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鋁型材在擠壓過(guò)程中的30種主要缺陷分析及防范措施(一)

一、縮尾


在某些擠壓制品的尾端,經(jīng)低倍檢查,在截面的中間部位有不合層形似喇叭狀現(xiàn)象,稱為縮尾。

一般正向擠壓制品的縮尾比反向擠壓的長(zhǎng),軟合金比硬合金的長(zhǎng)。正向擠壓制品的縮尾多表現(xiàn)為環(huán)形不合層,反向擠壓制品的縮尾多表現(xiàn)為中心漏斗狀。

金屬擠壓到后端,堆積在擠壓筒死角或墊片上的鑄錠表皮和外來(lái)夾雜物流入制品中形成二次縮尾;當(dāng)殘料留得過(guò)短,制品中心補(bǔ)縮不足時(shí),則形成一類縮尾。從尾端向前,縮尾逐漸變輕以至完全消失。

縮尾的主要產(chǎn)生原因

1、殘料留得過(guò)短或制品切尾長(zhǎng)度不符合規(guī)定;

2、擠壓墊不清潔,有油污;

3、擠壓后期,擠壓速度過(guò)快或突然增大;

4、使用已變形的擠壓墊(中間凸起的墊);

5、擠壓筒溫度過(guò)高;

6、擠壓筒和擠壓軸不對(duì)中;

7、鑄錠表面不清潔,有油污,未車去偏析瘤和折疊等缺陷;

8、擠壓筒內(nèi)套不光潔或變形,未及時(shí)用清理墊清理內(nèi)襯。

防止方法

1、按規(guī)定留殘料和切尾;

2、保持工模具清潔干凈;

3、提高鑄錠的表面質(zhì)量;

4、合理控制擠壓溫度和速度,在平穩(wěn)擠壓;

5、除特殊情況外,嚴(yán)禁在工、模具表面抹油;

6、墊片適當(dāng)冷卻。

二、粗晶環(huán)

有些鋁合金的擠壓制品在固溶處理后的低倍試片上,沿制品周邊形成粗大再結(jié)晶晶粒組織區(qū),稱為粗晶環(huán)。由于制品外形和加工方式不同,可形成環(huán)狀、弧狀及其他形式的粗晶環(huán)。粗晶環(huán)的深度同尾端向前端逐漸減小以至完全消失。期形成機(jī)理是由熱擠壓后在制品表層形成的亞晶粒區(qū),加熱固溶處理后形成粗大的再結(jié)晶晶粒區(qū)。

粗晶環(huán)主要的產(chǎn)生原因

1、擠壓變形不均勻‘

2、熱處理溫度過(guò)高,保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使晶粒長(zhǎng)大;

3、便金化學(xué)成分不合理;

4、一般的可熱處理強(qiáng)化合金經(jīng)熱處理后都有粗晶環(huán)產(chǎn)生,尤其是6a02,2a50等合金的型、棒材最為嚴(yán)重,不能消除,只能控制在一定范圍內(nèi);

5、擠壓變形小或變形不充分,或處于臨界變形范圍,易產(chǎn)生粗晶環(huán)。

防止方法

1、擠壓筒內(nèi)壁光潔,形成完整的鋁套,減小擠壓時(shí)的摩擦力;

2、變形盡可能充分和均勻,合理控制溫度、速度等工藝參數(shù);

3、避免固溶處理溫度過(guò)高或保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng);

4、用多孔模擠壓;

5、用反擠壓法和靜擠壓法擠壓;

6、用固溶處理-拉拔-時(shí)效法生產(chǎn);

7、調(diào)整全金成分,增加再結(jié)晶抑制元素;

8、采用較高的溫度擠壓;

9、某些合金鑄錠不均勻化處理,在擠壓時(shí)粗晶環(huán)較淺。

三、成層


這是在金屬流動(dòng)較均勻時(shí),鑄錠表面沿模具和前端彈性區(qū)界面流入制品而形成的一種表皮分層缺陷。在橫向低倍試片上,表現(xiàn)為在截面邊緣部有不合層的缺陷。

成層主要的產(chǎn)生原因

1、鑄錠表面有塵垢或鑄錠有較大的偏析聚集物而不車皮,金屬瘤等易產(chǎn)生成層;

2、毛坯表面有毛刺或粘有油污、鋸屑等臟物,擠壓前沒(méi)有清理干凈;

3、?孜恢貌缓侠恚拷鼣D壓筒邊緣;

4、擠壓工具磨損嚴(yán)重或擠壓筒襯套內(nèi)有臟物地,清理不干凈,且不及時(shí)更換;

5、擠壓墊直徑差過(guò)大;

6、擠壓筒溫度比鑄錠溫度高得太多。

防止方法

1、合理設(shè)計(jì)模具,及時(shí)檢查和更換不合格的工具;

2、不合格的鑄錠不裝爐;

3、剪切殘料后,應(yīng)清理干凈,不得粘潤(rùn)滑油;

4、保持?jǐn)D壓筒內(nèi)襯完好,或用墊片及時(shí)清理內(nèi)襯。

四、焊合不良


用分流模擠壓的空心制品在焊縫處表現(xiàn)的焊縫分層或沒(méi)有完全焊合的現(xiàn)象,稱為焊合不良。

焊合不良主要的產(chǎn)生原因

1、擠壓系數(shù)小,擠壓溫度低,擠壓速度快;

2、擠壓毛料或工具不清潔;

3、型模涂油;

4、模具設(shè)計(jì)不當(dāng),靜水壓力不夠或不均衡,分流孔設(shè)計(jì)不合理;

5、鑄錠表面有油污。

防止方法

1、適當(dāng)增加擠壓系數(shù)、擠壓溫度、擠壓速度;

2、合理設(shè)計(jì)、制造模具;

3、擠壓筒、擠壓墊片不涂油,保持干凈;

4、采用表面清潔的鑄錠。

五、擠壓裂紋

這是在擠壓制品橫向試片邊緣呈小弧狀開(kāi)裂,沿其縱向具有一定角度周期性開(kāi)裂,輕時(shí)隱于表皮下,嚴(yán)重時(shí)外表層形成鋸齒狀開(kāi)裂,會(huì)嚴(yán)重地破壞金屬連續(xù)性。擠壓裂紋由擠壓過(guò)程中金屬表層受到模壁過(guò)大周期性拉應(yīng)力被撕裂而形成。

擠壓裂紋主要的產(chǎn)生原因

1、擠壓速度過(guò)快;

2、擠壓溫度過(guò)高;

3、擠壓速度波動(dòng)太大;

4、擠壓毛料溫度過(guò)高;

5、多孔模擠壓時(shí),模具排列太靠近中心,使中心金屬供給量不足,以致中心與邊部流速差太大;

6、鑄錠均勻化退火不好。

防止方法

1、嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)加熱和擠壓規(guī)范;

2、經(jīng)常巡回檢測(cè)儀表和設(shè)備,以保證正常運(yùn)行;

3、修改模具設(shè)計(jì)、精心加工,特別是模橋、焊合室和棱角半徑等處的設(shè)計(jì)要合理;

4、在高鎂鋁合金中盡量減少鈉含量;

5、鑄錠進(jìn)行均勻化退火,提高其塑性和均勻性。

六、氣泡


局部表皮金屬與基體金屬呈連續(xù)或非連續(xù)分離,表現(xiàn)為圓形單個(gè)或條狀空腔凸起的缺陷,稱為氣泡。

氣泡主要的產(chǎn)生原因

1、擠壓時(shí)擠壓筒和擠壓墊帶有水分、油等臟物;

2、由于擠壓筒磨損,磨損部位與鑄錠之間的空氣在擠壓時(shí)進(jìn)入金屬表面;

3、潤(rùn)滑劑中有水分;

4、鑄錠組織本身有疏松、氣孔缺陷;

5、熱處理溫度過(guò)高,保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng),爐內(nèi)氣氛濕度大;

6、制品中氫含量過(guò)高;

7、擠壓筒溫度和鑄錠溫度過(guò)高。

防止方法

1、工具、鑄錠表面保持清潔、光滑和干燥;

2、合理設(shè)計(jì)擠壓筒和擠壓墊片的配合尺寸,經(jīng)常檢查工具尺寸,擠壓筒出現(xiàn)大肚時(shí)要及時(shí)修理,擠壓墊不能超差;

3、保證潤(rùn)滑劑清潔干燥;

4、嚴(yán)格遵守?cái)D壓工藝操作流程,及時(shí)排氣,正確剪切,不抹油,徹底清除殘料,保持坯料和工模具干凈,不被污染。

七、起皮


這是鋁合金擠壓制品表皮金屬與基體金屬間產(chǎn)生局部離落的現(xiàn)象。

起皮主要的產(chǎn)生原因

1、換合金擠壓時(shí),擠壓筒內(nèi)壁粘有原來(lái)金屬形成的襯套,清理不干凈;

2、擠壓筒與擠壓墊配合不適當(dāng),在擠壓筒內(nèi)壁襯有局部殘留金屬;

3、采用潤(rùn)滑擠壓筒擠壓;

4、?咨险秤薪饘倩蚰W庸ぷ鲙н^(guò)長(zhǎng)。

防止方法

1、列換合金擠壓時(shí)要徹底清理擠壓筒;

2、合理設(shè)計(jì)擠壓筒和擠壓墊片的配合尺寸,經(jīng)常檢查工具尺寸,擠壓墊不能超差;

3、及時(shí)清理模具上的殘留金屬。

八、劃傷


因尖銳的物品與制品表面接觸,在相對(duì)滑動(dòng)時(shí)所造成的呈單條狀分布的機(jī)械傷痕,稱為劃傷。

劃傷主要的產(chǎn)生原因

1、工具裝配不正,導(dǎo)路、工作臺(tái)不平滑,有尖角或有異物等;

2、模子工作帶上粘有金屬屑或模具工作帶損壞;

3、潤(rùn)滑油內(nèi)有砂粒或碎金屬屑;

4、運(yùn)辦理過(guò)程中操作不當(dāng),吊具不合適。

防止方法

1、及時(shí)檢查和拋光模具工作帶;

2、檢查制品流出通道,應(yīng)光滑,可適當(dāng)潤(rùn)滑導(dǎo)路;

3、防止搬運(yùn)中的機(jī)械擦碰和劃傷。

九、磕碰傷


制品間或制品與其他物體發(fā)生碰撞而在其表面形成的傷痕,稱為磕碰傷。

磕碰傷主要的產(chǎn)生原因

1、工作臺(tái)、料架等結(jié)構(gòu)不合理;

2、料筐、料架等對(duì)金屬保護(hù)不當(dāng);

3、操作時(shí)沒(méi)有注意輕拿輕放。

防止方法

1、精心操作,輕拿輕放;

2、打磨掉尖角,用墊木和軟質(zhì)材料包覆料筐、料架。

十、擦傷


擠壓制品表面與其他物體的棱或面接觸后發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)或錯(cuò)動(dòng)而在制品表面造成的成束分布的傷痕,稱為擦傷。

擦傷主要的產(chǎn)生原因

1、模具磨損嚴(yán)重;

2、因鑄錠溫度過(guò)高,模孔粘鋁或?坠ぷ鲙p壞;

3、擠壓筒內(nèi)落入石墨及油等臟物;

4、制品相互竄動(dòng),使表面擦傷、擠壓流帶不勻,造成制品不按直線流動(dòng),致使料與料與導(dǎo)路、工作臺(tái)擦傷。

防止方法

1、及時(shí)檢查、更換不合格的模具;

2、控制毛料加熱溫度;

3、保證擠壓筒和毛料表面清潔、干燥;

4、控制好擠壓速度,保證速度均勻。



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