6063鋁合金擠壓型材覺(jué)缺陷及其解決方法精

1、6063鋁合金擠壓型材覺(jué)缺陷及其解決方法6063鋁合金型材以其良好的塑性、適中的熱處理強(qiáng)度、良好的焊接性能以及陽(yáng)極氧化處理后外表華美的色澤等諸多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用.但在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些缺陷而致使產(chǎn)品質(zhì)量低下,成品率降低,生產(chǎn)本錢(qián)增加,效益下降,最終導(dǎo)致企 業(yè)的市 場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)水平下降.因此,從根源上著手解決6063鋁合金擠壓型材的缺陷問(wèn)題是企業(yè)提 高自身競(jìng)爭(zhēng)力的一個(gè)重要方面.筆者根據(jù)多年的鋁型材生產(chǎn)實(shí)踐,在此對(duì)6063鋁合金擠壓型材常見(jiàn)缺陷及其解決方法作一總結(jié),和眾多同行交流,以期相互促 進(jìn).1.1 擦、碰傷劃傷、擦傷、碰傷是當(dāng)型材從模孔流出以及在隨后工序中與工具、設(shè)備等相接 觸 時(shí)導(dǎo)致的外表

2、損傷.1.2 主要原因鑄錠外表附著有雜物或鑄錠成分偏析.鑄錠外表存在大量偏析浮出物而鑄錠又未進(jìn)行均勻化處理或均勻化處理效果不好時(shí),鑄錠內(nèi)存在一定數(shù)量的堅(jiān)硬的金屬顆粒, 在擠壓過(guò)程中金屬流經(jīng)工作帶時(shí),這些偏浮出物或堅(jiān)硬的金屬顆粒附著在工作 帶外表或 對(duì)工作帶造成損傷,最終對(duì)型材外表造成劃傷； 模具型腔或工作帶上有雜物,模具工作帶硬度較低,使工作帶外表在擠壓時(shí)受 傷而劃傷型材；出料軌道或擺床上有裸露的金屬或石墨條內(nèi)有較硬的夾雜物,當(dāng)其與型材接觸時(shí)對(duì)型材外表造成劃傷；在叉料桿將型材從出料軌道上送到擺床上時(shí),由于速度過(guò)快造成型材碰傷；在擺床上人為拖動(dòng)型材造成擦傷；在運(yùn)輸過(guò)程中型材之間相互摩擦或擠壓造成

3、損傷1.3 解決方法增強(qiáng)對(duì)鑄錠質(zhì)量的限制提升修模質(zhì)量,模具定期氮化并嚴(yán)格執(zhí)行氮化工藝；用軟質(zhì)毛氈將型材與輔具隔離,盡量減少型材與輔具的接觸損傷；生產(chǎn)中要輕拿輕放,盡量預(yù)防隨意拖動(dòng)或翻動(dòng)型材；在料框中合理擺放型材,盡量預(yù)防相互摩擦.2機(jī)械性能不合格2.1 主要原因擠壓時(shí)溫度過(guò)低,擠壓速度太慢,型材在擠壓機(jī)的出口溫度達(dá)不到固溶溫度,起不到固溶強(qiáng)化作用；型材出口處風(fēng)機(jī)少,風(fēng)量不夠,導(dǎo)致冷卻速度慢,不能使型材在最短的時(shí)間內(nèi)降 到20 C以下,使粗大的Mg2Si過(guò)早析出,從而使固溶相減少,影響了型材熱處理后的 機(jī)械性能；鑄錠成分不合格,鑄錠中的Mg Si含量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求； 鑄錠未均勻化處理,使鑄錠組織

4、中析出的Mg2Si相我法在擠壓的較短時(shí)間內(nèi) 重 新固溶,造成固溶不充分而影響了產(chǎn)品性能；時(shí)效工藝不當(dāng)、熱風(fēng)循環(huán)不暢或熱電偶安裝位置不正確,導(dǎo)致時(shí)效不充分或過(guò)時(shí)效.2.2 解決方法合理限制擠壓溫度和擠壓速度,使型材在擠壓機(jī)的出口溫度保持在最低固溶溫度以上；強(qiáng)化風(fēng)冷條件,有條件的工廠可安裝霧化冷卻裝置,以期到達(dá)6063合金冷卻梯度的最低要求；增強(qiáng)鑄錠的質(zhì)量治理；對(duì)鑄錠進(jìn)行均勻化處理；合理確定時(shí)效工藝,正確安裝熱電偶,正確擺放型材以保證熱風(fēng)循環(huán)通暢.3幾何尺寸超差3.1 主要原因由于模具設(shè)計(jì)不合理或制造有誤、擠壓工藝不當(dāng)、模具與擠壓筒不對(duì)中、不 合 理潤(rùn)滑等,導(dǎo)致金屬流動(dòng)中各點(diǎn)流速相關(guān)過(guò)大,從而產(chǎn)生

5、內(nèi)應(yīng)力致使型材變形；3.2 解決方法合理設(shè)計(jì)模具,保證模具精度；正確執(zhí)行擠壓工藝,合理設(shè)定擠壓溫度和擠壓速度；保證設(shè)備的對(duì)中性；采用適中的牽引力,嚴(yán)格限制型材的拉伸矯直量.4擠壓波紋擠壓波紋是指在擠壓型材外表出現(xiàn)的類(lèi)似于水波紋的情況,一般無(wú)手感,在光的作用下表現(xiàn)明顯.4.1 主要原因牽引機(jī)發(fā)生周期性上下跳動(dòng)使型材外表發(fā)生局部彎折；模具設(shè)計(jì)不合理,工作帶在擠壓力作用下發(fā)生顫抖導(dǎo)致型材出現(xiàn)波紋4.2 解決方法保證牽引機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)；合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu) 5麻面麻面是指在型材外表出現(xiàn)的密度不等、帶有拖尾、非常細(xì)小的瘤狀物,手感明顯,有尖刺的感覺(jué).5.1 主要原因由于鑄錠中的夾雜物或模具工作帶上粘有金屬或雜物

6、,在擠壓時(shí)被高溫高壓的鋁夾帶著脫落,在型材外表形成麻面.5.2 解決方法適當(dāng)降低擠壓速度,采用合理的擠壓溫度和模具溫度；嚴(yán)格限制鑄錠質(zhì)量,降低鑄錠中的夾雜物含量,將鑄錠進(jìn)行均勻化處理；增強(qiáng)修模質(zhì)量治理.6黑斑型材陽(yáng)極氧化后局部出現(xiàn)近似圓形黑灰色的斑點(diǎn),在型材縱幾貼擺床的面上等距 離分布,大小不一.6.1 主要原因由于擠壓機(jī)出口處風(fēng)冷時(shí)不夠,導(dǎo)致鋁材在較高溫下接觸擺床,接觸部位的冷卻 速度于其它位置不同,有粗大的Mg2Si相析出,在陽(yáng)極處理后該部位變?yōu)楹诨疑?6.2 解決方法增強(qiáng)風(fēng)冷強(qiáng)度,預(yù)防擺床上型材的間隔過(guò)小,保證風(fēng)冷的溫度梯度有條件的工廠應(yīng)采用霧化水冷與風(fēng)冷相結(jié)合的方法,可完全消除黑斑.擠

7、壓型材的條紋缺陷種類(lèi)比擬多,形成因素也較復(fù)雜,這里僅就一些常見(jiàn)條紋的 產(chǎn)生原因及解決方法加以論述.7.1 摩擦紋模具每次光模上機(jī)擠壓后,紋路都不能一一對(duì)應(yīng),有輕有重.7.1.1 主要原因在擠壓過(guò)程,型材流出?？椎乃查g與工作帶緊緊地靠在一起 ,構(gòu)成一對(duì)熱狀態(tài)下 的干摩擦副,且將工作帶分成兩個(gè)區(qū)-粘著區(qū)和滑動(dòng)區(qū).在粘著區(qū)內(nèi),金屬質(zhì)點(diǎn)受到 到至少來(lái)自兩個(gè)方面力的作用：摩擦力和剪切力.當(dāng)粘著區(qū)內(nèi)金屬質(zhì)點(diǎn)所受摩擦力大于剪切力時(shí),金屬質(zhì)點(diǎn)就會(huì)粘附在粘著區(qū)工作帶外表上,并將型材外表擦傷而形成 摩擦紋.7.1.2 解決方法調(diào)整模具工作帶出口角 A,使其在-1 ° 3.范圍內(nèi),這樣可降低工作帶粘著區(qū)

8、高度,減少該區(qū)的摩擦力,增大滑動(dòng)區(qū)； 進(jìn)行高效的模具氮化處理,使模具外表硬度保持在 H900以上；工作帶外表滲 硫可降低粘著區(qū)摩擦力,減少摩擦紋.7.2組織條紋7.2.1 主要原因,從而使型材氧化后的,著色料中多顯淺鑄錠鑄造組織不均勻,成分偏析,鑄錠表皮下存在較嚴(yán)重的缺陷,鑄錠的均勻比處理不充分等,在隨后的擠壓過(guò)程中導(dǎo)致型材外表成分不均勻著色水平不相同,形成組織條紋.7.2.2 解決方法合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)；模具加工要注意工作帶的過(guò)渡,預(yù)防出現(xiàn)工作帶落差；保證模橋呈水滴型,消除棱角.7.4焊合條紋焊合條紋又稱(chēng)焊縫,筆直通長(zhǎng),在氧化白料中多呈現(xiàn)淺灰色 色.7.4.1 主要原因模具分流孔設(shè)計(jì)過(guò)小；焊合

9、室濃度不夠,不能保證有足夠的壓力；擠壓時(shí)模具焊合室內(nèi)鋁料供給缺乏；擠壓工藝不合理,潤(rùn)滑不當(dāng).7.4.2 解決方法合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)；注意擠壓溫度和擠壓速度的協(xié)調(diào)；盡量減少潤(rùn)滑或不潤(rùn)滑.擠壓時(shí)型材受到拉應(yīng)力作用而在外表形成程度不同的金屬橫向撕裂現(xiàn)象8.1 主要原因由于摩擦力的原因使金屬表層受到附加拉應(yīng)力的作用,當(dāng)附加拉應(yīng)力大于表 層金屬抗拉強(qiáng)度時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂紋；擠壓溫度過(guò)度,金屬表層抗拉強(qiáng)度下降,在摩擦力作用下產(chǎn)生裂紋；擠壓速度過(guò)快時(shí),金屬表層所受的附加拉應(yīng)力增加使型材產(chǎn)生裂紋.8.2 解決方法嚴(yán)格限制擠壓工藝參數(shù)以保證合理的出口速度和出口溫度.9波浪、扭擰、彎曲 波浪、扭擰、彎曲是由于金屬流動(dòng)不均

10、勻造成的型材外形缺陷.9.1主要原因模具工作帶設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致金屬流動(dòng)不均勻；擠壓速度過(guò)快或擠壓溫度過(guò)高導(dǎo)致金屬流動(dòng)不均勻； 模具型孔布局不合理造成金屬流動(dòng)不均勻；導(dǎo)路不合 適或未安裝導(dǎo)路；潤(rùn)滑不適宜.9.2解決方法修整模具工作帶使金屬流動(dòng)均勻；采用合理 的擠壓工藝,在保證出口溫度的前提下盡量采用低溫?cái)D壓；合理設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)； 配置適宜的導(dǎo)路； 合理潤(rùn)滑； 采用牽引機(jī)牽引擠壓.10氣 泡型材表層金屬與基體金屬出現(xiàn)局部連續(xù)或斷續(xù)的別離,表現(xiàn)為圓形或局部連續(xù)凸起.10.1主要原因 由于擠壓筒 長(zhǎng)期使用后尺寸超差,擠壓時(shí)筒內(nèi)氣體未排除,變形金屬表層沿前端彈性區(qū)流出而造成氣泡；鑄錠外表有溝槽或鑄錠組織中有氣孔,鑄錠在 墩粗時(shí)包進(jìn)了氣體, 擠壓時(shí)氣體進(jìn)入金屬表 層；擠壓時(shí),鑄錠或模具中帶有水分和油污,由于水和油污受熱揮發(fā)成氣體,在 高溫高壓的金 屬流動(dòng)中被卷入型材外表形成氣體；設(shè)備排氣裝置工作不正常； 金屬填充過(guò)快,造成擠壓排氣不好.10.2解決方法 合理選擇和配備擠壓工 具,及時(shí)檢查和更換； 增強(qiáng)鑄錠的質(zhì)量治理,嚴(yán)格限制鑄錠的外表質(zhì)量和含氣量；保證設(shè)備的排氣系統(tǒng)正常工作；剪刀、擠壓筒和模具應(yīng)盡量少涂油或不涂油；合理限制擠壓速度,按要求進(jìn)行排氣.11石墨壓入 沿型材縱向淺表層呈條狀半露的孔隙,短的幾毫米,長(zhǎng)那么幾厘米或更