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。
2．2 解决办法
①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上；
②强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求；
③加强铸锭的质量管理；
④对铸锭进行均匀化处理；
⑤合理确定时效工艺，正确安装热电偶，正确摆放型材以保证热风循环通畅。
3几何尺寸超差
3．1 主要原因
①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等，导致金属流动中各点流速相差过大，从而产生内应力致使型材变形；
②捎谇Ｒ蠡蚶旖弥绷抗蟮贾滦筒某叽绯睢?
3．2 解决办法
①合理设计模具，保证模具精度；
②正确执行挤压工艺，合理设定挤压温度和挤压速度；
③保证设备的对中性；
④采用适中的牵引力，严格控制型材的拉伸矫直量。
4 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，一般无手感，在光的作用下表现明显。
4．1 主要原因
①牵引机发生周期性上下跳动使型材表面发生局部弯折；
②模具设计不合理，工作带在挤压力作用下发生颤动导致型材出现波纹。
4．2解决办法
①保证牵引机运行平稳；
②合理设计模具结构。
5 麻面
麻面是指在型材表面出现的密度不等、带有拖尾、非常细小的瘤状物，手感明显，有尖刺的感觉。
5．1 主要原因
由于铸锭中的夹杂物或模具工作带上粘有金属或杂物，在挤压时被高温高压的铝夹带着脱落，在型材表面形成麻面。
5．2解决办法
①适当降低挤压速度，采用合理的挤压温度和模具温度；
②严格控制铸锭质量，降低铸锭中的夹杂物含量，将铸锭进行均匀化处理；
③加强修模质量管理。
6 黑斑
型材阳极氧化后局部出现近似圆形的黑灰色斑点，在型材纵向贴摆床的面上等距离分布，大小不一。
6．1 主要原因
由于挤压机出口处风冷量不够，导致铝材在较高温度下接触摆床，接触部位的冷却速度于其它位置不同，有粗大的Mg2Si相析出，在阳极氧化处理后该部位变为黑灰色。
6．2 解决办法
①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；
②有条件的工厂应采用雾化水冷与风冷相结合的方法，可完全消除黑斑。
7 条纹
挤压型材的条纹缺陷种类比较多，形成因素也较复杂，这里仅就一些常见条纹的产生原因及解决方法加以论述。
7．1 摩擦纹
模具每次光模上机挤压后，纹路都不能一一对应，有轻有重。
7．1．1 主要原因
在挤压过程中，型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起，构成一对热状态下的干摩擦副，且将工作带分成两个区——粘着区和滑动区。在粘着区内，金属质点受到至少来自两个方面的力的作用：摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩擦力大于剪切力时，金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上，并将型材表面擦伤而形成摩擦纹。
7．1．2 解决办法
①调整模具工作带出口角α，使其在-1°～-3°范围内，这样可降低工作带粘着区高度，减小该区的摩擦力，增大滑动区；
②进行高效的模具氮化处理，使模具表面硬度保持在HV900以上；工作带表面渗硫可降低粘着区摩擦力，减少摩擦纹。
7．2 组织条纹
7．2．1 主要原因
铸锭铸造组织不均匀，成分偏析，铸锭表皮下存在较严重的缺陷，铸锭的均匀比处理不充分等，在随后的挤压过程中导致型材表面成分不均匀，从而使型材氧化后的着色能力不相同，形成组织条纹。
7．2．2 解决办法
①合理执行铸造工艺，消除或减轻组织偏析；
②铸锭表面车皮；
③认真进行铸锭均匀化处理。
7．3 金属亮纹
在氧化白料中表现发亮，大多数情况下为笔直条状且宽度不定，在氧化着色料中该条纹呈浅色条状。
7．3．1 主要原因
由于金属流动出现摩擦或变形极其剧烈时，金属局部温度会上升很高，另外金属流动不均匀也会导致晶粒发生剧烈破碎，然后发生再结晶，致使该处组织发生变化，在随后的氧化处理中导致型材表面出现纵向的亮条纹，着色处理中致使型材着不上色或呈现浅色条纹。
7．3．2 解决办法
①合理设计模具结构；
②模具加工要注意工作带的过渡，防止出现工作带落差；
③保证模桥呈水滴形，消除棱角。
7．4 焊合条纹
焊合条纹又称焊缝，笔直通长，在氧化白料中多呈现浅灰色，着色料中多显浅色。
7．4．1 主要原因
①模具分流孔设计过小；
②焊合室深度不够，不能保证有足够的压力；
③挤压时模具焊合室内铝料供应不足；
④挤压工艺不合理，润滑不当。
7．4．2 解决办法
①合理设计模具结构；
②注意挤压温度和挤压速度的协调；
③尽量减少润滑或不润滑。
8 裂纹
挤压时型材受到拉应力作用而在表面形成程度不同的金属横向撕裂现象。
8．1 主要原因
①由于摩擦力的原因使金属表层受到附加拉应力的作用，当附加拉应力大于表层金属抗拉强度时就会产生裂纹；
②挤压温度过高，金属表层抗拉强度下降，在摩擦力作用下产生裂纹；
③挤压速度过快时，金属表层所受的附加拉应力增加使型材产生裂纹。
8．2 解决办法
严格控制挤压工艺参数以保证合理的出口速度和出口温度。
9 波浪、扭拧、弯曲
波浪、扭拧、弯曲是由于金属流动不均匀造成的型材外形缺陷。
9．1 主要原因
①模具工作带设计不合理导致金属流动不均匀；
②挤压速度过快或挤压温度过高导致金属流动不均匀；
③模具型孔布局不合理造成金属流动不均匀；
④导路不合适或未安装导路；
⑤润滑不合适。
9．2 解决办法
①修整模具工作带使金属流动均匀；
②采用合理的挤压工艺，在保证出口温度的前提下尽量采用低温挤压；
③合理设计模具结构；
④配置合适的导路；
⑤合理润滑；
⑥采用牵引机牵引挤压。
10 气泡
型材表层金属与基体金属出现局部连续或断续的分离，表现为圆形或局部连续凸起。
10．1 主要原因
①由于挤压筒经长期使用后尺寸超差，挤压时筒内气体未排除，变形金属表层沿前端弹性区流出而造成气泡；
②铸锭表面有沟槽或铸锭组织中有气孔，铸锭在墩粗时包进了气体，挤压时气体进入金属表层；
③挤压时，铸锭或模具中带有水分和油污，由于水和油污受热挥发成气体，在高温高压的金属流动中被卷入型材表面形成气体；
④设备排气装置工作不正常；
⑤金属填充过快，造成挤压排气不好。
10．2解决办法
①合理选择和配备挤压工具，及时检查和更换；
②加强铸锭的质量管理，严格控制铸锭的表面质量和含气量；
③保证设备的排气系统正常工作；
④剪刀、挤压筒和模具应尽量少涂油或不涂油；
⑤合理控制挤压速度，按要求进行排气。
11 石墨压入
沿型材纵向浅表层呈条状半露的孔隙，短的几毫米，长则几厘米或更长。孔隙中主要成分为石墨。
11．1 主要原因
①由于石墨润滑剂中石墨比例过高或石墨没有完全搅拌均匀，有颗粒或块状石墨存在；
②石墨润滑剂的涂抹过于接近分流或型孔，挤压时这些石墨没有进入压余，而是被高温高压的金属流卷入制品的浅表层形成石墨压入。
11．2 解决办法
①使用优质的润滑剂；
②润滑剂涂抹时要离分流孔或型孔远一些，尽量少使用或不使用润滑剂。
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。在诸多因素中，挤压状态起着关键性的作用，它关系到对腐蚀性能有较大影响的Zn、Fe、Si等元素的分布，以及金属键间化合物等粒子的析出位置。在较粗的挤压条纹区中，斑点腐蚀分布具有明显的方向性，因为这个区域挤压时阻力较大，应力多在此集中，该处金属的晶格发生严重畸变，成为局部高自由能区，在随后的再结晶过程中优先形核，为了降低界面能和处于稳定态，此处晶粒不仅异常长大，而且Mg2Si阳极相、游离Si、FeSiAl、FeAl3等阴极相优先析出，为后续的斑点腐蚀创造了条件。
铝型材十二大挤压不良分析和预防处理
铝型材十二大挤压不良分析与预防处理 1 铝铸锭与挤压裂纹 铝铸锭在结晶过程凝固后，因铝铸锭形成的多种应力迭加超过铝铸锭本身抗拉强度引起铸锭内裂，导致挤压时裂 纹扩展成为废品。 铝铸锭裂纹有两种：一是热裂纹一般沿晶开裂，开裂处发黑，已被氧化，裂纹成锯齿状，形状不规则；一是冷裂 纹从晶内开裂，裂口未氧化，呈银色折线状发亮。 预防措施：科学合理和严格控制铝合金化学成分与杂质含量；避免铝液过热和在炉内停留过长时间；合理制订铸 造工艺，准确控制铸造温度和铸造速度；铝液供流和冷却应均匀；防止和避免外来夹杂物掉人铸造铝液等措施， 有效避免铝铸锭裂纹产生，为优质铝合金挤压制品创造先决条件。 挤压裂纹多发生铝制品棱角、尖角锐边或厚度较大的台阶附近产生的锯齿状开裂。因铝合金不纯，杂质超标，热 塑性差；坯料加热温度偏高，晶粒粗化，从而使金属破断抗力降低；控温仪表失灵，挤压温度偏高，挤压速度失 控，突然加快，增大了挤压热塑性变形应力，接近模壁外层的金属因承受过大拉应力被撕裂为锯齿状或皮下裂纹； 挤压热塑性变形不均，表层金属承受较大的摩擦力和附加拉应力：
当瞬时应力超过金属抗拉强度时产生挤压裂纹， 在外力作用下裂纹由表面向内扩展至断裂。 预防措施：加强铝合金材质检查，杂质含量超标和原始组织不合格不投产；生产中严格校验控温仪表，控温精度 必须达到±15℃； 针对不同牌号的铝合金坯料，制订相应的合理的加热温度，确保均匀加热；制订适合不同牌号铝合金的挤压速度和挤压变形量，使热塑性变形尽量均匀；改进模具结构设计，挤压件断面的棱角部位尽可能大些； 试验表明，铝锭预先均匀退火(540℃～560℃， 保温4—6h快冷)可降低挤压力 1 5％～25％，提高挤压速度1 0％-1 5％，显著增加热塑性等上述措施，可有效防止和避免挤压裂纹的产生 2 气泡起皮 因铝铸锭内部的气体和挤压过程中被卷人的空气，在挤压时与随后热处理时发生膨胀，致使表面鼓起形成的气泡起皮缺陷，失去商品表面美观和影响质量。因铝锭坯料组织疏松、缩松、气孔、砂眼、内裂、粗晶；挤压筒不清洁、有油、污物、冲蚀与鼓突变形；挤压筒预热温度过高；挤压筒与挤压垫磨损严重和压配不当；挤压速度失控，铝金属充填过快，排气不畅，铝金属粘附于铝制品等因素，均会导致铝制品起泡起皱。
6063铝合金型材表面腐蚀的分析
6063铝合金型材表面腐蚀的分析 6063铝合金型材表面处理过程中，有时会发现在型材表面有不同程度的、无规则排列的点状暗灰色腐蚀点，这种腐蚀点与锌元素引起的腐蚀点其形状完全不一样，而且，在生产过程中是间断出现的。有些人认为其原因为操作者没有执行正确的表面处理工艺；槽液存在一些有害杂质离子；材质不好、夹杂太多。对此，我们分析如下。 1腐蚀点产生的原因分析 我们根据多年的生产经验和对铝合金型材生产中各工艺参数的考察，以及对操作者执行工艺情况的跟踪调查，认为产生该类型暗灰色腐蚀点的主要原因有下述几个方面： (1)有时因为某些原因在熔铸过程中镁、硅的添加比例不各适，使ω(Mg)/ω(Si)在1.0～1.3范围内，比最佳比值1.73小很多(一般控制在1.3～1.5范围内)。这样，虽然镁、硅成分含量在规定(ω(Mg)=0.45%～0.9%，ω(Si)=0.2%～0.6%)范围内。但有部分富余硅存在，这部分富余硅除有少量硅以游离态存在外，在铝合金中同时会形成三元化合物。当ω(Si)<ω(Fe)时，形成较多的α(A l12Fe3Si)相，它是一种脆性化合物、当ω(Si)＞ω(Fe)时，则形成较多的β(Al9Fe2Si12)相，这是一种更脆的针状化合物，它的有害作用比α相更大，往往使合金容易沿它断裂。这些在合金中形成的不溶性的杂质相或游离态杂质相往往聚集在晶界上，同时削弱晶界的强度和韧性，成为耐蚀性最差的薄弱环节，腐蚀首先从该处产生。 (2)在熔炼过程中，虽然镁、硅的添加比例在标准规定的范围内，但有时由于搅拌不均匀和不充分，造成熔体中的硅分布不均匀，局部存在着富集区和贫乏区。因为硅在铝中的溶解度很小，共晶温度577℃时为1.65%，而室温时仅为0.05%，铸棒后也就产生了成分不均匀的现象，它直接反映到铝型材产品上，铝基体中存在少量游离态硅时，不仅降低合金的抗蚀性能，而且粗化合金的晶粒。 (3)挤压时各工艺参数的控制，如棒坯预热温度过高，金属挤出流速、挤压时风冷强度、时效温度与保温时间等控制不当都易产生硅偏析和游离，使镁和硅没有完全成为Mg2Si相，而有部分游离硅存在。 2表面处理过程中的腐蚀现象 富余和游离硅多的6003铝合金型材在表面处理时出现下列现象：当把型材放入酸性槽(硫酸15%～20%)时，能明显地观察到在型材表面有很多小气泡，随着时间延长和槽液温度升高，反应速度越来越快，这表明原电池电化学腐蚀已经产生[5]。此时把型材从槽液中提出来观察，就会在型材表面上发现很多个与正常表面颜色不一样的点。继续进行以后的处理，如碱腐蚀、酸性中和出光及硫酸阳极氧化时，这种暗灰色腐蚀点就会暴露得更加明显和直观。 锌元素造成的腐蚀和硅元素引起的腐蚀在外观形态上有一些区别。锌造成的腐蚀点象雪花，沿晶界向外扩散，是有一定深度的坑[6,7]。而硅元素引起的腐蚀点象夹杂暗灰色点，沿晶界面没有向外扩散，也感觉不到深度.并且随着处理时间延长，数量越来越多，直到完全反应后才终止。这种暗灰色点通过延长腐蚀时间或退膜处理可基本上消除或减轻。
铝型材十二大挤压不良分析与预防处理
铝型材十二大挤压不良分析与预防处理1铝铸锭与挤压裂纹 铝铸锭在结晶过程凝固后，因铝铸锭形成的多种应力迭加超过铝铸锭本身抗拉强度引起铸锭内裂，导致挤压时裂 纹扩展成为废品。 铝铸锭裂纹有两种：一是热裂纹一般沿晶开裂，开裂处发黑，已被氧化，裂纹成锯齿状，形状不规则；一是冷裂 纹从晶内开裂，裂口未氧化，呈银色折线状发亮。 预防措施：科学合理和严格控制铝合金化学成分与杂质含量；避免铝液过热和在炉内停留过长时间；合理制订铸 造工艺，准确控制铸造温度和铸造速度；铝液供流和冷却应均匀；防止和避免外来夹杂物掉人铸造铝液等措施， 有效避免铝铸锭裂纹产生，为优质铝合金挤压制品创造先决条件。 挤压裂纹多发生铝制品棱角、尖角锐边或厚度较大的台阶附近产生的锯齿状开裂。因铝合金不纯，杂质超标，热 塑性差；坯料加热温度偏高，晶粒粗化，从而使金属破断抗力降低；控温仪表失灵，挤压温度偏高，挤压速度失 控，突然加快，增大了挤压热塑性变形应力，接近模壁外层的金属因承受过大拉应力被撕裂为锯齿状或皮下裂纹； 挤压热塑性变形不均，表层金属承受较大的摩擦力和附加拉应
力： 当瞬时应力超过金属抗拉强度时产生挤压裂纹， 在外力作用下裂纹由表面向内扩展至断裂。 预防措施：加强铝合金材质检查，杂质含量超标和原始组织不合格不投产；生产中严格校验控温仪表，控温精度 必须达到±15℃； 针对不同牌号的铝合金坯料，制订相应的合理的加热温度，确保均匀加热；制订适合不同牌号铝合金的挤压速度和挤压变形量，使热塑性变形尽量均匀；改进模具结构设计，挤压件断面的棱角部位尽可能大些； 试验表明，铝锭预先均匀退火(540℃～560℃， 保温4—6h快冷)可降低挤压力15％～25％，提高挤压速度10％-15％，显著增加热塑性等上述措施，可有效防止和避免挤压裂纹的产生 2 气泡起皮 因铝铸锭内部的气体和挤压过程中被卷人的空气，在挤压时与随后热处理时发生膨胀，致使表面鼓起形成的气泡起皮缺陷，失去商品表面美观和影响质量。因铝锭坯料组织疏松、缩松、气孔、砂眼、内裂、粗晶；挤压筒不清洁、有油、污物、冲蚀与鼓突变形；挤压筒预热温度过高；挤压筒与挤压垫磨损严重和压配不当；挤压速度失控，铝金属充填过快，排气不畅，铝
铝合金挤压型材几种常见缺陷解析
挤压铝型材表面颗粒状毛刺的形成原因与对策 在铝型材的挤压生产中，型材表面不同程度的存在一些小颗粒吸附在型材表面上，这种的缺陷，仅有轻微手感，不仔细观察或手摸较难发现。但它严重影响氧化、电泳涂漆及喷涂型材的表面美观，降低了生产效率和成品率，更是高档装饰型材的致命缺陷。因此，对其形成机理进行分析，同时在挤压生产实践中不断地观察分析，总结其成因，及时采取措施，是减少或杜绝这种缺陷的出现的有效手段。 一、颗粒吸附成因分析 1、挤压型材表面出现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灰尘、铝屑、油污及水份凝结成颗粒附着在热的型材表面。 2)铝棒中的杂质，如：精炼不充分遗留的金属夹杂物和非金属夹杂物。 3)时效炉内的灰尘附着。 4)铝棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高温下析出，使金属塑性降低，抗拉强度降低，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 由于高温铸造，铸造速度快，冷却强度大，造成合金中的β相AlFeSi不能及时转变为球状α相AlFeSi，由于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，在高温挤压时不仅会诱发挤压裂纹，而且会产生颗粒状毛刺，这种毛刺不易清理，手感强烈，颗粒附近常伴随有蝌蚪状拖尾，在金相显微镜下观察，呈现灰褐色，成分中富含铁元素。 铝棒中的杂质影响，铝棒在熔铸过程中，精炼不充分，泥土、精炼剂、覆盖剂以及粉末涂料和氧化膜夹杂等混入棒中，这些物质在挤压过程中，使金属的塑性和抗拉强度显著降低，极易产生颗粒状毛刺。 棒的组织缺陷常见的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等，所有这些铸棒缺陷有一个共同点，就是与铸棒基体焊合不好，造成了基体流动的不连续性，在挤压过程中，夹渣极易从基体中分离出来，通过模具的工作带时，粘附在入口端，形成粘铝，并不断被流动的金属拉出，极易产生颗粒状毛刺。 2)模具的影响 在挤压生产中，模具是在高温高压的状态下工作的，受压力和温度的影响，模具产生弹性变形。模具工作带由开始平行于挤压方向，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，类似于车刀的刀屑瘤。在粘铝的形成过程中，不断有颗粒被型材带出，粘附在型材表面上，造成了"吸附颗粒"。随着粘铝的不断增大，模具产生瞬间回弹，就会形成咬痕缺陷。若粘铝堆积较多，不能被型材拉出，模具瞬间回弹时粘铝不脱落，就会形成型材的表面粗糙、亮条、型材撕裂、堵模等问题。模具的粘铝现象见图1。我们现在使用的挤压模具基本是平面模，在铸棒不剥皮的情况下，铸棒表面及内在的杂质堆积在模具内金属流动的死区，随着挤压铸棒的推进及挤压根数的增多，死区的杂质也在不断的变化，有一部分被正常流动的金属带出，堆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。因此，模具是造成颗粒状毛刺的关键因素。
6063挤压型材条纹缺陷产生原因分析及解决措施
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
铝型材挤压
铝型材 铝型材的含义：铝型材就是铝棒通过热熔,挤压.从而得到不同截面形状的铝材料. 铝型材分类方法： 一、按用途可以分为以下几类： 1. 门窗的建筑用门窗铝型材（分为门窗和幕墙二种）. 2. CPU散热器的专用散热器铝型材 3. 铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的. 二、按合金成分类： 可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝型材，其中6系的最为常见.不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的. 三、按表面处理要求分类： 1. 阳极氧化铝材 2. 电泳涂装铝材 3. 粉末喷涂铝材 3. 木纹转印铝材 4. 刨光铝材(分为机械刨光与化学抛光二种，其中化学抛光成本最高，价格也最贵) 铝型材生产流程: 主要包括熔铸、挤压和上色(上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等)三个过程。 1、熔铸是铝材生产的首道工序。 主要过程为： （1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。 （2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。 （3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。 2、挤压：挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。 3、上色(此处先主要讲氧化的过程) 氧化：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。 其主要过程为： （1）表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。 （2）阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。 （3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积
铝材型号及特性
铝合金典型用途1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具1145 包装及绝热铝箔，热交换器1199 电解电容器箔，光学反光沉积膜1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品2014 应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件2036 汽车车身钣金件2048 航空航天器结构件与兵器结构零件2124 航空航天器结构件2218 飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环2219 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300℃。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件2A01 工作温度小于等于100℃的结构铆钉2A02 工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片2A06 工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度125~250℃的航空器结构铆钉2A10 强度比2A01合金的高，用于制造工作温度小于等于100℃的航空器结构铆钉2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件2A16 工作温度250~300℃的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱2A17 工作温度225~250℃的航空器零件2A50 形状复杂的中等强度零件2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等2A70 飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件2A90 航空发动机活塞3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道3004 全铝易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等5005 与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，用于制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及需要有高抗蚀性的其他场合5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等5086 用
6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决
6063铝合金型材氧化缺陷原因分析及解决 1问题的提出 在实际生产中,加工率大(ε>95%),壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后,其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕)；严重时呈现深色斑痕——“白斑”。“白斑”的分布规律及特征是：它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一种表面缺陷。白斑通常分布于型材的一个或几个表面,有时会分布在型材的所有表面(对薄壁空心型材,则是分布于某一平面或曲面的内外两侧)。 2原因分析 在现场见到,“白斑”形成于“碱蚀”工序,在经随后的稀硝酸(或硫酸)“中和”之后,并未消失；经硫酸阳极氧化处理后,又更加清晰地呈现出来。 笔者专门截取了两段“白斑”点面积较大(F=30～40mm2)的碱蚀洗(槽液中,ω(Zn2＋)≥5×106)型材试样。然后,采用DV－5型原子发射火花直读光谱仪分别对上述两段试样的“白斑”区的成分做了定量分析,其结果如下(表中数据均为质量分数)： 由表1的分析结果可见：“白斑”处Si、Mg、Zn元素的含量明显增加：而表2的结果表明：“白斑”处Si、Zn元素的含量明显增加,而Mg元素的含量却有所下降。从金属材料腐蚀的观点看来,Mg2Si这种表面缺陷实质上是6063铝合金材料发生“剥落腐蚀”的结果。剥落腐蚀是一种浅表面的选择腐蚀,腐蚀是沿着金属表面发展的,其产物的体积往往比发生腐蚀的金属大得多,因而膨胀。一般而言,当铝与呈阴极性的异种金属相邻接时,“剥落腐蚀”程度上升。在电子显微镜下观察发现：“剥落腐蚀”通常沿不溶组成物(如Si,Mg2Si等),或沿晶界进行。 2.1铸锭质量的影响 6063铝合金的主要相组成是：α(Al)固溶体、游离Si(阳极相)和F eAl3(阳极相)；当铁含量大于时,有β(F e Si Al)(阳极相)；而当铁含量小于时,有α(F e Si Al)(阴极相)；其他可能的杂质相是：MgZn2、CuAl2等。 生产中,由于非平衡结晶过程而获得的6063铝合金铸锭往往存在宏观偏析或晶内偏析现象。因此,铸锭中的Si、Mg、Zn、Cu等元素分布不均匀。而一些铝型材加工企业缘于经济方面的因素,一般很少对小规格(如φ100mm以下)的铸锭进行均匀化退火处理,以消除偏析现象[2],从而为“白斑”的产生创造了条件。 2.2挤压—热处理工艺的影响 为提高生产效率,在生产操作中,常采用低温高速挤压,由于挤压速度引起的“热效应”使制品在模具出口处的淬火温度大大提高,而在固定出料台上与表面温度为80～110℃(或略低)的石墨板(或轮)接触时,型材表面就会因受到“急冷换热”作用而使该部分的合金元素Mg、Si的浓度比正常部位的偏高一些。在随后的人工时效过程中,该部位就会析出粗大的β′(Mg2Si)相；未经均匀化退火处理且加热温度偏低的6063铝合金铸锭由于挤压时所引起
铝合金挤压生产知识
一、铝合金的挤压生产 1．挤压时金属的变形过程分为几个阶段？ 分为：⑴填充挤压阶段；⑵平流压出阶段；⑶紊流压出阶段。 2、什么是挤压比（λ）？挤压6063型材时，挤压比（λ）在什么范围内最合适？ 挤压筒内铝棒的截面积与挤出型材的截面积之比，称为挤压比（λ）或挤压系数（λ）。 挤压系数是挤压工艺最重要的内容，根据制品外形和截面面积选择挤压筒的直径。挤压系数一般＞9。平模当λ＝9～40时使用寿命较长，分流模的挤压系数应在20～70范围内。系数过小会产生焊接不良。所以挤压空心型材的挤压系数比实心型材的大。如挤压Φ101×25管材，当λ=15时焊合不好，选择λ=38时管材焊合良好。挤压系数太大，挤压困难，而且因铝棒较短造成产品的成品率太低，影响经济技术指标。 3．生产过程中如何控制挤压温度？ 铝棒温度应保持在440～520℃之间（以6063为例），加热时间均在6小时以上。挤压筒加热到400～440℃。模具温度为400～510℃，保温时间1～4小时。 4、选择挤压温度应遵循哪些原则？ 6063合金铝棒的挤压温度通常在470～510之间，有时也可在较低温度下挤压。选择铝棒温度的原则：⑴为获得较高的机械性能，应选择较高的挤压温度；⑵当挤压机能力不足，可通过提高铝棒温度来提高挤压速度；⑶当模具悬臂过大时，可提高铝棒温度，以减小
铝棒对模具的压力及摩擦力；⑷挤压温度过高会使产生气泡、撕裂及由于模具工作带粘铝造成表面划痕严重；⑸为了获得高表面质量的产品，宜在较低温度下挤压 5、如何控制挤压速度？ 挤压速度是影响生产率的一个重要指标。挤压速度取决于合金种类、几何形状、尺寸和表面状态，同时也与铸锭质量息息相关。要提高挤压速度，必需合理控制铝棒温度、模具温度、挤压筒温度。6063铝合金挤压速度范围为：9～80M/min，其中实心型材为：20～80M/min，空心型材的挤压速度一般为实心型材挤压速度的0．5～0．8倍。 6、什么是均匀化？ 通常将6063铝棒在560℃保温6～8小时，使合金的Mg2si相以细小质点均匀分布在整个金属基体中，且消除铸造应力，铸锭出炉后以较高速度冷却（水冷或风冷），这种热处理工艺称作均匀化。 7、在挤压生产中，均匀化有什么作用？ ⑴能提高型材的机械性能；⑵降低挤压力约10～15％；⑶大大提高挤压速度；⑷降低合金的挤压摩擦，提高模具寿命；⑸减少型材的挤压痕，改善型材的氧化着色质量。 8、怎样计算挤压机每小时产量？ 挤压机每小时产量按下面公式计算： As=3600×F×P［1Vi÷tf/（Ld-1）］ 其中：As-挤压机每小时产能（t/h） F-铸锭截面积（㎡）
6063铝材常见缺陷
6063 铝合金常见缺陷 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； 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 C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。2．2解决办法①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上；②强化风冷条件，有条件的工厂可安装 雾化冷却装置，以期达到6063 合金冷却梯度的最低要求；③加强铸锭的质量管理；④对铸锭进行均匀化处理；⑤合理确定时效工艺，正确安装热电偶，正确摆放型材以保证热风循环通畅。 3 几何尺寸超差3. 1主要原因①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺 不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等，导致金属流动中各点流速相差过大，从而产生内应力致使型材变形；②由于牵引力过大或拉伸矫 直量过大导致型材尺寸超差。3. 2 解决办法①合理设计模具， 保证模具精度；②正确执行挤压工艺，合理设定挤压温度和挤压速度；③保证设备的对中性；④采用适中的牵引力，严格控制型材的拉伸矫
6063铝合金型材“闪烁花纹”的成因及对策
6063铝合金型材“闪烁花纹”的成因及对策在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”。）其分布规律是：① 沿挤压方向，尾部比头部更明显可见，严重时，首尾都很明显；② 沿垂直于挤压轴线的方向，“花纹”一般只出现在局部，尤其出现在型材曲率较大的部位，或是空心、半空心型材的焊缝区域，或是在型材的形成过程中6063 铝合金承受摩擦阻力最大的部位。 2 成因分析 2.1 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＋ >4X406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。 文献［1］指出：闪烁花纹”的形成除了与合金成分（尤其是Zn）、挤压材（RCS 状态）的组织状态有关外，还与碱蚀液中［Zn2+ ］有关。实验证明：在合金中，当wZn》0.033%且型材表面存在粗晶环的前提下，只要碱蚀液中wZn2+》4X40 6,就会产生闪烁花纹”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［2］。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a—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［3］。研究结果表明：“闪烁晶粒”的晶界及其附近区域中的含Zn量相对偏高，即Zn参与了腐蚀过程。文献［4］推测：Zn是以溶解—再沉积”的方式促进晶界腐蚀的。碱洗时，固熔于a—Al中的Zn随a—Al的溶解而溶解；当槽液中wZn2+》4X406时，发生反应：
铝型材挤压加工全过程(图文)
铝型材挤压加工全过程（图文） 铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的，因为产品的设计是基于给定的使用要求，使用要求决定了产品的许多最终参数。如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求，这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。而产品的形状决定了挤压模具的形状。设计的问题一旦解决了，则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始，铝铸棒在挤压前必须加热使其软化，加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内，然后由大功率的油压缸推动挤压杆，挤压杆的前端有挤压垫，这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。这就是模具的作用：生产所需要产品的形状。 该图为：典型卧式液压挤压机简图挤压方向为由左向右 这就是对现在使用最为广泛的直接挤压的简单描述，间接挤压是一个相似过程，但是也有些非常重要的不同处，在直接挤压过程，模具是不动的，由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。在间接挤压过程。模具被安装在中空的挤压杆上，使模具向不动的铝棒坯进行挤压，迫使铝合金通过模具向中空的挤压杆挤出。 其实挤压过程类似于挤牙膏，当压力作用于牙膏封闭端时，圆柱状的牙膏就从圆形的开口处被挤出来。如果开口是扁平的，则挤压出来的牙膏就是带状了。当然复杂的形状也能在相同形状的的开口处被挤出来。例如，蛋糕师使用特殊形状的管子挤压冰淇淋来做各种修饰花边，他们所做的其实就是挤压成型。虽然你不能用牙膏或冰淇淋生产很多很有用的产品，你也不能用手指就将铝合金挤压成铝管。但是你能依靠大功率的液压机将铝合金从一定形状的模孔处挤压出来生产种类繁多、很有用的几乎任何形状的产品。 下图（左）挤压开始时第一根型材刚刚被挤出一段，（右）为铝型材生产过程中。
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。 2．2 解决办法 ①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上； ②强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求； ③加强铸锭的质量管理； ④对铸锭进行均匀化处理； ⑤合理确定时效工艺，正确安装热电偶，正确摆放型材以保证热风循环通畅。 3几何尺寸超差 3．1 主要原因 ①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等，导致金属流动中各点流速相差过大，从而产生内应力致使型材变形；
挤压铝型材课程设计
一. 题目: 铝合金型材挤压工艺及模具设计 二. 设计基本内容: 设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求 三. 完成后应缴的资料: 课程设计说明书一份 实心型材模零件图 空心型材模上模零件图 空心型材模下模零件图 空心型材模装配图 四. 设计完成期限: 2007年6月11日------2007年6月22日 指导老师_______签发日期___________ 教研室主任_______批准日期___________ 课程设计评语: 成绩: 设计指导教师_________ _____年_____月____日
目录 一、绪论 (4) 二、总设计过程概论 (7) 2.1挤压工艺流程 (7) 2.2挤压工艺条件 (7) 三、实心型材模设计 (9) 3.1所要设计的实心型材制品 (9) 3.2选坯和选设备 (10) 3.3挤压力的计算 (11) 3.4实心型材模具体结构设计 (12) 3.5.实心模尺寸数据设计 (13) 四、空心型材模设计 (18) 4.1所要设计的制品 (18) 4.2选坯和选设备 (18) 4.3挤压力的计算 (19) 4.4模组及模子外形尺寸确定 (20) 4.5组合模相关参数的确定 (20) 4.6 模子内形尺寸的确定 (23) 4.7模孔工作带长度h g的确定 (24) 4.8模芯的设计 (24)
4.9上模凸台设计 (24) 4.10定位销，螺钉 (24) 4.11模子强度校核 (25) 4.12零件图装配图 (26) 五、总结与体会 (26) 参考文献 (26) 一. 绪论
铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法
建筑高强度6063铝合金型材以其良好的塑性和热处理后获得高强度、低重量建筑型材、良好的防锈蚀自防能力以及阳极氧化处理后可获得表面华丽多色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑外装饰面材和结构承力构件。但在生产过程中经常会出现一些缺陷而导致使产品质量低下，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, 造成工程不安全不可靠、社会不安全、不合谐的严重后果。 因此，从根源上着手解决6063(LD31)铝合金挤压型材质量的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个极其重要环节。作者根据多年耒在铝型材生产实践中对此6063(LD31)铝合金挤压型材生产过程中常见缺陷及其解决方法作一下小结和众多同行者交流，以期相互促进共同提高，确保产品质量以增强企业竞争力获得更大经济效益。 1、型材表面:划伤、擦伤、碰划 原因：1、铸锭表面附着杂物 2、铸锭成分偏析，表面存在大量偏析浮出物 3、一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。 4、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。 5、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； 6、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； 7、在摆床上人为拖动型材造成擦伤； 8、在运输过程中型材之间相互摩擦或挤压造成损伤。 解决方法：1、严格对铸锭化学成分质量的控制； 2、提高模具修理质量， 3、提高模具制造精度及模具定期氮化并严格执行氮化工艺参数； 4、用软质毛毡、塑胶条将型材与辅具隔离．尽量减少型材与辅具的接触损伤； 5、生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材； 6、在料框中合理摆放型材，尽量避免相互摩擦。 2、力学性能不合格 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200C°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Mg2sj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。 解决办法： 1、合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上； 2、强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求： 3、加强铸锭的质量管理； 4、对铸锭进行均匀化处理； 5、合理确定时效工艺，正确安装热电偶。正确摆放型材以保证热风循环通畅。 3、形位及尺寸超差 原因：
铝合金常见缺陷
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。 2．2 解决办法 ①合理控制挤压温度和挤压速度，使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上； ②强化风冷条件，有条件的工厂可安装雾化冷却装置，以期达到6063合金冷却梯度的最低要求； ③加强铸锭的质量管理； ④对铸锭进行均匀化处理； ⑤合理确定时效工艺，正确安装热电偶，正确摆放型材以保证热风循环通畅。 3几何尺寸超差 3．1 主要原因 ①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等，导致金属流动中各点流速相差过大，从而产生内应力致使型材变形； ②由于牵引力过大或拉伸矫直量过大导致型材尺寸超差。