6063铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法(精)

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1、6063 铝合金挤压型材觉缺陷及其解决方法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。笔者根据多年的铝型材生产实践 , 在此对 6063 铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法作一总结 , 和众多同行交流 , 以期相互促 进。1 划、擦、碰伤划伤、擦伤、碰伤是当型材从模孔流出以及在随

2、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 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; 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 ; 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; 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; 在摆

3、床上人为拖动型材造成擦伤; 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 加强对铸锭质量的控制; 提高修模质量, 模具定期氮化并严格执行氮化工艺; 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; 生产中要轻拿轻放, 尽量避免随意拖动或翻动型材; 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 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; 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 20 C 以下，使粗大的 Mg2Si 过早析出 ，从而使固溶相减少 ，影

4、响了型材热处理后的机械性能; 铸锭成分不合格 ，铸锭中的 Mg、Si 含量达不到标准要求 ； 铸锭未均匀化处理 ，使铸锭组织中析出的 Mg2Si 相我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 ； 时效工艺不当、热风循环不畅或热电偶安装位置不正确过时效。，导致时效不充分或2.2 解决办法 合理控制挤压温度和挤压速度, 使型材在挤压机的出口温度保持在最低固溶温度以上； 强化风冷条件度的最低要求;, 有条件的工厂可安装雾化冷却装置, 以期达到6063合金冷却梯 加强铸锭的质量管理; 对铸锭进行均匀化处理; 合理确定时效工艺, 正确安装热电偶, 正确摆放型材以保证热风循环通畅

5、。3 几何尺寸超差3.1 主要原因 由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当、模具与挤压筒不对中、不合理润滑等, 导致金属流动中各点流速相关过大, 从而产生内应力致使型材变形;3.2 解决办法 合理设计模具, 保证模具精度; 正确执行挤压工艺, 合理设定挤压温度和挤压速度; 保证设备的对中性; 采用适中的牵引力, 严格控制型材的拉伸矫直量。4 挤压波纹挤压波纹是指在挤压型材表面出现的类似于水波纹的情况 , 一般无手感 , 在光的作用下表现明显。4.1 主要原因 牵引机发生周期性上下跳动使型材表面发生局部弯折; 模具设计不合理, 工作带在挤压力作用下发生颤动导致型材出现波纹4.2 解决办法 保

6、证牵引机运行平稳; 合理设计模具结构。5 麻面麻面是指在型材表面出现的密度不等、带有拖尾、非常细小的瘤状物, 手感明显, 有尖刺的感觉。5.1 主要原因由于铸锭中的夹杂物或模具工作带上粘有金属或杂物 , 在挤压时被高温高压的 铝夹带着脱落 , 在型材表面形成麻面。5.2 解决办法 适当降低挤压速度, 采用合理的挤压温度和模具温度; 严格控制铸锭质量, 降低铸锭中的夹杂物含量, 将铸锭进行均匀化处理; 加强修模质量管理。6 黑斑型材阳极氧化后局部出现近似圆形黑灰色的斑点, 在型材纵几贴摆床的面上等距离分布 , 大小不一。6.1 主要原因由于挤压机出口处风冷时不够 , 导致铝材在较高温下接触摆床

7、, 接触部位的冷却速度于其它位置不同 ，有粗大的 Mg2Si 相析出，在阳极处理后该部位变为黑灰色。6.2 解决办法 加强风冷强度, 避免摆床上型材的间隔过小, 保证风冷的温度梯度 有条件的工厂应采用雾化水冷与风冷相结合的方法, 可完全消除黑斑。7 条纹挤压型材的条纹缺陷种类比较多, 形成因素也较复杂, 这里仅就一些常见条纹的产生原因及解决方法加以论述。7.1 摩擦纹模具每次光模上机挤压后, 纹路都不能一一对应, 有轻有重。主要原因在挤压过程 , 型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起 , 构成一对热状态下的干摩擦副 , 且将工作带分成两个区 - 粘着区和滑动区。在粘着区内 , 金属质点受到

8、到至少来自两个方面力的作用 : 摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩擦力 大于剪切力时 , 金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上 , 并将型材表面擦伤而形成 摩擦纹。解决办法 调整模具工作带出口角 A, 使其在 -1 3。范围内 ，这样可降低工作带粘着区高度 , 减少该区的摩擦力 , 增大滑动区 ; 进行高效的模具氮化处理 , 使模具表面硬度保持在 H900 以上 ; 工作带表面渗硫可降低粘着区摩擦力 , 减少摩擦纹。7.2 组织条纹主要原因铸锭铸造组织不均匀, 成分偏析, 铸锭表皮下存在较严重的缺陷, 铸锭的均匀比处 理不充分等 , 在随后的挤压过程中导致型材表面成分不均匀 , 从而使型

9、材氧化后的着 色能力不相同 , 形成组织条纹。解决办法合理设计模具结构; 模具加工要注意工作带的过渡, 防止出现工作带落差; 保证模桥呈水滴型, 消除棱角。7.4 焊合条纹焊合条纹又称焊缝, 笔直通长, 在氧化白料中多呈现浅灰色, 着色料中多显浅色。主要原因模具分流孔设计过小;焊合室浓度不够, 不能保证有足够的压力; 挤压时模具焊合室内铝料供应不足; 挤压工艺不合理, 润滑不当。解决办法合理设计模具结构;注意挤压温度和挤压速度的协调; 尽量减少润滑或不润滑。8 裂纹挤压时型材受到拉应力作用而在表面形成程度不同的金属横向撕裂现象8.1 主要原因由于摩擦力的原因使金属表层受到附加拉应力的作用 ,

10、当附加拉应力大于表 层金属抗拉强度时就会产生裂纹 ;挤压温度过度, 金属表层抗拉强度下降, 在摩擦力作用下产生裂纹; 挤压速度过快时, 金属表层所受的附加拉应力增加使型材产生裂纹。8.2 解决办法严格控制挤压工艺参数以保证合理的出口速度和出口温度。9波浪、扭拧、弯曲 波浪、扭拧、弯曲是由于金属流动不均匀造成的型材外形缺陷。9.1 主要原因模具工作带设计不合理导致金属流动不均匀；挤压速度过快或挤压温度过高导致金属流动不均匀； 模具型孔布局不合理造成金属流动不均匀；导路不合 适或未安装导路； 润滑不合适。 9.2 解决办法 修整模具工作带使金属流动均匀；采用合理的挤压工艺，在保证出口温度的前提下尽

11、量采用低温挤压；合理设计模具结构；配置合适的导路； 合理润滑； 采用牵引机牵引挤压。10 气泡 型材表层金属与基体金属出现局部连续或断续的分离，表现为圆形或局部连续凸起。10.1 主要原因 由于挤压筒 长期使用后尺寸超差，挤压时筒内气体未排除，变形金属表层沿前端弹性区流出而造成气泡； 铸锭表面有沟槽或铸锭组织中有气孔， 铸锭在墩粗时包进了气体，挤压时气体进入金属表层；挤压时，铸锭或模具中带有水分和油污，由于水和油污受热挥发成气体，在高温高压的金属流动中被卷入型材表面形成气体；设备排气装置工作不正常；金属填充过快，造成挤压排气不好。10.2 解决办法合理选择和配备挤压工具，及时检查和更换；加强铸锭的质量管理，严格控制铸锭的表面质量和含气量；保证设备的排气系统正常工作；剪刀、挤压筒和模具应尽量少涂油或不涂油；合理控制挤压速度，按要求进行排气。11 石墨压入沿型材纵向浅表层呈条状半露的孔隙，短的几毫米，长则几厘米或更长。孔隙中主要成分为石墨。11.1 主要原因由于石墨润滑剂中石墨比例过高或石墨没有完全搅拌均匀，有颗粒或块状石墨存在；石墨润滑剂的涂抹过于妆近分流或型孔，挤压时这些石墨没有进入压余， 而是被高温高压的金属流卷入制品的浅表层形成石墨压入。11.2 解决办法a b用优质的润滑剂；润滑剂涂抹时要离分流孔或型孔远一些，尽量少使用或不使用润滑剂。