-Al-Mg2Si。
在实际生产中,一般都要求Si 的含量过剩,则其晶间腐蚀敏感性增大,因为位于晶界及其附近区域的游离硅具有很强的阳极性。
2.铸锭质量的影响在6063铝合金型材(RCS状态)的碱蚀处理过程中,当其他条件具备时,只要合金中wZn≥0.03%,就可能产生“闪烁花纹”缺陷;并且这种缺陷的清晰程度随合金中Zn含量的增加而增大。
特别应该指出的是:在相同条件下,产生“闪烁花纹”缺陷时,合金中Zn的含量对空心型材的影响要比它对实心型材的影响更明显。
3.挤压-热处理工艺因素的影响在正常的工艺条件下生产RCS状态的6063铝合金挤压型材,在经挤压-淬火处理后,其组织为:Mg、Si等元素的原子固溶于α-Al中而形成过饱和铝基固溶体以及游离Si单质等,晶粒细小且均匀分布,成为只发生了动态回复或静态回复的加工组织。
6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析

6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析6063铝型材经阳极氧化后,具有具有良好的耐蚀性能和装饰性能,近年来,随着国民经济的发展及人们生活水平的提高,铝合金门窗、铝合金幕墙的使用越来越普及,然而不少的铝合金在使用一段时间以后,表面出现形态各异的腐蚀缺陷,其中斑点腐蚀较为常见,严重影响铝型材的使用性能及装饰效果。
为了合理改善铝型材的表面质量,达到控制表面斑点腐蚀的目的,很有必要对斑点缺陷做深入细致的分析。
本文以6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀为研究对象,分析斑点腐蚀的本质、成因及生成机理,探讨产生斑点腐蚀的关键因素。
1 斑点腐蚀的本质分析由所使用的6063铝型材成分可知,为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si,一般在配制合金成分时人为的使Si元素适量过剩。
因为随着Si含量的增加,合金的晶粒变细,热处理效果较好。
但另一方面,Si的过剩也有负面作用,使合金的塑性降低,耐蚀性变坏。
研究表明:过剩Si不仅能形成游离态的Si相,还会与基体形成α相(Al12 Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2),这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12 Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等阴极相粒子和阳极相Mg2Si粒子。
α相和β相对合金的腐蚀性能影响很大,尤其是β相能显著降低合金的腐蚀性能。
斑点处残留物的成分主要是游离Si相和AlFeSi相,同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附,这说明Cl-参与了腐蚀过程。
腐蚀区中锌元素含量较基体高得多,说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。
阳极氧化工序中,阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。
在阳极氧化碱洗时,Mg2Si粒子优先溶解而形成蚀坑,其中镁溶解在溶液中而硅在铝合金上残留下来,当蚀坑聚集在晶粒上就会使该晶粒颜色发暗。
在硫酸中和工序中硅不易除去,故斑点腐蚀蚀坑底部硅含量较其他区域高。
2 斑点腐蚀的成因分析影响斑点腐蚀的主要因素有预处理过程中的碱洗温度、碱洗时间以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量与合金的挤压状态等。
铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法

(液压英才网豆豆转载6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用。
但在生产过程中经常会出现一些缺陷而致使产品质量低下,成品率降低,生产成本增加,效益下降,最终导致企业的市场竞争能力下降。
因此,从根源上着手解决6063铝合金挤压型材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。
笔者根据多年的铝型材生产实践,在此对6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结,和众多同行交流,以期相互促进。
1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。
1.1主要原因①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。
铸锭表面存在大量偏析浮出物而铸锭又未进行均匀化处理或均匀化处理效果不好时,铸锭内存在一定数量的坚硬的金属颗粒,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颗粒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送到摆床上时,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。
1.2解决办法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。
2机械性能不合格:2.1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,导致冷却速度慢,不能使型材在最短的时间内降到200℃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相无法在挤压的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,导致时效不充分或过时效。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
6063挤压型材条纹缺陷产生原因分析及解决措施周春荣张宏辉(广东豪美铝业有限公司,广东,清远511540)摘要:根据多年现场的生产经验总结,主要分析了装饰用、表面质量要求高的6063热挤压铝型材表面条纹产生的原因,并提出了解决措施。
关键词:6063铝合金;挤压;条纹随着人们生活质量的不断提高,建筑行业的不断发展,以及出口比例的不断增加,铝合金型材的用量也越来越大。
与此同时,人们对铝型材的装饰性能的要求也越来越严格。
给铝加工行业提出了新的挑战,同时也刺激了中国铝加工行业的进步和发展。
下面就我们在现场的多年生产经验,单就6063铝型材的表面和氧化后条纹这一缺陷进行分析和探讨。
1.条纹的分类按照表面处理要求,可以分为表面处理前条纹和表面处理后条纹。
按条纹产生的机理分,可分为组织条纹、变形条纹、加工条纹。
组织条纹主要是由铸棒质量和化学成分引起的;变形条纹也就是工作带条纹,主要由模具设计和加工缺陷引起的;加工条纹为挤压过程中产生的,与铸棒的加热温度、挤压速度等工艺密切相关。
2.产生的原因及解决措施2.1 铸棒质量铸棒质量是产生组织条纹的主要原因,我们可以从铸锭的化学成分和铸锭质量两个方面来分析和探讨。
2.1.1 化学成分的合理控制6063合金是Al-Mg-Si系合金的典型代表,具有良好的可挤压性能。
其化学成分范围见表一:表表一为GB/T3190-1996的化学成分,从表中我们可以看出,6063化学元素的含量范围比较大。
但在实际生产中,需要根据不同的用途来合理配置各种元素的范围。
6063合金中Si、Mg、Fe的合理配置对型材表面质量和力学性能有很大的关系。
Mg、Si的总量和比例至关重要,根据多年的现场经验,要得到理想的力学性能和表面质量,按不同的用途,Mg、Si元素的总量可控制在0.85~1.0%比较合适。
确定Mg、Si的总量后,我们需从Mg/Si的比值和过剩硅及Fe元素含量来分析确定Mg、Si、Fe的合理分配。
我们知道Mg、Si在6063成分中主要形成Mg2Si强化相,其比例A=Mg的原子×2/Si的原子量=24.81×2/28.09=1.73,当A>1.73时,即Mg元素过剩,Mg元素过剩将增大有效结晶温度区间,增加铸锭的裂纹倾向。
因此我们一般控制Si 元素过剩。
过剩Si含量的数量需结合合金中Fe元素的含量综合考虑。
我们可按照过剩Si%=合金中Si的含量-Mg2Si中Si的含量-合金中(Fe+Mn)元素总含量的四分之一来计算。
一般我们使用的99.7的纯铝锭中Fe的含量0.20%左右,为使过剩硅与Fe形成α-Fe3Si2Al12相及β-Fe2Si2Al9相(其显微硬度相对较低),而不形成FeAl3和显微硬度更高的块状Si,所以一般控制过剩Si的含量在0.06~0.10%(这里提到的Mg/Si比控制仅对6063合金而言,对其它合金另当别论)。
这样在挤压过程中合金跟工作带的摩擦减少,表面条纹也就相对减少。
2.1.2化学成分的均匀性前面已提到6063合金中Mg、Si、Fe等元素的合理配置直接影响到型材的表面质量。
当成分配置合理时,如果成分搅拌不均匀,将同样严重影响型材的表面质量。
因为合金元素的加入都是以块状形式加入的,这样加入的位置相对较集中,合金元素很容易在局部集结,形成局部的高浓度区。
我们需通过搅拌使合金元素的高浓度区与低浓度区产生对流,加速合金元素的溶解,达到成分均匀的目的。
2.1.3 熔体中含气量的影响熔体中的含气量主要是指熔体中氢的含量。
它的来源非常多,需要从原辅材料、炉气、炉衬、工具、燃油、涂料、糊制物、流槽以及熔炼工程中的温度等各个环节进行控制。
原辅材料包括铝锭、合金元素、溶剂、以及精炼时使用的氮气等。
在南方,尤其是湿雨天气时,在铝的电解过程中,铝液中不可避免含有气体,其气体的主要成分为氢,大约占了70%~90%。
溶剂指精炼剂、打渣剂以及覆盖剂,各类溶剂在使用过程中由于直接跟铝液接触,一旦溶剂在运输和保存过程中出现烂包的现象,溶剂就很容易吸收潮湿空气中的水分。
同时精炼过程中使用的氮气或其它惰性气体如果纯度不够(一般要求99.99%以上),也会带入大量的水分和其它气体。
在高温条件下,铝与各环节带入的水分起如下反应:2Al+3H2O=Al2O3+6H这样,液态铝与水分反应,一部分生产三氧化二铝和原子氢,严重污染熔体质量,提高熔体中的氢含量。
燃油中的水含量常常在生产过程中常常被人们忽视,不同品位和牌号的燃油水含量相差很大,一般要求水含量不大于0.5%。
2.1.4 铸锭的结晶组织因素铸锭结晶组织的好坏直接影响到制品的表面质量。
粗大的晶粒在挤压过程中,与模孔摩擦被拉长,形成条状。
6063合金中化学元素对晶粒度大小的影响不是很明显,主要是熔炼和铸造工艺引起的。
熔炼温度一般控制在720℃~760℃,温度过低,合金元素得不到充分溶解,温度过高,熔体氧化吸气的倾向性增大。
熔体过热、铸造温度过高时,单位面积晶核数量就会减少,晶粒相应粗大。
如果冷却速度较弱、铸造速度过快,晶核就会快速长大,形成粗大晶粒。
所以我们需要根据不同的棒径选择合理的铸造速度和冷却强度。
同时,应该经常检查冷却环的水眼是否堵塞。
局部或小范围的堵塞也很容易形成局部晶粒粗大。
图一铸锭低倍组织检查晶粒度达到一级图二铸锭低倍组织检查边部局部粗大晶粒图三局部晶粒粗大放大图2.2 挤压过程2.2.1 铸棒加热的均匀性随着人们对环境保护意识的不断增强,铸棒加热炉由要来的煤加热逐渐转向于燃气、燃油加热。
加热方式也由原来的短棒加热转变为长棒热剪式。
我们公司研制、制造的燃气加热长棒热剪炉设备经过不断的更新换代,现已达到国内领先水平。
它与传统的燃煤加热炉相比,有加热速度快、操作便捷、加热温度均匀、生产效率高(提高3~8%)等特点。
加热温度不均匀、温差过大,势必会影响型材的表面质量。
2.2.2 采用合理的挤压工艺,减少氧化物的卷入氧化物条痕主要是在挤压过程中产生的,主要体现在以下几个方面:1. 铸棒的表面质量采用燃煤加热方式加热后的铸棒,铸棒表面会有一层煤灰,如果不及时清理,挤压筒边沿会越积越多,到一定程度时,这部分带灰尘的金属也参与流动到制品表面形成白点。
硬质的非金属物如粘附在模具工作带上,将会产生条纹甚至有手感的划线等缺陷。
长棒热剪炉由于配备了在线清刷系统,在铸棒进炉前,对铸棒表面进行清刷,灰尘和部分氧化物得到充分清理。
2. 挤压压余设定不合理有的公司在生产时过于追求生产效益,把挤压压余设定的非常薄。
根据正向挤压时金属的流动性原理,在挤压的终了阶段,纵向上的金属供应体积大大减少,锭坯后端的金属迅速改变其应力状态,克服挤压垫片的摩擦作用,产生径向流动,流入制品。
一般我们可以通过设定合理的压余来剪去这部分带有表皮氧化物的金属。
如果压余设定太薄,表皮氧化物或硬质物集结在工作带上,形成表面条纹等缺陷。
6063建筑型材我们可以根据挤压筒的大小来设定压余的厚度,具体如下:表二不同挤压筒径的最小压余量挤压厚壁型材时还需增大残料挤压。
3. 工模具的正确使用3.1 挤压筒内套的及时修整挤压筒内衬在长时间的高温、高压摩擦条件下,挤压筒产生大肚或局部的脱落。
严重时影响金属流动的连续性,使表皮金属提前参与流动从而影响制品表面质量。
检查周期可以按下表执行:表三挤压筒内套检查周期3.2 挤压筒与模具的中心位偏离的影响在挤压生产中,要求挤压筒的中心严格与模具的中心位在一条线上,尤其使宽扁型材。
宽扁型材的模具进料口相对挤压筒边缘比较小的情况下,如果模具的中心与挤压筒中心不在一条直线上,很容易导致进料口单边离挤压筒边缘的距离减少。
这样使阻碍表皮金属流动的死区减少,表皮金属更容易流入制品表面形成夹杂和条纹等缺陷。
模孔与挤压筒边沿的最小距离可按参考表四。
表四模孔与挤压筒边沿距离4.模具的加工和使用模具是挤压成型的关键,是保证产品的形状、尺寸和精度的基本工具,同样也是影响产品表面质量的最直接、最重要的的因素之一。
合理的模具设计不仅能提高模具的尺寸精度和使用寿命,也能从根本上决定型材的表面质量。
同样一个好的模具设计,也需要好的模具加工和后期的使用、维护来作保证。
这里仅从后期的使用和维护来谈谈与表面条纹缺陷的影响。
4.1 模具的加温工艺的影响模具的加热制度可根据不同的规格大小的模具选择不同的加热制度。
有专家指出可按1.2~1.5分钟/mm 来计算模具的保温时间。
大模具取上限,小模具取小限。
保温温度一般控制在450~480℃之间。
长时间的加温热或高温加热会降低模子硬度,模子工作带会产生点腐蚀或氧化脱碳。
挤压生产时产生毛刺、条纹等缺陷。
4.2 模具的加热方式的影响好的加热制度需要好的加热工具来保证,我们许多公司的模具加热炉在设计上存在很大的缺陷,如无循环风、无隔热、加热系统集中布置等。
这样的加热系统加热出来的模具温度很难保证,而且很不均匀,尤其是一些大的模具,模具的左右温度都不一样。
挤压生产时,很容易在表面产生分色、条纹,严重的导致产品偏壁、不成型等缺陷。
4.3模具的修理当由于模具设计不当,尺寸和形状得不到保证时,我们需要通过后期的修整来弥补模具设计和加工存在的缺陷。
在比较国外和我们广东一些公司的修模技术时,我们发现广东地区的部分厂家修模的一个很不好的手段--烧焊。
烧焊这种修复方式虽然快捷,对表面质量要求不高的型材可以适当应用,但烧焊时由于在模具局部产生急剧高温,尤其在接近工作带附件的地方烧焊时,直接破坏周围工作带的硬度。
烧焊后的地方形成的局部突起,在挤压过程中引起金属的紊流产生表面应力,使金属不能连续流动,在挤压生产时或氧化后产生条纹等缺陷。
4.4模具的氮化和使用规范为确保模具的使用寿命和保证型材的表面质量,模具在氮化后要有规律地进行安排生产。
尤其是第一的氮化后,不能一次生产太多。
因为一次氮化层非常薄,在高温、高压的摩擦条件下,很容易被磨穿。
当局部被磨损后,在第二次氮化时,容易存在氮化层不均匀、工作带表面硬度不一致等缺陷。
容易产生条纹。
具体操作可参考表五。
表五模具氮化后可生产的最多棒数(个)表面条纹的产生影响因数很多,我们在遇到这类问题时,必须从各个环节全面考虑。
文中的一些观念为作者的个人看法和总结,有些不够详尽和透彻,希望能得到大家的指点。
参考文献:吴锡坤主编铝型材加工实用技术手册马怀宪主编金属塑性加工学刘静安主编挤压工模具的设计和加工。