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擠壓鋁型材的表麵缺陷產生的原(yuán)因及消除方法如下:
一、成層
(1)產生原因:
主要原因是鑄錠表麵沾有油汙、塵(chén)土,或擠壓筒前端工作部分磨損較大(dà),造成前端彈(dàn)性區周圍髒汙金屬的堆集。
擠壓(yā)時沿著彈性區(qū)滑動麵被卷(juàn)入製品的周圍而形成,一般多出現在製品的尾端,嚴重時也可能出現在製品的中端,甚至前端。
還(hái)有模孔排列不合理,距擠壓筒內(nèi)壁太近以及擠壓筒、擠(jǐ)壓墊磨損過大或變形等也(yě)可能產生成層。
(2)消除方法:
1、提高鑄錠表麵的清潔度。降低積壓筒和模具表麵(miàn)粗糙(cāo)度,及時更換嚴重(chóng)磨損超差的擠壓筒和擠壓墊。
2、改進模具設計(jì),模孔位置盡可能離擠壓筒邊緣遠一點。
3、減小擠壓墊直徑與擠壓筒內徑差,減少擠壓筒內(nèi)襯中殘留(liú)的髒(zāng)汙(wū)金屬。
4、保持擠壓筒內襯完好,或用(yòng)墊片及時清理內(nèi)襯。剪切殘料後,應(yīng)清理幹淨,不(bú)得沾潤滑油。
二、氣泡或起(qǐ)皮
(1)產生原因:
產生原因是鑄錠內部組織有疏鬆(sōng)、氣孔、內裂等缺陷,或填充階段(duàn)擠壓速度太快,排氣不好,將空氣卷入金屬製品中所造成。
產生氣泡或(huò)起皮的生產方麵的(de)原因有(yǒu):
1、擠壓筒、擠壓墊磨損超差;擠壓筒和擠壓墊太髒,沾有油汙(wū)、水分、石(shí)墨等;
2、鑄錠表麵(miàn)鏟(chǎn)槽太多、過深;或鑄錠表麵有氣孔、砂(shā)眼,組織疏鬆、油汙,鑄錠的氫含量較高(gāo)等;
3、更換合金時筒內未清理幹(gàn)淨;擠壓筒溫(wēn)度和擠壓(yā)鑄錠溫(wēn)度過高;鑄錠尺(chǐ)寸超過允許負偏差;
4、鑄錠過長,填充太(tài)快,鑄錠溫度不均;模孔設計不合理.或切殘料不當;
(2)消除方法:
1、提(tí)高精煉除氣、鑄造的水平(píng),防止鑄錠產生氣孔、疏鬆、裂紋(wén)等缺陷;合(hé)理設計擠壓筒和擠壓墊片的配合尺寸;
2、經常檢查工具尺寸,保證符合(hé)要求,擠壓筒出現犬(quǎn)肚要及時修理或更換磨損超差的擠壓筒內襯;
3、擠壓墊不能超差;更(gèng)換台金時應徹底清筒;減慢擠壓填充階(jiē)段的速度;
4、工具、鑄錠表麵保持清潔、光(guāng)滑和幹燥,減少對擠(jǐ)壓墊和模具的潤滑;嚴格操作,正確剪切殘料(liào)和完全排(pái)氣;
5、采用鑄(zhù)錠梯度加熱法,使鑄錠頭部(bù)溫度高,尾部溫度低,填充時頭部先變形,而筒內的氣(qì)體通過墊片與擠壓筒壁之(zhī)間的間(jiān)隙逐漸排出;
6、經常檢查設備和儀器,防止溫度過高、速(sù)度過快;合(hé)理設計、製造工模具,導流孔和分(fèn)流孔設計為1°~3°內斜(xié)度。
三、擠壓(yā)裂紋
(1)產生原因:
裂紋的產生與金屬在擠壓過程中的(de)受力與流動情況有關,以表麵周期性裂紋為例,模子形狀的約束和(hé)接觸摩擦(cā)的(de)作用使坯料表麵的(de)流動受到了阻(zǔ)礙,製品中心部位的流速大(dà)於外層金屬流速,從(cóng)而(ér)使外層金(jīn)屬受到了附加拉應力作用,中心受到了附加壓應力作用,附加應(yīng)力的產生改(gǎi)變了變形區(qū)內的基(jī)本應力狀態(tài),使(shǐ)表麵層軸向工作應力(基本應力與附加應力的疊加)有可能成為拉(lā)應力,當(dāng)這(zhè)種拉應力達到金(jīn)屬的實際斷裂強度極(jí)限時,在表麵就(jiù)會出(chū)現向內擴展的裂紋,其形狀與金(jīn)屬通過變形區域的速度有關。
(2)消除方法
1、確(què)保(bǎo)合金成分符合規定要求,提高(gāo)鑄錠品質,盡可能減(jiǎn)少鑄錠中(zhōng)會引起塑性下降的(de)雜質含量,在高鎂合(hé)金中盡(jìn)量減少(shǎo)鈉含量。
2、嚴格執行各項(xiàng)加熱和(hé)擠壓規範,根據製品的台金和特點,合理地控製擠壓(yā)溫度和速度。
3、改進模具設計,適當增大模子定徑帶長度和斷麵(miàn)棱角(jiǎo)部分適當增加圓角(jiǎo)半徑,特別是模橋、焊台室(shì)和棱角半徑等處的設計要合理。
4、提高鑄錠(dìng)的均勻化效果(guǒ),改善合金的(de)塑性和均勻性(xìng)。
5、在條件允許時采用潤滑擠壓、錐模擠壓或反(fǎn)擠壓等方(fāng)法來減少不均勻變形。經常巡回檢(jiǎn)測儀表和設備,以保證(zhèng)正常運行。
四、橘(jú)子皮
(1)產生原因:
產生的主(zhǔ)要原因是製品內部組織(zhī)晶粒粗大。一(yī)般晶粒越粗大越(yuè)明顯,特別(bié)是伸長(zhǎng)率較大時,更易出現這種橘子皮(pí)缺陷。
(2)防止方法:
防止橘子皮缺陷的產生,主要是選擇適當(dāng)的擠壓溫度和擠壓速度,控製伸長率。改善鑄錠的內(nèi)部組織,防止(zhǐ)粗(cū)大晶粒。
五、黑斑
(1)產生原因:
主要原因是型材厚壁部分與耐熱氈(或石墨條)接觸處冷卻速度小很(hěn)多,固溶濃度顯著比其他地方小,因此內部組織不同而表(biǎo)現在外觀上顯示出發(fā)暗的顏色。
(2)消除方法:
方法主要是出料台要加強冷卻,到滑出台和冷床上時不能停止(zhǐ)在一個(gè)地方(fāng),讓製品在不同位(wèi)置與耐熱氈接觸,改善不均勻冷卻條件。
六、組織條紋
(1)產生原因(yīn):
由於擠壓件的組織(zhī)及成分的不均,製品出現擠壓方向的帶狀紋。一般多出現(xiàn)在壁厚變化部位。
通過腐蝕或陽極氧化處(chù)理可以判(pàn)明。當改變腐蝕溫度時,帶狀紋有時可(kě)能(néng)消失或者寬度和形狀發生變化。
產生原因是由於(yú)鑄錠的宏觀(guān)或微觀組織不均勻,鑄錠的均勻化處(chù)理不充分或擠壓製(zhì)品加工的加熱製度不正確所造成。
(2)消除方法:
1、鑄錠要進行晶粒細化處理,避免使用粗晶粒的(de)鑄錠。
2、進行模具改進,選擇適當(dāng)的(de)導流腔形狀,修整導流腔或模具定徑帶。
七、縱向焊合線
(1)產(chǎn)生原因(yīn):
主要是由金屬在擠壓模具內,金屬(shǔ)流的焊合部分與其他部分的組織差別所造成。
或者是擠(jǐ)壓時,模具焊合腔內鋁(lǚ)的供給量不足所造成(chéng)。
(2)消除方法:
1、改進分流(liú)組合模的橋(qiáo)部結構和焊合腔的設計。如調整分流比(分流孔的麵積和擠壓製品麵積之比)和焊合腔深度。
2、要保(bǎo)證一定的擠壓比,注意擠壓溫度和擠壓速度之間的(de)平衡。
3、不要使(shǐ)用表麵帶有油汙的鑄鏈,避免焊合處混入潤滑(huá)劑和異物(wù)。
4、擠壓簡、擠壓墊片不塗油,保持幹淨。適當增加殘料長度。
八、橫向焊合線或停止痕
(1)產生原因:
主要原因是在連續擠壓時,模具內的(de)金屬與新加入坯錠前端金屬焊合不良造(zào)成的。
(2)消除方法:
1、將切殘料的剪刀刃磨快,並調(diào)平直。清(qīng)潔坯錠端麵,防止潤(rùn)滑油、異物混入。
2、適當提高擠壓溫度,慢速均勻擠壓。合理設計和選擇工模(mó)具(jù)、模具材料、尺寸配合、強度(dù)與硬度。
九、劃傷、劃(huá)痕
(1)產生原因:
主要是由於製品從滑出台橫向運至成品鋸切台時(shí)冷床上有堅硬物突出將製品劃傷,也有的是在裝料、搬運(yùn)中產生的。
(2)消除方法(fǎ)
1、模具定徑帶應加工光潔平滑,模具空刀也應加工平滑。裝模時應認真檢查,防止使用有細小裂紋的模具。
2、模具設計時應注意圓角半徑。及時檢查和拋光模子工作帶,模(mó)子硬度應均勻。
3、經常檢查冷床(chuáng)、成品儲放台,應光滑,防止有堅硬突出物劃傷製品。可適當潤滑導路。
4、裝料時應放置(zhì)比製品軟的隔(gé)條,運輸、吊運都應平穩(wěn)、細心操作。
十、金屬(shǔ)壓入
(1)產生原因:
主要原因(yīn)是在模具空刀位置產生的氧化鋁(lǚ)渣粘附(fù)在擠壓製品(pǐn)上,流入出料台或滑出台被輥子壓入擠(jǐ)壓材表麵(miàn)所造成。
在陽極氧化時,金屬壓入(rù)的地方(fāng)不形成氧化膜或形成壓痕、壓坑。
(2)消除方法:
1、光滑定徑帶、縮短定徑帶的(de)長度。調節定徑(jìng)帶的空刀。
2、改變模孔的布置,盡量避免製品平麵放在下麵和輥子接(jiē)觸(chù),以免氧化鋁渣被壓入。
3、鑄錠表麵、端頭清洗幹淨,潤滑油中避免(miǎn)有金屬屑。
十一、其(qí)他表麵缺陷
(1)產生原因:
1、熔鑄過程中產生的原因。化學成分不(bú)均,有(yǒu)金屬(shǔ)夾雜(zá)、氣孔、非金屬夾雜、氧化膜、金屬內部組織不均勻(yún)。
2、擠壓過程中產(chǎn)生的原因。溫度、變形不均勻,擠壓速度太快,冷(lěng)卻(què)不均勻,與(yǔ)石墨(mò)、油汙接觸處產生組織不均勻。
3、工模具方麵的原因。模具設計不(bú)合理(lǐ),模子尖角過渡不(bú)平滑,空刀過小擦傷(shāng)金屬(shǔ),工模加工不良,有毛刺不光潔,氮化處理不好(hǎo),表麵硬度不均勻,工作帶不平滑。
4、表麵處理方麵的(de)原因。槽(cáo)液濃度、溫度、電流密度不合理,酸腐蝕或堿腐蝕處(chù)理工藝不當。
(2)消除方(fāng)法:
1、控製化學成分,優化熔鑄工藝,加強淨化,細化處理和均勻化處理。鑄錠均(jun1)勻化處理要快速冷卻。
2、合理控製擠壓溫度(dù)、速度,使變形均勻並采(cǎi)用合理(lǐ)鑄錠長度。
3、改善模具的設(shè)計和製造方法,提高模具工作帶(dài)硬度,降低表麵粗糙度。
4、優化氮化處理工藝。嚴格控製(zhì)表麵處理工藝(yì),防止酸腐蝕或堿腐(fǔ)蝕過程中對表麵的二次傷害或汙染。
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