6063铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法
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。
铝合金挤压型材强度影响因素及措施分析
铝合金挤压型材强度影响因素及措施分析6063铝合金型材是门窗、幕墙理想的结构和装饰材料，随着门窗、幕墙行业的发展，对6063铝合金型材的力学性能提出了更高的要求。
高强度的型材可减低设计壁厚，减少结构重量，更受市场欢迎。
6063铝合金系AI—Mg—Si系列可热处理强化型铝合金，塑性高，可高速挤压成断面复杂、壁厚各异的型材。
淬火温度宽，淬火敏感性低．可实现在线风冷强制淬火，经人工时效后有中等强度。
挤压后型材表面光洁，极易阳极氧化和着色，还可生产电泳、喷涂、氟碳喷漆、木纹、断桥隔热等型材，因此在建筑型材中具有垄断地位，在我国经济的快速发展，尤其是房地产市场的高速发展中得到极广泛的应用。
在Al-Mg-Si系合金中，主要强化相是Mg2Si，合金在淬火时，固溶于基体中的Mg2Si 越多，时效后的型材强度就越高，反之，则越低。
在实际生产中，铝合金挤压型材经常出现硬度偏低或不达标的现象出现。
影响型材硬度强度的原因是多方面的（见鱼骨图），下面结合我厂的生产实际，从工艺、设备、操作等方面分析和总结影响6063铝合金型材强度的因素及采取的措施。
1、6063铝合金化学成分的控制国家标准GB/T 3190-2008和“和平”公司内控标准对6063铝合金的化学成分规定如表l所示。
表1 6063铝合金化学成分（质量分数%）该合金主要元素足Mg和Si。
他们在合金中形成金属化合物Mg：Si是合会的主要强化相。
Mg2Si中Mg和Si的比为1．73。
当Mg：Si>1．73时，尚有过剩的Mg存在，它会显著降低Mg2Si相在固态铝中的溶解度，由于过剩Mg的这种影响，使Mg2Si相在热处理时的强化效果显著降低，从而影响型材的力学性能。
合金中Si含量的增加可以改善铸造性能和焊接性能。
当Mg：Si<1．73时，合金中有过剩Si存在，它可以与铝中的其它杂质Fe、Mn等生成化合物，增加强化效果。
因此对强度要求较高时，往往合金中控制过剩Si。
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。
铝合金挤压制品缺陷分析及预防措施
1 挤压裂纹 • 形成机理：由于摩擦力的原因，金属变形不均匀，使表层金属受 附加拉应力的作用，当拉应力积累到超过金属破断强度时就产生裂纹。 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。
10 擦伤 铝制品轻微擦伤不仅表面不美观且急剧降低机械力学性能和耐用度， 严重擦伤铝制品不能使用，成为废品，造成经济损失。 • 因挤压模型面粗糙度大，有较深冷加工刀痕、磨痕和碰伤沟痕，擦 伤铝制品表面，产生凹凸印迹；模具红硬性、耐磨性不足，模面与约 450℃-500℃铝金属坯料接触，且焖模时间长，过度回火导致型面硬 度降低而软化。由于铝制品挤压时激烈的金属塑性流动与模腔发生强 烈摩擦，将加深模面沟槽，使铝制品表面更加粗糙，失去商品表面； 挤压工模具装配不合理且间隙过大，导致热塑铝金属从模孔流出过程 中表面与工模具及设备接触不良，从而造成严重擦伤；压型导管和导 路装配不当，或挤压筒内有铝金属氧化物硬壳、夹渣、尘砂等异物进 入模孔，擦伤模具工作带，造成铝制品擦伤。 •
7 组织线、模线及毛刺
•
该缺陷与铸造工艺、挤压工艺和模具有关，严重影响铝制品商品美 观和质量。因铝铸锭宏观或微观组织不均匀和铝铸锭均匀化处理不充 分以及铝铸锭合金成分与结晶方式不同。易形成不同结晶粒度与不同 结晶方向，导致出现与挤压方向一致的带状组织线；铝铸锭若有折迭 和夹渣时，往往会因不适当地从边缘 间隙进料，使铝金属强烈热塑性 流动；挤压力偏心造 成坯料氧化皮及其它异物挤进工作带和模孔；铝 坯料与挤压筒之间间隙过大，或坯料夹渣、过热及工作带 长度突然变 化等均会导致组织线、模线产生。毛刺是在制品表面出现的不规则的 蝌蚪状、点状的划伤缺陷，由挤压筒和金属温度过高挤压速度太快或 不均匀，模具工作带硬度不够软硬不均、工作带太长、工作带粘铝等 原因造成。
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。
铝合金挤压、氧化型材缺陷、原因及其对策
3.腐蚀液中的锌浓度减少到3ppm或腐蚀液中加硫化物离子。
3.2氧化型材缺陷，原因及其对策
序号问题原因对策
1
阳极氧化槽液温度过高，降不下来。1.冷冻机制冷量不够。
2.冷冻机冷媒不足。
3.热交换量不足或热交换面结垢。
4.电能在槽液中消耗大，发热量大。1.增加冷冻机功率（台数）。
2.模具进行改进。
3.修整模具导流腔或定径带。
5
桔皮锭坯的成份有偏差或固溶处理不充分，以及不适当的挤压条件等使晶粒变粗大所造成。1.适当调节挤压温度和挤压速度。
2.在矫直工艺中减少拉伸量。
6
粗晶组织
和锭坯的成份及组织有关，或者由于在挤压时变形热效应造成温度升高所致。1.改变化学成份或选择适当的均匀化处理条件。重新设计合理的模具结构。
2.电接点少。
3.导电杆退膜不彻底，使得导电杆与型材接触不良。
4.电解液温度过高。
5.阴极面积不足。
2.使用没有裂纹和氧化物夹杂的锭坯；防止锭坯过热；铸锭前对溶液进行充分除气处理。
3.操作中减慢挤压速度；控制热处理的气氛，防止水蒸气的进入；增大余压；减少对挤压垫和模具的润滑。
8
夹渣
锭坯的表面层或挤压筒内壁上的异物被卷入而出现在挤压型材的表面；由于模具设计时模孔位置过于接近外圆所造成。1.在模具设计上尽可能使模孔位于模具中心；对于中空的型材时，应把分流孔的外接圆缩小。
2.补充冷媒。
3.增大热交换面或清洗热交换部分。
4.采用脉冲阳极氧化。
2槽端实际电压远低于表上显示数值。1.导电横梁与电极接触不良。
2.电极连接处螺丝松动或锈蚀，使得此处电阻大。
3.电压表故障。
1.用砂纸将接触部位磨平磨光亮。
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1前言在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w Zn2＋≥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。
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w Zn≥0.033%，且型材表面存在粗晶环的前提下，只要碱蚀液中w Zn2＋≥4×10－6，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[3]。