变形铝及铝合金板带材缺陷共55页文档
铝合金材料主要缺陷与质量控制技术
铝合金材料主要缺陷与质量控制技术铝合金材料，这个名字一听就感觉高大上，对吧？在我们的日常生活中，铝合金可谓无处不在。
想想你手里的手机壳、汽车的车身，甚至是窗户框，基本都离不开这玩意儿。
不过，铝合金这货也有点小脾气，偶尔会出现一些缺陷，让人抓狂。
今天就跟大家聊聊铝合金的主要缺陷和怎么控制这些缺陷，保证我们用得放心，真是让人心里踏实啊。
说到铝合金的缺陷，第一时间浮现在脑海里的就是“气泡”。
没错，就像泡沫咖啡里那些可爱的小泡泡，听起来挺可爱的，但在铝合金里就没那么好玩了。
气泡一旦出现，铝合金的强度可就下降了，真是让人心痛。
你想想，买了个贵重的东西，结果里面藏着泡泡，简直就是“里外不是人”啊。
怎么控制呢？在铝合金的铸造过程中，控制好温度和压力，像对待自己家小猫一样细心，避免空气混入，这样就能减少气泡的出现。
再说说“夹杂物”，这可不是什么小东西，而是铝合金里的“坏蛋”。
这些夹杂物可能是其他金属、氧化物或者杂质，影响铝合金的性能。
就好比你吃饭时碰到一根头发，心里那个别扭，完全影响了食欲。
铝合金如果有夹杂物，强度和韧性肯定大打折扣。
怎么解决呢？那就是要在铝的冶炼过程中精益求精，彻底清除掉那些“不速之客”，让铝合金能够以最完美的姿态展现。
还有一种情况，就是“裂纹”。
别以为裂纹就小，小裂纹能让你哭得稀里哗啦。
铝合金在焊接或冷却过程中，温度变化太快，就容易产生裂纹。
就像我们在寒冷的冬天里突然去洗冷水澡，瞬间让你受不了。
而铝合金一旦有了裂纹，强度直线下降，简直就是一颗定时炸弹。
对此，焊接时保持温度均匀，真是至关重要，像是在煮面，水开得太快面条容易烂，慢慢来，才能保证铝合金的稳定。
要聊聊“腐蚀”。
铝合金虽然说是个强壮的家伙，但也经不起风吹雨打，长时间暴露在潮湿环境中，表面就容易出现腐蚀。
这就像你不小心把香水喷在白衬衫上，时间长了，衣服就留下了难以洗掉的痕迹。
铝合金的表面处理就显得尤为重要，铝合金表面涂层和阳极氧化，可以有效防止腐蚀，让它在各种环境中都能“游刃有余”。
铝及铝合金产品表面缺陷
铝及铝合金铝和铝合金轧制材料的表面缺陷1980．8、轻工业学会研究委员会第一篇铝和铝合金轧制材料的表面缺陷序在塑性加工行业中，由于工具和被加工材料与接触面的摩擦而引起的许多问题的解释。
不仅是学术上的研究，而且，也是现场经验方面和实际经验方面的一个重要课题之一。
做为理论上的润滑（1）流体润滑：使摩擦面之间产生流体膜，在其膜上产生的流体力学的压力，可支撑载重成分，可防止固体之间的接触，因此，摩擦系数会变小，摩擦面的冷却效果将会变大，具有减轻摩擦面的损伤的特征。
（2）分界线润滑：在摩擦面的流体膜破坏切断后，工具与被加工材料就开始相互接触了，不仅由于润滑剂的作用，不是由于付着膜，而且，被成为：由极压膜而引起。
因此，与流体润滑相比，在低黏度、低速、高压的情况下，发生的润滑状态，摩擦系数会变的越来越大。
（3）混合润滑：如果讨论上述两种情况共同存在时，这种情况就叫做混合润滑。
特别是在扎制中，在接触面上，材料及辊轧分别有凹凸时，在超过油膜的高度的凸部上，润滑面破损后，就要考虑分析（是否辊子或材料）与其他面接触了。
按这样区分，总结，这些做为基准，由于攻击可能使塑性变形的材料，有时会受到损伤或发生工具上粘附了材料，根据这些情况，材料的表面就会出现伤痕，磨损工具，发生轧制粘付等情况，特别是在轧制纯铝或铝合金时。
（1） 在热间时也要使用轧制润滑剂。
（2） 会发生辊子粘铝的情况。
（3） 根据铝合金种类的不同，润滑情况会发生不同反应。
（4） 希望更好地提高表面质量。
具备哪些特征，在轧制中，对于发生在表面损伤的解析，现在也不能充分地分析清楚。
因此，还在不断地进行学术的研究。
正在经验方面现场的实际情况方面，来积极努力分析、判断，从而改善材料表面损伤的问题。
而且，关于轧制材料的形状的控制，以钢铁行业研究为基础，在轧铝行业中，也是很努力进行基础的研究和现场的研究。
其中发生的轧制材料的缺陷，不仅由于润滑剂的原因，而且，由于材料本身的特点，或是辊缝的力学的构造以及轧机的构造，机械结构等都会有很大的影响。
GBT 26492.3-2011 变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷 第3部分：板、带缺陷
变形铝及铝合金板、带缺陷1范围本标准规定了变形铝及铝合金板、带产品中常见的缺陷的定义、特征，分析了其产生的原因，并附有相应部分图片。
本标准适用于变形铝及铝合金板、带缺陷的分析与判定。
2缺陷定义、特征、产生原因典型事例2.1非金属压入2.1.1缺陷定义及特征非金属杂物压入板、带表面。
表面呈明显的点状或长条状黄黑色缺陷。
2.1.2产生原因a）轧制工序设备条件不清净；b）轧制工艺润滑剂不清静；c）工艺润滑剂喷射压力不足；d）板坯表面有擦划伤。
图1非金属压入2.2金属压入2.2.1缺陷定义及特征金属屑或金属碎片压入板、带表面。
压入物刮掉后呈大小不等的凹陷，破坏了压入板、带表面的连续性。
2.2.2产生原因a）热轧时辊边道次少，裂边的金属屑、条掉在板坯表面后压入；b）圆盘剪切边工序质量差，产生毛刺掉在带坯上经轧制后压入；c）轧辊粘铝后，其粘铝又被压在板坯上；d）热轧导尺夹得过紧，带下来的碎屑掉在板坯上后被压入。
图2金属压入2.3划伤2.3.1缺陷定义及特征因尖锐的物体（如板角、金属屑或设备上的尖锐物等）与板面接触，在相对滑动时所造成的呈单条状分布的伤痕。
2.3.2产生原因a）热轧机辊道、导板上粘铝使板、带划伤；b）冷轧机导板、压平辊等有突出的尖锐物；c）精整时板角划伤；d）涂油包装时油中有金属屑带到涂油辊或毛毡上而划伤板面。
图3划伤2.4擦伤2.4.1缺陷定义及特征由于物体间棱与面，或面与面接触后发生相对滑动或错动而在板、带表面造成的成束（或组）分布的伤痕。
2.4.2产生原因a）板、带在加工生产过程中与导路、设备接触时，产生相对摩擦而造成擦伤；b）冷轧卷端面不齐正，在立式炉退火翻转时产生错动、层与层之间产生擦伤；c）冷轧时张力不当，开卷时产生层间错动而产生擦伤；d）精整验收或包装操作不当产生板间滑动而造成擦伤。
图4擦伤2.5碰伤2.5.1缺陷定义及特征铝板、铝卷与其他物体碰撞后在板、带表面或端面产生的划痕，且大多数在凹陷边际有被挤出的金属存在。
变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷 第4部分：铝箔缺陷
第4部分：铝箔缺陷
11
本部分规定了变形铝及铝合金箔材常见缺陷的定义、特征，并分析了其主要产生原因。
本部分适用于变形铝及铝合金箔材缺陷的分析与判定。
12
非金属压入
非金属夹杂压入箔材表面，表面呈明显的点状或长条状黄黑色缺陷（如图1）。
主要产生原因：
a）生产设备或环境不洁净；
我
1
GB/T XXXXX《变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷》分为5个部分：
——第1部分 铸锭缺陷
——第2部分 铸轧带材缺陷
——第3部分 板、带缺陷
——第4部分 铝箔缺陷
——第5部分 管材、棒材、型材、线材缺陷
本部分为GB/T XXXXX的第4部分。
本部分由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）归口。
b）轧辊表面粗糙度过高或轧辊表面有缺陷；
c）轧制油不够清洁；
d) 来料表面擦划伤；
e）轧制工艺参数不当；
e）生产环境不洁净。
图16针孔
开缝
铝箔经轧制后沿纵向自然开裂的现象。
主要产生原因：
a）轧制时后张力过小；
b）来料板型不良；
c）辊型控制不当；
d) 坯料存在气道；
f）入口侧打折或来料打折。
皱纹
铝箔表面呈现的细小的、纵向或斜向局部凸起的、一条或数条圆滑的沟槽（如图17）。
本部分负责起草单位：华北铝业有限公司。
本部分参加起草单位：厦门厦顺铝箔有限公司、云南新美铝铝箔有限公司、中国铝业西北铝加工分公司、中铝瑞闽铝板带有限公司、广东东阳光铝业股份有限公司、郑州铝业股份有限公司、东北轻合金有限责任公司、江苏常铝铝业股份有限公司。
本部分主要起草人：关世彤、卜长海、曹建峰、高珺、张丽华、段瑞芬、张深阳、郭义庆、林圣豪、佟颖、吴欣凤、金雯辉、马美珍、孔祥鹏。
铝合金挤压型材缺陷明细表
目录前言21.铝与铝合金挤压制品的表面缺陷3Q001 工作带条痕〔条纹〕2Q002 组织条纹3Q003 氧化物条痕4Q004 纵向焊合线5Q005 横向焊合线6Q006 挤压模划痕7Q007 挤压模裂划痕8Q008 停车痕、瞬间印痕或咬痕9Q009 振动纹或颤痕10Q010 划伤12Q011 擦伤13Q012 凹坑14Q013 毛刺〔金属豆〕15Q014 裂纹〔撕裂〕16Q015 桔皮17Q016 气泡18Q017 皱纹19Q018 X力矫直应变痕20Q019 杂物卷入21Q020 压痕22Q021 压陷〔凹坑〕23Q022 辊子滑动痕24Q023 污迹〔水迹、油迹〕25Q024 点蚀斑26Q025 颜色不均27Q026 黑斑28Q027 雪片状腐蚀、清洗水腐蚀29Q028 闪烁花纹302.挤压制品的组织和性能缺陷和废品31Q029 挤压缩尾<缩孔>31Q030 成层〔分层〕32Q031 焊合不良〔不完全焊缝〕33Q032粗晶环34Q033硬度不良和力学性能不合格353.挤压制品的尺寸缺陷36Q034 扭拧37Q035 扩〔并〕口38Q036 厚度差39Q037 不平度〔间隙〕40前言1.在铝与铝合金的挤压生产过程中,产生的各种缺陷,主要可分为三类,即挤压制品的表面缺陷、挤压制品的形位尺寸缺陷、挤压制品的内部组织缺陷.2.挤压制品的表面缺陷,在生产现场产生最多,废品率也最高.最主要的有条纹〔色差〕、毛刺〔金属豆〕、擦伤、划伤、挤压裂纹、起皮、气波、挤压模纹〔或假停车痕〕、纵向焊合线、模向焊合线、点蚀斑、矫直辊痕、污迹〔水迹、油迹〕等.3.挤压制品的尺寸缺陷,在生产中所占废品率也很高,主要有尺寸不合格、弯曲、扭拧、波浪、扩〔并〕口、间隙起标等.4.挤压制品的组织缺陷主要有缩尾、粗晶环、成层和焊合不良等.这些缺陷往往使整根、整批产品报废,必须注意防止,特别是工业铝材的生产中应该特别注意.5.下面以列表的方式对各种缺陷的名称〔英文对照按美国AA标准和数据技术语篇〕、起因、定义、特征与对策进行较为全面的说明,供广大技术人员、生产人员、质检人员作为工作和学习参考.1.铝与铝合金挤压制品的表面缺陷挤压制品的表面缺陷,在生产现场产生最多,废品率也最高.最主要的有条纹〔色差〕、毛刺〔金属豆〕、擦伤、划伤、挤压裂纹、起皮、气波、挤压模纹〔或假停车痕〕、纵向焊合线、模向焊合线、点蚀斑、矫直辊痕、污迹〔水迹、油迹〕等.Q001 工作带条痕〔条纹〕挤压方向图1 概念图图2 工作带条纹实物图材质：6063发生原因：1.它不是由模具的工作带面上的伤痕造成,而常常是由于模子整个工作带不平,产生连续的倾斜或凹下,即工作带涂层不稳定,流动不均匀造成的；2.工作带的尖锐变化角也会引起这种条纹,这是由于金属流速不均或供给不足引起的.不良的工作带刃口圆角能使型材表面在较宽平面上产生条纹.对策：工作带面的氮化处理要均匀.工作带的形状要加工合适,必须注意保证所有工作带呈圆滑过渡；工作带刃口应该呈尖锐状,并无缺陷保证金属良好地进入流出模子,以消除条纹Q002 组织条纹名称组织条纹起因铸造、模子、挤压工艺英文Structural Streak定义：由于挤压件的组织与成分不均匀,出现在挤压方向的带状纹.多数出现在厚度变化部分,通过腐蚀或阳极氧化处理可以判明.当改变腐蚀温度时,带状纹有时消失或者其宽度和形状发生变化.外观：图1 型材截面图图2 型材经氧化后的带状条纹实物图发生原因：由于铸锭的宏观或微观组织不均匀,铸锭的均匀化处理不充分,或挤压前铸锭加热不均匀所成.铝合金挤压后的晶粒大小与挤压温度、挤压速度、挤压变形程度与再结晶程度有关.故同一根型材的不同部位的晶粒大小是不同的.对于空心型材由于采用较长工作带,挤压时容易引起局部过热,在型材较宽的表面部位可能产生条纹.对策：熔炼铸造严格按工艺进行,防止过热,要进行晶粒细化处理,凝固时要均匀地急速冷却.模具：1、取适当的导流腔形状.2、把模具断面挖坑,挤压后这个挖坑部分金属和压余一起被除去,不留在坑内<参看图A>.3、将模子肩面的一部分挖去,把滑动摩擦变成内部剪切摩擦〔参看图B〕.4、修整导流腔或工作带〔参看图C〕.5、为了获得最佳效果,建议根据生产实际情况,尽可能缩短工作带长度,并带有最小阻碍角.在空心型材挤压时要用反向工作带,以使工作带出口部都在同一平面上,有助于减轻晶粒大小和取向不同而引起的条纹.图A 模具的改进图B 模具的修改图C 模具的修改Q003 氧化物条痕名称氧化物条痕铸造工艺、设备、起因挤压工艺英文Oxide Streak定义：铸锭内部的非金属夹杂物,在平行于挤压方向上流入制品表面的缺陷.Q004 纵向焊合线用分流组合模进行挤压时,沿挤压方向在金属流的焊合位置,在挤压材料的装饰面上出现的条状或线状缺陷,或者有的没有完全焊合〔组织缺陷的外在表现形式〕.特征：缺陷的深度从表面到背面贯通整个厚度,通过腐蚀或阳极氧化可以发现.从肉眼观察上类似于组织条痕,分流处呈条状花纹,参照模具的构造即可区分.外观：焊合线图1 空心型材焊合线实物图发生原因：挤压模具内,金属流的焊合部位与其他部分的组织差别所造成.挤压时模具焊合腔内铝的供给量不足造成焊合不良.对策：模具：改变分流组合模的桥部结构,分流孔位置和焊合腔长度,例如调整分流比〔即调整进口的面积和型材的面积比〕以与焊合处的分流部分长度和宽度.挤压操作：注意挤压温度和速度之间的平衡,避免焊合处和流入润滑剂和异物.经常清理挤压筒内氧化物,铸锭加热温度均匀.Q005 横向焊合线名称横向焊合线起因模具、设备、挤压工艺英文Transverse Weld Line在连续挤压中,相连接的锭胚金属之间接缝处的边界线,〔模子内的金属与新加入锭胚前端焊合线〕,在横跨挤压方向上出现的条状或带状花纹.特征：通过腐蚀或阳极氧化明显可见,花纹与挤压方向成直角、楔状或抛物线状.外观：图1 横向焊合线概念图发生原因：在连续挤压时,模具内的金属与新加入锭胚前端差异比较大造成焊合〔粘接或挤压〕不良而造成.对策：机械：磨快殘料剪刀,正确分离殘料.模具：重新设计适当的模具结构.挤压工艺和操作：1、将模具内的挤压剩余物全部清除2、清洁铸锭的表面〔包括断面〕3、防止过度的润滑和异物的混入4、铸锭加热温度均匀,选择适当的挤压温度,前端温度略高为宜〔与模子分流腔的金属温度一致〕5、用清理垫经常清理挤压筒内氧化物Q006 挤压模划痕名称挤压模划痕起因模子、挤压英文Die Mark型材表面被模具或者工作带划伤产生的平行于挤压方向的缺陷.特征：所产生的缺陷多半从挤压表面凹进去,并能用肉眼看清.外观：图1 挤压模条纹实物图发生原因：对策：1、上机前模具工应仔细检查模具.2、生产时检查人员和生产人员应仔细检查制品表面,与时发现划痕.3、防止模具粘上异物,发现异物要与时清除.4、模具定径带均匀.Q007 挤压模裂划痕名称挤压模裂划痕起因模具、挤压英文Die Crack Mark由于模具的裂纹,在挤压件的转角或尖角处出现的锋利突起物.特征：多出现在挤压制品的转角处,在尖角处难以用目视发现,所以多数情况下用手触摸来发现.外观：图1 模具裂角示意图发生原因：模具定径带的拐角处出现裂缝对策：1、上机前模具工应仔细检查模具.2、通过检查挤压制品,提前发现有裂缝的模具.3、模具设计时尽可能地减小模子转角处的应力.Q008 停车痕、瞬间印痕或咬痕名称停车痕、瞬间印痕或咬痕起因模具、设备、挤压工艺英文Stop Mark Snap Mark定义：在挤压时停止挤压产生在制品表面并垂直于挤压方向的带状段条纹称停止痕；在挤压过程中产生在制品表面并垂直于挤压方向的线状或带状段条纹称咬痕或瞬间印痕〔俗称假停车痕〕.特征：1.在挤压时,稳定地粘附于工作带表面的附着物,瞬间脱落粘附在挤压制品表面形成花纹.停止挤压时出现的工作带横纹叫做停车痕；在挤压过程中出现的横纹叫做瞬间印痕或咬痕,在挤压时会发出声响.2.咬痕在铝合金宽型材的挤压过程中有出现,呈周期性条纹状,似爬行状流出,手摸无手感,在宽展挤压宽落壁型材在此腹极上常见这种横纹,于非装饰面对使用无影响,但对装饰面和进行阳检氧化处理的制品则不允许存在.外观：停车线图1 停车线发生原因：挤压过程中突然停止产生停止痕,模具的就形瞬间回复造成瞬间印痕和咬痕.对策：1、合理设计模子,使各部位流速均匀,特别是边部和中部应基本一致.2、加强挤压横的支撑,如把模垫加厚,研磨模垫与模子的接触面,加专用支承垫等.3、铸锭加热温度要均匀.4、挤压机运行要平稳,不能有爬行现象.5、挤压速度应控制合适.6、改善工具间的润滑.Q009 振动纹或颤痕名称振动纹或颤痕起因挤压工艺、模具名称划伤起因挤压工艺、模具、设备英文Scratch定义：挤压材与模具之间或挤压材相互之间接触或摩擦产生的伤痕.特征：和挤压方向平行的直线形的连续或半连续的沟状伤痕.外观：图1 外部机械划伤实物图发生原因：制品从模孔流出过程中与模具〔或模垫〕,不光滑的导路等互相接触和摩擦产生伤痕,或多孔挤压时未装导路,制品之间未分开而相互摩擦而产生作伤痕.对策：1、如果是挤压材与工具之间的接触伤痕需要设计合适的模具,对模垫进行修整.2、对挤压材之间接触产生的伤痕,需要安装合适的导路〔石墨衬垫〕在工作台和出料台使用软质耐高温材料隔离挤压制品.Q012 凹坑名称凹坑〔粘着屑〕起因铸造、工具、挤压工艺英文Pick Up定义：挤压制品表面有点状或条状剥落,借助放大镜可以看到剥落痕迹的尾部有沉积物被压进去的情况.特征：与挤压方向平行,长度一般为0.1毫米至数毫米.通过腐蚀可明显地看到白色的点状或条状.微观检查时有可能看到铝等沉积物填充的情况.外观：图1凹坑〔粘着屑〕缺陷实物图发生原因：铸锭中的氧化物Al-Fe-Si化合物偏析.在挤压时,由于模子工作带表面涂层不稳定,不均匀造成工作带表面金属流动不稳定.对策：铸锭：1、加强熔体过滤,改用细网眼；2、减少化学成分中铁的含量；3、采用车皮铸锭；4、进行充分均匀化处理.模子：1、挤压时模子工作带表面稍微作出斜角〔外斜〕,使磨掉的工作带涂层容易带出；2、抛光工作带表面.挤压工艺：1、增大压余〔残料〕；2、降低挤压速度和温度〔在允许X围内〕；3、铸锭加热温度应均匀；4、为防止工作带的表面层氧化,喷入氮气〔保护〕；5、冷却模具；6、定期清理挤压筒内衬的氧化物.Q013 毛刺〔金属豆〕名称毛刺〔金属豆〕起因铸造、工具、挤压工艺英文Burr定义：挤压制品表面呈大片的氧化物粘附颗粒,称金属豆〔毛刺〕.特征：较轻时用手能抹掉,毛刺严重情况下紧粘附在制品表面,会产生小划道和表面粗糙.在每个金属豆〔沿挤压方向〕的前面有一个小划道,划道的末尾积累成金属豆.严重情况下也能产生类似凹坑缺陷.高成分的含量容易产生毛刺.金属豆多时使制品表面粗糙时亦称麻面.外观：图1 毛刺〔金属豆〕缺陷实物图图2 毛刺〔金属豆〕缺陷实物图表现为条纹表现为浮渣发生原因：挤压模工作带以分散点状的形态粘金属,且多粘积在工作带出口处〔称粘结豆〕,金属从模孔流出被粘结豆划伤产生划道.金属粘结积累一定程度就被流动的金属带出来,划道也会终止.对策：铸锭：1、加强熔体过滤2、减少合金中杂质含量3、尽可能采用车皮棒4、充分均匀化模子：1、工作带不能过宽,渗氮层要稳定,即硬度要足够2、工作带进出口要尖锐.工作带不能过小3、模子工作带粘金属时应与时抛光挤压：1、合理地降低挤压温度和挤压速度2、增大压余〔残料〕3、与时清理挤压筒内衬的氧化物4、铸锭均匀加热〔最好采用梯度加热〕5、通氮保护模子工作带〔防止氧化〕,冷却模具Q014 裂纹〔撕裂〕名称裂缝〔撕裂〕起因模具、铸锭、挤压工艺英文Tearing<Crack>定义：挤压制品表面产生微裂纹,或边缘部位和厚度差别较大的间位出现锯齿状开裂〔裂纹〕.特征：眼睛或微观检查都能发现裂纹,大多在一定间隔外发生,尤其合金成分较高的高强度合金中出现较多.外观：图1 S50X50方棒边部裂角实物图图2 棱角部位拖裂合金：6061 合金：6082发生原因：由于摩擦力的原因,金属变形不均匀使金属表层金属受附加拉应力作用,当拉应力积累到超过金属破断强度时就产生裂纹.温度高时金属抵抗坏的能力下降,变形速度快时附加拉应力增加,裂纹倾向性增加.对策:铸锭:在高Mg合金中,尽可能减少Na的含量.模具:1、改进结构或焊合腔的设计.2、挤压制品断面的棱角部半径应尽可能取大,特别是高成分含量.挤压工艺：1、铸锭加热温度应均匀；2、降低挤压温度和挤压速度；3、变换合金时应与时调整挤压速度.4、挤压开始速度较慢,挤压正常后应与时调整合适的金属速度.设备：1、加热炉设计控制和仪表应该准确,防止金属实际温度偏高2、速度控制系统应准确,严防失控.3、经常检修和维护挤压与相关设备.名称桔皮起因铸造、挤压、拉伸矫直英文Orange Pee定义：挤压制品表面出现的表面像桔皮一样凹凸不平的皱褶,别名也称"表面皱褶〞.特征：由于挤压时晶粒粗大而引起的,晶粒越粗大皱褶越明显.挤压后型材拉伸矫直时可清地看到.外观：图1 桔皮缺陷实物图发生原因：铸锭的组织不均匀,均匀化处理不充分,挤压条件不合理等造成制品晶粒粗大.对策：1、铸锭组织应均匀,均匀化充分；2、合理控制挤压温度和速度,以与快速固溶化处理,防止晶粒粗大；3、减少拉伸矫直工序的拉伸率.名称气泡起因铸造工艺、挤压工艺、热处理工艺英文Blister定义：铸锭内部的气体或挤压过程中卷入空气,在挤压后或其后热处理后膨胀,在挤压制品鼓起而形成,表现为圆形单个凸起叫气泡,表现为大块撕破的叫起皮.特征：经常沿着挤压方向连续或断续成线状方式排列,有凸起的气泡也,有大块撕破起皮,起皮的一面往往可以看到外来脏物,用眼睛即可判别.外观：图1 单个气泡实物图图2 挤压尾端连串气泡实物图发生原因：1、在挤压过程中,金属内部卷入空气,筒内衬鼓肚和铸锭温度不均匀造成.使铸锭表面金属参与挤压流动,沿前弹性区流出形成起皮或气泡；另一个原因是铸锭墩粗后高温高压下气体压入金属表层,或铸锭内部含气量太高,加热时扩散进入表层.2、铸锭内部原来就含有气体或者内部有裂纹和气孔或不干净.3、挤压筒与挤压垫的尺寸配合不良.4、挤压筒内衬长期不清理,挤压筒或挤压垫不清洁、有油污等.5、残料分离干净.6、热处理时的气氛〔立式炉情况下由下面水槽吸附上来的水蒸汽、油与污物等〕.对策：1、铸锭加热温度均匀,合理控制挤压温度.采用梯度加热〔前端温度高〕和顺次排气工艺.2、用清理垫定期清理挤压筒内衬污物,定期检查内部尺寸是否出现椭圆或鼓肚情况,如超过规程要求应与时修正挤压筒的形状,或更换不良的挤压垫.3、改用合适的挤压模具.〔残料分离要好,磨快切压余的剪刀,保持工具清洁〕4、增大压余厚度.5、熔炼过程中要进行充分除气处理.6、控制挤压材的热处理环境.Q017 皱纹名称皱纹起因模具、设备、挤压工艺英文Wave Stark定义：在挤压制品表面沿挤压方向的波浪形皱纹.特征：皱纹的宽度大,在薄壁型材的表面上经常出现,严重时成波浪状,轻微时呈皱纹状.外观：图1 局部皱纹实物图图2 大面波浪缺陷实物图发生原因：挤压金属从模孔流出时温度分布不均或冷却不均的情况下容易发生.对策：设备：调整挤压机、挤压筒和模具中心,使三者在同一轴线上；模具：修正模子工作带长度；挤压工艺：铸锭加热温度均匀,选择合适的铸锭加热温度和挤压速度.Q018 X力矫直应变痕Q019 杂物卷入名称杂物卷入起因挤压、模具英文Permeation定义：铸锭的表面层,附着于挤压筒内的污物或润滑剂等,在挤压过程中出现在挤压材表面或内部的缺陷.特征：出现在挤压材料内部的缺陷,腐蚀后观察甚断面即可发现.出现在挤压制品表面的缺陷,在挤压过程中呈现白色的浑浊表面.外观：图1 杂物卷入实物图发生原因：铸锭的表面层或者挤压筒内壁上的异物被卷入,而出现在挤压材料表面.由于模具设计时,模孔位置过于接近外圆所造成.对策：模具：1、在模具设计上,尽可能使模孔位置处于模具中心；2、对中空挤压型材,应把分流孔的外接圆缩小.操作：1、保证铸锭表面清洁；2、增大压余厚度；3、用清理垫与时清理挤压筒内壁和固定挤压垫上的异物；4、降低挤压垫的温度,避免过度润滑；5、定期检查挤压筒内衬尺寸是否超差；6、提高挤压筒和铸锭的温度.Q020 压痕Q021 压陷〔凹坑〕名称压陷〔凹坑〕起因不良输送过程英文Dent定义：输送过程中被其它物品撞击后产生的凹坑.特征：随撞击力的不同,凹坑的深度和大小不同.软质的纯铝材很容易产生.外观：图1 凹坑缺陷实物图发生原因：不良的输送过程,包括不良的手工作操作对铝材的撞击而产生凹坑〔或压陷〕.对策：仔细观察铝材在车间的各个输送环节,改善运输条件.Q022 辊子滑动痕名称辊子滑动痕起因挤压英文Roller Slipping Mark定义：在挤压材平面上,垂直于挤压方向,由于出料辊旋转而出现的线状或带状花纹.特征：在驱动辊后面的出料台上,辊子开始旋转时在挤压制品平面上留下的痕迹.外观：图1 装饰面上滚筒痕发生原因：辊子开始旋转时,由于挤压制品的移动速度和辊子旋转的速度不协调所造成的横向接触条痕.对策：设备：1.逐步或分阶段地提高辊子的旋转速度；2.改进设备,使驱动滚筒由原来的线接触改为面接触；3.经常清理驱动滚筒,保持滚筒干净；模具：使型材的平面和辊子不接触,尽量避免装饰面的接触.Q023 污迹〔水迹、油迹〕名称污迹〔水迹、油迹〕起因挤压与以后工序英文Water Stain 、Oil Stain定义：挤压时的润滑剂,挤压制品的冷却水以与水雾或随后拉伸、锯切与人工时效过程中由于环境不良,有水或油、灰等污物附着于挤压制品表面并变色.特征：污迹多半以圆形出现,常出现在挤压时,也有在矫直后的锯切、时效处理时发生.在高Mg系合金中容易产生,有时通过腐蚀可以清除.水斑通常呈浅灰色,油斑多呈茶褐色.外观：图1 水污缺陷实物图发生原因与防止对策：1、在线冷却的水或喷雾冷却水不干净,有残留物留在制品表面,应保证冷却水和冷却风系统的清洁、干净.2、由于切削油的不完全蒸发留下残渣,锯切过后应立即擦干净残留的锯切油.3、切削油中的水分过多.4、切削油的附着量过多.5、粘附上机械油、润滑剂等高粘性油.6、保持良好的生产环境,防止制品表面粘上水斑、灰尘等污物.Q024 点蚀斑Q025 颜色不均Q026 黑斑名称黑斑起因挤压英文Black Spot定义：表面处理后,挤压制品表面沿挤压方向上,几乎以等间隔地局部析出大量Mg2Si,致使出现黑色或者白色的斑点.特征：斑点部位的表面粗糙,硬度变低.夏天容易产生.温度易回升的平板型材或空心挤压制品容易产生黑斑. 外观：图1 黑斑缺陷实物图发生原因：挤压材接触石墨板受到急冷,在温度回升过程中促使析出粗大的Mg2Si〔β中间相〕所致.对策：设备：1、提高冷却风扇的能力；2、使用比石墨绝热性好的冷却台材料；3、冷却台使用石墨的情况下,冷却台以步进式为好.操作：1、在冷却台使用石墨的情况下,不要使出料台和挤压制品的速度同步2、挤压制品的冷却,应在挤压后立即进行,并尽可能速冷.Q027 雪片状腐蚀、清洗水腐蚀Q028 闪烁花纹2.挤压制品的组织和性能缺陷和废品挤压制品的组织缺陷和废品主要有缩尾、成层、焊合不良、前端夹层、粗晶环、对生产工业用铝材时组织过烧等.这些缺陷往往使整根、整批挤压制品报废,必须注意防止.常见的性能不合格有力学性能〔Mechanical Properties〕〔如硬度、抗拉能强度、屈服强度、延伸率、弯曲性能等〕、物理性能〔如导电率、焊接性能等〕不符合产品标准和客户要求.由于性能不合格造成的废品和客户投诉也经常发生,生产过程必须特别注意.Q029 挤压缩尾<缩孔>名称挤压缩尾<缩孔>起因挤压工艺英文Extrusion Butt End Defect定义：铸锭表面层与附着于挤压筒内的污物或润滑剂等,在挤压后期流入挤压制品内部形成的缺陷.特征：缩尾的主要特征是在挤压制品的尾端,深入制品组织内部的严重破坏金属连续性的缺陷.对铝合金正向挤压制品多表现为环形缩尾,对反向挤压制品多表现为中心漏斗状〔空穴〕缩尾.因为是内部缺陷,所以低倍试片腐蚀后观察其断面即可发现.外观：<暂无>图1 圆棒缩尾实物图发生原因：在金属挤压流动的后期,铸锭表层金属沿挤压垫表面和后弹性区界面流入制品内部形成环形缩尾.对反向挤压流动后期金属补充不足形成中心漏斗状缩尾.对策：1、按工艺规定增大挤压残料长度〔特别是工业材〕；2、避免挤压垫过度润滑；3、更换合金时要清筒,正常挤压时要定期清筒；4、降低挤压热温度,保持挤压垫清洁；5、调整好设备中心；6、提高铸锭表面质量,保持清洁.Q030 成层〔分层〕名称成层〔分层〕起因挤压工艺、模具英文Lamination定义：挤压制品表皮层内的层状分离〔深度0.1——0.3mm处〕缺陷.特征：成层的主要特征是在制品表皮层的层状分离,横断面观察的不连续的无规律的点状或弧形状,其间夹入了脏物、氧化物或油污等,破坏金属连续性的缺陷,成层在制品纵向上分布较长,有时达全根的2/3以上.外观：铸锭表皮层金属沿挤压模和前弹性压界面流入制品表层形成成层,与表面缺陷〔起皮〕产生的原因极其相近.对策：1、提高铸锭表面质量,保持表面的清洁2、合理选择配备挤压工具,应与时检查、发现挤压筒或挤压垫,磨损过大应与时更换3、与时清理挤压筒,经常保持铝内套的清洁4、合理设计模具〔合理安排挤压筒工艺〕,模孔排列不可距挤压筒内壁太近.Q031 焊合不良〔不完全焊缝〕名称焊合不良〔不完全焊缝〕起因模具、挤压工艺英文Incomplete Seam定义：采用桥舌模或平面分流模等结构的模子的铝合金挤压制品都存在有焊缝,若焊缝处分层或没有完全焊合就称为焊合不良.特征：缺陷有的从表面开始,有的在制品内部,轻微时肉眼不可判断,低倍试片经腐蚀后可发现.制品经阳极化后也可在表面发现.类似于组织条痕,分流处呈条状花纹,参照模具的构造即可区分.外观：图1 焊合不良缺陷实物图。
变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷.
• 6.扩口 八字、槽形型材两侧板向外或工字形型材上下平面不平
行，向上偏斜，超出尺寸公差的范围。
• 7.并口 八字、槽形型材两侧板向内或工字形型材上下平面不平
• 2.起皮 附在制品表面上的薄层，有局部剥落的现象。
主要产生原因： 1）挤压筒不干净； 2）挤压筒与挤压垫配合不当； 3）模孔上粘有金属或模子工作带过长。
• 3.划擦伤 制品表面与其他物体的棱或面接触后发生相对滑动或错
动而在制品表面造成的成束(或组)分布的伤痕。
主要产生原因： 1)铸锭温度过高，模孔粘铝或模孔工作带损坏； 2)制品相互串动； 3)挤压流速不均； 4）运输过程中操作不当。
主要产生原因： 1）坯料端头有毛刺； 2）坯料粘有金属或润滑油内含有金属碎屑等异物； 3）孔型、芯头上粘金属； 4）挤压筒不干净。
8.非金属压入 制品表面压入石墨或其他非金属异物的现象。异物刮掉 后制品表面呈现大小不等的凹陷，破坏了制品表面的连续 性。
主要产生原因： 1）石墨粒度粗大或结团，含有水分或搅拌不均； 2）汽缸油的闪电低； 3）汽缸油与石墨配比不当； 4）挤压筒内落入石墨及油等。
5.焊合不良
分流模挤压的制品在焊缝处表现的焊缝分层或没有完全 焊合的现象。
主要产生原因： 1）挤压比小，挤压温度低，速度快； 2）挤压坯料或工具不清洁； 3）舌型模涂油； 4）模具设计不当。
主要产生原因： 1）残料留的过短或制品切尾长度不符合规定； 2）挤压垫不清洁，有油污； 3）挤压速度过快； 4）挤压垫变形。
2.粗晶环
薄铝带材表面变形纹缺陷产生原因分析及解决方法
薄铝带材表面变形纹缺陷产生原因分析及解决方法张飞飞（山东 邹平 ２５６２００）摘 要：铝合金因质轻美观、导热、导电性好、耐腐蚀性好、耐低温性好、易于成型加工和表面处理、易于回收再利用、地球存储量大等优点，被广泛应用于建筑装饰、金属包装、交通运输、电气家电、航空航天等领域。
但各方面都对于表面、板形、尺寸精度要求极高，故对设备及人员操作要求都很严，需要在各个环节严格把控。
特别对于表面质量，因为工序较多，材料较软，要求又高，严重程度无法定量，所以表面质量是最不易判定和控制的。
建筑装饰带材最后要经过拉矫、退火等关键工序，对最终表面和性能有重要的影响。
关键词：薄铝板带；拉弯矫；表面缺陷；变形纹；板形中图分类号：ＴＧ３３３．１７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）１９－０２１５－２Analysis and solution of defects of thin aluminum stripZHANG Fei-fei（Ｚｏｕｐｉｎｇ ２５６２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙ ｉｓ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ， ｍｅｔａｌ ｐａｃｋａｇｉｎｇ， ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ， ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｈｏｍｅ ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ， ａｅｒｏｓｐａｃｅ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｆｉｅｌｄｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ａｎｄ ｂｅａｕｔｉｆｕｌ ｑｕａｌｉｔｙ， ｇｏｏｄ ｈｅａｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ｇｏｏｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ｇｏｏｄ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ｇｏｏｄ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ， ｅａｓｙ ｍｏｌｄｉｎｇ， ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ｅａｓｙ ｒｅｃｙｃｌｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｕｓｅ， ｌａｒｇｅ ｅａｒｔｈ ｓｔｏｒａｇｅ ｖｏｌｕｍｅ ａｎｄ ｓｏ ｏｎ． Ｈｏｗｅｖｅｒ， ａｌｌ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ， ｆｌａｔｎｅｓｓ， ｓｉｚｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｈｉｇｈ， ｓｏ ｔｈｅ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｐｅｒｓｏｎｎｅｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ａｒｅ ｖｅｒｙ ｓｔｒｉｃｔ， ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｔｏ ｂｅ ｓｔｒｉｃｔｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｉｎ ｅａｃｈ ｌｉｎｋ． Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ， ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｓ ｍｏｒｅ， ｓｏｆｔ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｈｉｇｈ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ， ｔｈｅ ｓｅｖｅｒｉｔｙ ｃａｎ ｎｏｔ ｂｅ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ， ｓｏ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ． Ｔｈｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌ ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ ｂｅｌｔ ｍａｔｅｒｉａｌ ｓｈｏｕｌｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｇｏ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｋｅｙ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｓｔｒａｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ａｎｄ ａｎｎｅａｌｉｎｇ， ｗｈｉｃｈ ｈａｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Keywords: Ｔｈｉｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｓｔｒｉｐ； Ｔｈｅ Ｔｅｎｓｉｏｎ ｌｅｖｅｌｌｅｒ； ｓｕｒｆａｃｅ ｄｅｆｅｃｔｓ； ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｌｉｎｅｓ； ｆｌａｔｎｅｓｓ用于建筑装饰用途铝合金板带基材，一般都需要经过拉弯矫和退火等工序，对先经过拉弯矫再退火直接分切的工艺流程，在成品分切时会发现表面会有粘伤和板形变化，回复变形严重者便会出现变形纹的缺陷。
GBT---变形铝及铝合金铸锭及加工产品缺陷-第部分：板带缺陷
变形铝及铝合金板、带缺陷1范围本标准规定了变形铝及铝合金板、带产品中常见的缺陷的定义、特征，分析了其产生的原因，并附有相应部分图片。
本标准适用于变形铝及铝合金板、带缺陷的分析与判定。
2缺陷定义、特征、产生原因典型事例2.1非金属压入2.1.1缺陷定义及特征非金属杂物压入板、带表面。
表面呈明显的点状或长条状黄黑色缺陷。
2.1.2产生原因a）轧制工序设备条件不清净；b）轧制工艺润滑剂不清静；c）工艺润滑剂喷射压力不足；d）板坯表面有擦划伤。
图1非金属压入2.2金属压入2.2.1缺陷定义及特征金属屑或金属碎片压入板、带表面。
压入物刮掉后呈大小不等的凹陷，破坏了压入板、带表面的连续性。
2.2.2产生原因a）热轧时辊边道次少，裂边的金属屑、条掉在板坯表面后压入；b）圆盘剪切边工序质量差，产生毛刺掉在带坯上经轧制后压入；c）轧辊粘铝后，其粘铝又被压在板坯上；d）热轧导尺夹得过紧，带下来的碎屑掉在板坯上后被压入。
图2金属压入2.3划伤2.3.1缺陷定义及特征因尖锐的物体（如板角、金属屑或设备上的尖锐物等）与板面接触，在相对滑动时所造成的呈单条状分布的伤痕。
2.3.2产生原因a）热轧机辊道、导板上粘铝使板、带划伤；b）冷轧机导板、压平辊等有突出的尖锐物；c）精整时板角划伤；d）涂油包装时油中有金属屑带到涂油辊或毛毡上而划伤板面。
图3划伤2.4擦伤2.4.1缺陷定义及特征由于物体间棱与面，或面与面接触后发生相对滑动或错动而在板、带表面造成的成束（或组）分布的伤痕。
2.4.2产生原因a）板、带在加工生产过程中与导路、设备接触时，产生相对摩擦而造成擦伤；b）冷轧卷端面不齐正，在立式炉退火翻转时产生错动、层与层之间产生擦伤；c）冷轧时张力不当，开卷时产生层间错动而产生擦伤；d）精整验收或包装操作不当产生板间滑动而造成擦伤。
图4擦伤2.5碰伤2.5.1缺陷定义及特征铝板、铝卷与其他物体碰撞后在板、带表面或端面产生的划痕，且大多数在凹陷边际有被挤出的金属存在。