挤压型材常见缺陷

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铝合金挤压工序中的主要缺陷分析及质量控制方法(DOC)

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。

挤压过程中常见的缺陷和对策

挤压过程中常见的缺陷和对策

挤压过程中常见的缺陷和对策挤压过程常见的缺陷有:挤压缩孔、“死区”剪烈和折叠、纵向裂纹、横向裂纹、挤压件弯曲、由拉缩引起的截面尺寸不符、残余应力大、以及粗晶环等。

挤压缩孔是挤压矮坯料时常易产生的缺陷,这时由于B区金属的轴向压应力小,故当A 区金属往凹模孔流动时便拉着B区金属一道流动,使其上端面离开冲头并呈凹形,再加上径向压应力的作用便形成这样的缩孔。

防止的对策是正确控制压余的高度,必要时可增加反向推力。

挤压时,如果摩擦系数大和模具温度较低时,常在凹模底部形成一个难变形区,通常称为“死区”。

由于该区金属不变形,而与其相邻的上部金属有变形和流动,于是便在交界处发生强烈的剪切变形,严重时将引起金属剪裂,即“死区”裂纹,有时可能由于上部金属的大量流动带着“死区”金属流动而形成折叠。

应当指出,在与“死区”交界处产生的强烈剪切变形对挤压件的组织和性能有重要影响,有关这方面的内容我们在《锻件组织和性能控制》一书中作了介绍,这里不再重复。

防止“死区”剪裂和折叠的对策是改善润滑条件和正确控制模具和坯料的温度,还可以采用带锥角的凹模,锥角的作用在于使作用力在平行于锥面的方向有一个分力,该分力与摩擦力的方向相反,从而有利于金属的变形和流动。

根据不同的条件可以通过计算确定一个合适的锥角,以抵消摩擦的影响。

在挤压筒内尽管可能产生挤压缩孔和“死区”剪裂等缺陷,但变形金属处于三向受压的应力状态,能使金属内部的微小裂纹得以焊合,使杂质的危害程度大大减小,尤其当挤压比较大时,这样的应力状态对提高金属的塑性是极为有利的。

但是在挤压制品中常常产生各种裂纹(图4-53)以及挤压件的弯曲、拉缩和残余应力等。

这些缺陷的产生与筒内的不均匀变形(主要是“死区”引起的)有很大关系,但更重要的是凹模孔口部分的影响。

挤压时,变形金属在经过孔口部分时,由于摩擦的影响,表层金属流动慢,轴心部分流动快,使筒内已经形成的不均匀变形进一步加剧,内外层金属流动速度有差异,但两者又是一个整体,因此必然要有相互平衡的内力(即附加应力),外层受拉应力,内层受压应力,图4-53a所示的裂纹就是附加拉应力作用的结果。

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

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。

铝合金挤压缺陷分析及质量控制方法

铝合金挤压缺陷分析及质量控制方法

铝合金挤压缺陷分析及质量控制方法铝合金挤压是一种常见的金属加工方法,可以制造出各种形状复杂、尺寸准确的铝合金材料。

在挤压过程中,可能会出现一些缺陷,如裂纹、畸变、气泡等。

这些缺陷对最终产品的性能和质量产生重要影响。

因此,对铝合金挤压缺陷进行分析和质量控制非常重要。

首先,我们来分析一些铝合金挤压可能出现的缺陷:1.裂纹:裂纹是挤压过程中最常见的缺陷之一,可能是由于材料的拉伸、压缩或应力过大引起的。

裂纹通常位于材料的边缘或内部,严重影响材料的强度和耐久性。

2.畸变:挤压过程中,材料受到强烈的变形力,可能导致其形状发生畸变。

这可能是由于模具设计不当、材料不均匀或挤压温度过高等原因引起的。

畸变会影响产品的精度和外观质量。

3.气泡:在挤压过程中,可能会产生气泡,这通常与气体溶解度、挤压温度、模具设计等因素有关。

气泡会降低材料的强度和断裂韧性。

为了控制和避免上述铝合金挤压缺陷,可以采取以下质量控制方法:1.优化模具设计:合理的模具设计可以减少挤压过程中的应力集中和变形,降低裂纹和畸变的风险。

通过对挤压参数和材料性能的充分了解,可以设计出适合的模具几何形状和尺寸。

2.选择合适的挤压温度:挤压温度对铝合金挤压过程中的材料流动性和冷却速率具有重要影响。

选择适宜的挤压温度可以避免材料的过度损伤和缺陷的产生。

3.控制挤压速度:挤压速度对挤压过程中的应力分布和微观组织形成有影响。

过高的挤压速度可能引起过度的应力和快速冷却,增加裂纹和畸变的风险。

因此,需要控制挤压速度,使之适应材料的性质和模具的要求。

4.严格控制材料质量:合格的原材料是制造高质量铝合金挤压材料的基础。

需要严格遵守材料规格和标准,进行材料化学成分和物理性能的检测,确保材料的可靠性和稳定性。

5.加强挤压过程监控:挤压过程中需要不断监控挤压力、温度、速度等参数,及时反馈调整,并进行质量检验。

通过合理的挤压工艺和检测控制方法,可以最大限度地避免缺陷的出现。

以上是针对铝合金挤压缺陷的分析及质量控制方法的简要介绍。

铝合金挤压工序中的主要缺陷分析及质量控制方法

铝合金挤压工序中的主要缺陷分析及质量控制方法

铝合金挤压工序中的主要缺陷分析及质量控制方法1.剪切错位:剪切错位是指型材在挤压过程中金属流量差异引起的未能连接好,比如断裂、剪切外观等。

其原因可能是挤压机的夹杂物太多,挤压头设计不合理,挤压机调节不当等。

质量控制方法包括:挤压头设计要合理,挤压机及工艺参数设置要适当,挤压机设备应定期检查。

2.面蚀和表面瑕疵:铝合金挤压过程中,可能出现面蚀和表面瑕疵,比如气泡、黑点、斑纹等。

其原因可能是原料中含有杂质,型材表面未处理好,脱模剂过多等。

质量控制方法包括:选择高质量的原料,严格控制脱模剂的使用量,对挤压头和模具进行定期维护和清洁。

3.挤压头磨损:挤压头在长期使用过程中,会出现磨损,从而导致挤压出来的铝合金型材出现缺陷,比如形状不规则、尺寸不准确等。

其原因可能是挤压头及模具的材质不合适,挤压头与模具接触不均匀等。

质量控制方法包括:定期检查挤压头及模具的磨损情况,及时更换磨损严重的部件。

4.型材表面氧化:铝合金挤压后的型材表面容易发生氧化,影响了其美观度和耐腐蚀性。

其原因可能是挤压过程中未采取适当的防护措施,比如采用带油脂的挤压头。

质量控制方法包括:在挤压过程中采取适当的防护措施,比如清洁型材表面,使用抗氧化剂等。

5.尺寸偏差:铝合金挤压后的型材尺寸偏差可能会导致装配困难或无法达到设计要求。

其原因可能是挤压机设备及工艺参数设置不准确,挤压模具磨损严重等。

质量控制方法包括:严格控制挤压机及工艺参数设置,及时更换磨损的模具。

总之,铝合金挤压工序中的缺陷主要包括剪切错位、面蚀和表面瑕疵、挤压头磨损、型材表面氧化和尺寸偏差等。

通过选择合适的原料,合理设计挤压机及模具,严格控制工艺参数,及时维护和更换设备和模具等方式,可以有效地控制和消除这些缺陷,提高铝合金挤压工序的质量。

挤压缺陷及其消除方法

挤压缺陷及其消除方法
1.精心设计、制造和管理模具 2.加强模具尺寸和制品尺寸检查 3.严格控制挤压速度 4.认真进行定尺型材铸锭长度的计算, 并且要考虑制品正偏差系数
1.提高设计和制造水平 2.安装合适的导路,牵引挤压 3.对流速慢的部位进行润滑或修模
1.不要随便停车或突然改变挤压速度 2.不要用手突然搬动型材,可用工具慢 慢导正
2.挤压筒和挤压垫片太脏,沾有油污、水分 、石墨等
3.更换合金时,筒内未清理干净
气泡或起皮 4.铸锭表面铲槽太多,过深;或铸锭表面有 气孔、砂眼、组织疏松、有油污等
5.挤压筒温度和铸锭温度太高
6.铸锭尺寸超过允许负偏差
7.填充太快,铸锭温度不均,引起非鼓形充 填,因而筒内排气不完全
8.切压余时空气进入
表面腐蚀
3.挤压机工作台面不平 挤压时工作台漏水,制品表面的水未及时清 除 1.模具设计不合理
焊缝不合格பைடு நூலகம்
2.挤压系数太小 3.挤压温度太低 4.挤压速度太快 焊缝不合格 5.挤压垫片有油 6.压余太短,以至于产生缩尾 7.铸锭表面太脏 8.合金不合适
消除方法
1.严格执行各项加热和挤压规范 2.修改模具设计、精心加工
4.尺寸检查错误或漏检
尺寸不合格 5.挤压时铸锭温度升得太高,挤压速度变化 太快
6.对定尺产品,因铸锭长度计算错误或毛料 切得太短,或因制品尺寸正偏差而引起不够 定尺长度
扭拧 弯曲 波浪
1.模孔设计不合理 2.导路不合适或为安装导路 3.模具润滑不适当 4.挤压速度不合适
1.挤压速度突变或中间停车
硬弓 2.挤压过程中,操作人员用手突然搬动型材
及时修理漏水位置,制品上有水要及 时擦干净或干燥处理 1.合理设计模具
2.适当增大挤压系数 3.适当提高挤压温度 4.适当降低挤压速度 5.垫片不涂油或少涂油 6.适当增加压余长度 7.采用表面清洁的铸锭挤压 8.选用适当的合金

铝型材十二大挤压不良分析与预防处理

铝型材十二大挤压不良分析与预防处理

铝型材十二大挤压不良分析与预防处理铝型材的挤压过程中,常常会出现一些不良问题,这些问题会对产品的质量和性能产生重要影响。

因此,对这些不良问题进行分析与预防处理是非常重要的。

本文将介绍铝型材挤压过程中的十二大不良问题,并提供相应的预防处理方法。

1.挤出力不良:挤出力不足会导致铝型材的形状和尺寸不准确。

预防方法包括:调整挤压机的工作参数,如提高挤出速度和温度;对模具进行适当的修整和保养。

2.皮肤破裂:皮肤破裂是指铝型材表面出现裂纹和剥落。

预防方法包括:控制挤压温度,避免过热和过快冷却;增加辅助挤压润滑剂的使用。

3.金属流动不良:金属流动不良会导致铝型材内部空隙和缺陷过大。

预防方法包括:适当增加挤出比例,提高挤压速度;调整挤压机的工作参数,如挤压温度和挤出力。

4.挤压后弯曲:挤压后弯曲是指铝型材挤压完毕后产生弯曲现象。

预防方法包括:加强模具支撑,增加挤压辅助力;调整挤压温度,避免过快冷却。

5.表面粗糙:表面粗糙会影响铝型材的美观度和耐腐蚀性。

预防方法包括:合理选用挤压润滑剂,减少摩擦和磨损;控制挤压速度,减少表面变形。

6.孔洞和气泡:孔洞和气泡会使铝型材的强度和硬度降低。

预防方法包括:控制挤压温度,避免过快冷却;加强挤压机和模具的清洁和维护。

7.挤压口裂缝:挤压口裂缝会导致铝型材的弯曲和变形。

预防方法包括:检查模具的倒角和圆角,避免锐角和尖角;增加挤压辅助力,确保金属充满模腔。

8.冷却速度过快:冷却速度过快会导致铝型材的内部应力过大。

预防方法包括:调整挤压温度和冷却方式;在挤压过程中适当降低冷却速度。

9.形状变形:形状变形会使铝型材无法满足设计要求。

预防方法包括:调整挤压温度和挤出力,确保金属充满模腔;增加模具支撑,防止变形和扭曲。

10.挤压速度不均匀:挤压速度不均匀会导致铝型材的一些部位变形或尺寸不准确。

预防方法包括:调整挤压机的工作参数,如挤压温度和挤出力;加强模具支撑,提高挤压精度。

11.金属死角:金属死角会导致铝型材中出现空隙和缺陷。

铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法

铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法

(液压英才网豆豆转载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。

铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法(精)

铝合金挤压型材常见缺陷及其解决办法(精)

(液压英才网豆豆转载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。

铝合金挤压型材几种常见缺陷解析

铝合金挤压型材几种常见缺陷解析

挤压铝型材表面颗粒状毛刺的形成原因与对策在铝型材的挤压生产中,型材表面不同程度的存在一些小颗粒吸附在型材表面上,这种的缺陷,仅有轻微手感,不仔细观察或手摸较难发现。

但它严重影响氧化、电泳涂漆及喷涂型材的表面美观,降低了生产效率和成品率,更是高档装饰型材的致命缺陷。

因此,对其形成机理进行分析,同时在挤压生产实践中不断地观察分析,总结其成因,及时采取措施,是减少或杜绝这种缺陷的出现的有效手段。

一、颗粒吸附成因分析1、挤压型材表面出现的颗粒状毛刺分为四种:1)空气尘埃吸附,燃煤铝棒加热炉产生的灰尘、铝屑、油污及水份凝结成颗粒附着在热的型材表面。

2)铝棒中的杂质,如:精炼不充分遗留的金属夹杂物和非金属夹杂物。

3)时效炉内的灰尘附着。

4)铝棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高温下析出,使金属塑性降低,抗拉强度降低,产生颗粒状毛刺。

“吸附颗粒”的形成2、原因1)铝棒质量的影响由于高温铸造,铸造速度快,冷却强度大,造成合金中的β相AlFeSi不能及时转变为球状α相AlFeSi,由于β相AlFeSi在合金中呈现针状组织,硬度高、塑性差,抗拉强度很低,在高温挤压时不仅会诱发挤压裂纹,而且会产生颗粒状毛刺,这种毛刺不易清理,手感强烈,颗粒附近常伴随有蝌蚪状拖尾,在金相显微镜下观察,呈现灰褐色,成分中富含铁元素。

铝棒中的杂质影响,铝棒在熔铸过程中,精炼不充分,泥土、精炼剂、覆盖剂以及粉末涂料和氧化膜夹杂等混入棒中,这些物质在挤压过程中,使金属的塑性和抗拉强度显著降低,极易产生颗粒状毛刺。

棒的组织缺陷常见的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等,所有这些铸棒缺陷有一个共同点,就是与铸棒基体焊合不好,造成了基体流动的不连续性,在挤压过程中,夹渣极易从基体中分离出来,通过模具的工作带时,粘附在入口端,形成粘铝,并不断被流动的金属拉出,极易产生颗粒状毛刺。

2)模具的影响在挤压生产中,模具是在高温高压的状态下工作的,受压力和温度的影响,模具产生弹性变形。

铝挤压过程缺陷分析与质量控制

铝挤压过程缺陷分析与质量控制

铝挤压过程缺陷分析与质量控制铝挤压是一种常见的金属成形工艺,适用于生产各种各样的铝合金型材。

然而,在铝挤压过程中,可能会出现各种缺陷,这些缺陷对产品的质量和性能有很大影响。

因此,对铝挤压过程中的缺陷进行分析和质量控制非常重要。

1.热裂纹:铝合金在高温下容易发生热裂纹,这是由于材料内部的应力超过了其本身的强度或受到外部影响造成的。

为了避免热裂纹的产生,可以采取以下措施:降低挤压温度、提高挤压速度、添加合适的合金元素、采用合适的模具设计等。

2.挤压线:挤压线是指铝型材表面上呈现出的横向凹槽,通常是由于挤压过程中模头或模具中的污染物、气泡等引起的。

为了避免挤压线的产生,应加强模具的清洁和维护,并确保挤压过程中的材料干净。

3.冷裂纹:冷裂纹是指在挤压过程中铝型材表面的纵向或横向发现细小的裂纹。

这通常是由于铝合金在冷却阶段中由于收缩而引起的。

为了避免冷裂纹的产生,应控制挤压温度和冷却速度,避免快速冷却。

4.噪音:挤压过程中可能会产生噪音,通常是由于模具和模头接触不良造成的。

为了减少噪音,应加强模具和模头的维护,确保其质量和精度。

为了控制上述缺陷,需要采取以下质量控制措施:1.合理设计模具:模具的设计应考虑到产品形状、尺寸和挤压参数,并确保模具材料的质量和精度。

2.控制挤压温度和速度:合理的挤压温度和速度能够有效降低裂纹和缺陷的产生。

3.加强材料控制:使用干净的铝材,避免污染物和气泡的存在,以减少缺陷的产生。

4.加强模具维护:定期对模具进行检查和维护,确保其良好的工作状态。

5.进行挤压过程监控:对挤压过程进行实时监控,及时调整挤压参数,以保证产品的质量。

总之,铝挤压过程缺陷的分析和质量控制对于提高产品的质量和性能非常重要。

通过合理的设计和工艺控制,可以有效地减少各种缺陷的产生,提高产品的质量和竞争力。

挤压缺陷鉴别与原因分析及改善措施培训教材

挤压缺陷鉴别与原因分析及改善措施培训教材

挤压缺陷鉴别与原因分析及改善措施培训教材汇报人:文小库2023-11-16•挤压缺陷鉴别•挤压缺陷原因分析•挤压缺陷改善措施•挤压缺陷案例分析挤压缺陷鉴别01挤压件表面存在不平整、凹凸不光滑现象。

挤压件表面存在圆形或不规则的气泡。

挤压件表面出现黑色氧化现象。

挤压件表面或内部存在连续或断续的裂纹。

$item1_title表面粗糙$item2_title裂纹表面粗糙裂纹挤压件的实际尺寸与设计尺寸存在较大差异。

挤压件存在扭曲变形现象,导致尺寸不直。

挤压件存在弯曲变形现象,导致尺寸不准确。

尺寸超差扭曲弯曲组织结构缺陷鉴别挤压件组织结构中晶粒尺寸过大,影响材料性能。

挤压件组织结构中存在化学成分不均匀现象。

热处理工艺不当导致组织结构不均匀或异常。

晶粒粗大偏析热处理不当挤压缺陷原因分析02铝、镁等合金元素含量不均,导致材料热处理时组织不均匀,影响挤压性能。

材料中存在过多的杂质,如铁、硅等,影响材料的挤压性能。

挤压前材料粒度不均匀,影响挤压过程中的填充性和成型性。

原材料原因成分含量不均匀杂质含量超标粒度不均匀挤压温度过高或过低,导致材料塑性变形不均匀,产生缺陷。

挤压温度不当挤压速度不当挤压压力不当挤压速度过快或过慢,影响材料的填充性和成型性。

挤压压力过高或过低,导致材料塑性变形不足或过度,产生缺陷。

03挤压工艺原因0201模具原因模具材料选择不当模具材料硬度、韧性等性能不符合要求,导致挤压过程中模具受损或材料填充不良。

模具加工精度不足模具加工精度不足,导致材料填充不良或成型不良。

模具结构设计不合理模具结构设计不当,导致材料填充不良或成型不良。

热处理工艺不当,导致材料组织不均匀或性能下降。

热处理不当表面处理工艺不当,导致产品表面质量差或防护性能下降。

表面处理不当存储运输过程中受外界环境影响,导致产品受损或变形。

存储运输不当产品加工后续处理原因挤压缺陷改善措施03总结词通过调整原材料的化学成分和物理性能,可以改善挤压过程的稳定性和产品质量。

铝合金挤压型材的缺陷处理

铝合金挤压型材的缺陷处理

铝合金挤压型材的缺陷处理一、几种典型铝合金挤压表面缺陷成因分析(1) 2xxx系合金(2014 合金为例):2014合金挤压时形成的典型裂纹与轴线成45°角呈周期性分布。

经试验分析,裂纹区的材料组织过热十分明显,表层为粗大晶粒,而心部由再结晶组织转变为细晶粒组织;在晶界存在一个易熔金属的连续网络。

如果铸锭加热温度为475℃,而挤压速度较快,在挤压过程中温升超过71℃时,合金中的低熔点相就可能熔融,但这种熔融不是引起挤压型材出口温度为501℃(略低于2014 合金的共晶化合物的熔点)时观察到的表面裂纹的必要的先决条件。

由于在高温高速条件下挤压时,材料表面的温度剧增,而且大大高于心部温度,使屈服强度大为降低。

加之当金属从模孔流出瞬间,由于三向压应力状态改变而使材料的塑性大为损失,在这种较低的屈服强度与有限的塑性相结合条件上,模具工作带一面的摩擦拉应力最易引起产品表面拉裂。

(2)5xxx系合金(以5456合金为例):在5456合金挤压时也观察到了与2014合金挤压时相类似的裂纹。

裂纹与撕裂不会同时发生,看来它们是由不同的机理所引起的。

在λ<10的挤压型材的尾端也观察到了裂纹,这可能是挤压速度较快、温度较高引起相应的屈服强度降低所致。

在接近表面层的型材组织为粗晶粒和细晶粒混合物,细晶粒产生于材料的剪切带,而粗晶粒则产生于变形较小的铸锭背面。

当挤压过程接近结束时,这两种不同的组织同时受到挤压,因而在界面断裂。

(3)7xxx系合金(以7075合金为例):7075合金中存在一个低熔点S相,因而对热脆性特别敏感,而且最高挤压温度不得超过480℃。

当铸锭温度为460℃,挤压速度为7.8m/min时,7075合金型材表面由于严重初熔而引起冷杉树状缺陷。

在变形时,由于温升使挤压温度超过了480℃,从而使挤压型材产生了周期性裂纹。

(4)6xxx系合金(以6063合金为例):6063是一种最典型的挤压合金,也是用途最广泛的一种合金材料,主要用于电子、电器、家电、通讯、建筑、装修等工业部门,要求表面光洁美观,表面处理后色彩均匀。

挤压常见缺陷

挤压常见缺陷

挤压拉拔过程中常见的缺陷学院:材冶学院班级:材控11-1班姓名:李雨田学号:120113207064一挤压缺陷挤压过程常见的缺陷有:挤压缩孔、“死区”剪烈和折叠、纵向裂纹、横向裂纹、挤压件弯曲、由拉缩引起的截面尺寸不符、残余应力大、以及粗晶环等。

挤压缩孔(图4-49)是挤压矮坯料时常易产生的缺陷,这时由于B区金属的轴向压应力小,故当A区金属往凹模孔流动时便拉着B区金属一道流动,使其上端面离开冲头并呈凹形,再加上径向压应力的作用便形成这样的缩孔。

防止的对策是正确控制压余的高度,必要时可增加反向推力。

图4-49 挤压缩孔挤压时,如果摩擦系数大和模具温度较低时,常在凹模底部形成一个难变形区,通常称为“死区”。

由于该区金属不变形,而与其相邻的上部金属有变形和流动,于是便在交界处发生强烈的剪切变形,严重时将引起金属剪裂,即“死区”裂纹(图4-50和实例94、图片8-428、429),有时可能由于上部金属的大量流动带着“死区”金属流动而形成折叠,如图4-51所示。

图4-50 “死区”附近的金属流动和受力情况图4-51 折叠的形成情况应当指出,在与“死区”交界处产生的强烈剪切变形对挤压件的组织和性能有重要影响,有关这方面的内容我们在《锻件组织和性能控制》一书中作了介绍,这里不再重复。

防止“死区”剪裂和折叠的对策是改善润滑条件和正确控制模具和坯料的温度,还可以采用带锥角的凹模,锥角的作用在于使作用力在平行于锥面的方向有一个分力,该分力与摩擦力的方向相反(图4-52),从而有利于金属的变形和流动。

根据不同的条件可以通过计算确定一个合适的锥角,以抵消摩擦的影响。

图4-52 凹模锥角改善金属流动的影响图在挤压筒内尽管可能产生挤压缩孔和“死区”剪裂等缺陷,但变形金属处于三向受压的应力状态,能使金属内部的微小裂纹得以焊合,使杂质的危害程度大大减小,尤其当挤压比较大时,这样的应力状态对提高金属的塑性是极为有利的。

但是在挤压制品中常常产生各种裂纹(图4-53)以及挤压件的弯曲、拉缩和残余应力等。

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铝合金常见缺陷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。

2.2 解决办法①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;②强化风冷条件,有条件的工厂可安装雾化冷却装置,以期达到6063合金冷却梯度的最低要求;③加强铸锭的质量管理;④对铸锭进行均匀化处理;⑤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。

3几何尺寸超差3.1 主要原因①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差过大,从而产生内应力致使型材变形;②由于牵引力过大或拉伸矫直量过大导致型材尺寸超差。

3.2 解决办法①合理设计模具,保证模具精度;②正确执行挤压工艺,合理设定挤压温度和挤压速度;③保证设备的对中性;④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①牵引机发生周期性上下跳动使型材表面发生局部弯折;②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①保证牵引机运行平稳;②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①适当降低挤压速度,采用合理的挤压温度和模具温度;②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;③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的黑灰色斑点,在型材纵向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量不够,导致铝材在较高温度下接触摆床,接触部位的冷却速度于其它位置不同,有粗大的Mg2Si相析出,在阳极氧化处理后该部位变为黑灰色。

6.2 解决办法①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;②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。

7.1.1 主要原因在挤压过程中,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,金属质点受到至少来自两个方面的力的作用: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。

7.1.2 解决办法①调整模具工作带出口角α,使其在-1°~-3°范围内,这样可降低工作带粘着区高度,减小该区的摩擦力,增大滑动区;②进行高效的模具氮化处理,使模具表面硬度保持在HV900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7.2.1 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,从而使型材氧化后的着色能力不相同,形成组织条纹。

7.2.2 解决办法①合理执行铸造工艺,消除或减轻组织偏析;②铸锭表面车皮;③认真进行铸锭均匀化处理。

7.3 金属亮纹在氧化白料中表现发亮,大多数情况下为笔直条状且宽度不定,在氧化着色料中该条纹呈浅色条状。

7.3.1 主要原因由于金属流动出现摩擦或变形极其剧烈时,金属局部温度会上升很高,另外金属流动不均匀也会导致晶粒发生剧烈破碎,然后发生再结晶,致使该处组织发生变化,在随后的氧化处理中导致型材表面出现纵向的亮条纹,着色处理中致使型材着不上色或呈现浅色条纹。

7.3.2 解决办法①合理设计模具结构;②模具加工要注意工作带的过渡,防止出现工作带落差;③保证模桥呈水滴形,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。

7.4.1 主要原因①模具分流孔设计过小;②焊合室深度不够,不能保证有足够的压力;③挤压时模具焊合室内铝料供应不足;④挤压工艺不合理,润滑不当。

7.4.2 解决办法①合理设计模具结构;②注意挤压温度和挤压速度的协调;③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①由于摩擦力的原因使金属表层受到附加拉应力的作用,当附加拉应力大于表层金属抗拉强度时就会产生裂纹;②挤压温度过高,金属表层抗拉强度下降,在摩擦力作用下产生裂纹;③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①模具工作带设计不合理导致金属流动不均匀;②挤压速度过快或挤压温度过高导致金属流动不均匀;③模具型孔布局不合理造成金属流动不均匀;④导路不合适或未安装导路;⑤润滑不合适。

9.2 解决办法①修整模具工作带使金属流动均匀;②采用合理的挤压工艺,在保证出口温度的前提下尽量采用低温挤压;③合理设计模具结构;④配置合适的导路;⑤合理润滑;⑥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①由于挤压筒经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;②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;③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;④设备排气装置工作不正常;⑤金属填充过快,造成挤压排气不好。

10.2解决办法①合理选择和配备挤压工具,及时检查和更换;②加强铸锭的质量管理,严格控制铸锭的表面质量和含气量;③保证设备的排气系统正常工作;④剪刀、挤压筒和模具应尽量少涂油或不涂油;⑤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①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;②石墨润滑剂的涂抹过于接近分流或型孔,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①使用优质的润滑剂;②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。

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