铝挤压材质量控制

铝挤压材质量控制

目录

◆铝型材几何质量控制◆铝型材表面质量控制◆铝型材组织与性能控制

铝合金挤压型材的废品分为两大类：几何废品和技术废品。

几何废品是铝合金型材在挤压过程中不可避免的产生的废品。如挤压的残料、拉伸时制品两端的夹头、定尺料因不够定尺长度而抛弃的料，切取必要的样品，分流组合模中残留在分流腔中的铝块，铸锭和制品切取定尺短料的锯口消耗的铝屑以及试模时消耗的铝锭等。

技术废品是铝合金型材生产过程中因工艺不合理、设备出现问题，工人操作不当时产生的人为废品。它和几何废品不同，通过技术改进、加强管理，可以有效地克服和杜绝技术废品的产生。

技术废品可以分为：

组织废品：如过烧、粗晶环、粗大晶粒、缩尾、夹渣等。

力学性能不合格废品：强度、硬度太低，不符合国家标准；

或塑性太低，没有充分软化不符合技术要求。

表面废品：成层、气泡、挤压裂纹、桔子皮、组织条纹、

黑斑、纵向焊合线、横向焊合线、擦划伤、金属压入等。

几何尺寸废品：波浪、扭拧、弯曲、平面间隙、尺寸超差等。

减少几何废品的措施

（1）正确选择铸锭长度是减少工艺废品的主要措施。

铸锭的长度不是先挤压后再计算，而是先计算后再挤压。

（2）长锭加热，采用热剪技术是减少工艺废品的一项

良好措施。它不仅可以将铸棒切成短棒时不会产生废料，而且可以在试模时切取一个只要够试模的短棒即可，从而减少了试模的几何废料。

（3）改善铸锭的内外部品质。它可使大多数合金铸棒

不用车皮，即使像硬铝和超硬铝那样的合金一定要车皮，也可以减少车皮的深度，从而减少了车皮的几何废品。由于铸锭的内外品质好，也可以适当缩短残料长度。（4）一模多孔挤压可提高成品率。

1 铝型材几何质量控制

1.1 波浪

在挤压制品表面沿挤压方向，有局部的连续起伏不平的现象，如同水浪一样，通常称为波浪。一般在薄壁宽面的型材或带材制品中容易产生。

主要原因：挤压金属从模具流出时的温度分布不均或冷却速度不均；也可能是挤压机运行不稳定，产生较大的抖动，使金属不平衡流过模腔；或模具设计不合理，工作带设计有问题使金属流动不均而引起制品产生波浪。

预防措施：1）维修好挤压机，使其工作平稳无抖动，调

整挤压机、挤压筒和模具中心，使其三者同心度符合规定要求。2）修正模具定径带长度，确保金属流动均匀。

3）适当降低挤压温度和挤压速度。

1.2 扭拧

制品在挤压过程中一部分与另一部分流出速度不同而产生沿纵轴扭转的现象称扭拧。一般断面为非轴对称型材容易产生，实心和空心型材都可能产生，有的开始时产生，有的在挤压快结束时产生。

主要原因：金属通过模具时各部分的流动速度不同而引起的。当这种缺陷轻微时可以在随后的矫直工序中得到纠正，当扭拧严重时，即使进行矫直也无法消除。

消除方法：1）修正模具定径带长度，确保金属流动均匀。2）对空心模具合理设计分流孔和桥部结构。

3）制品出口处安置形状相似的导路，或用石黑板、石墨条压住

制品使之平稳前进。

4）合理调整挤压温度和挤压速度，使变形均匀。

1.3 弯曲

制品沿纵向呈现不平直现象称弯曲。沿纵向呈现均匀的弯曲称均匀弯曲;在制品某处突然弯曲称硬弯。沿宽度方向(侧向)的弯曲称刀形弯。

主要原因：模具设计工作带或制品流出模孔后前端突然受到某处的阻力，立即产生弯曲;或制品流出模孔后，冷却速度大，各处

收缩不平衡而引起弯曲。

消除方法:1）修理模具工作带，确保金属流动均匀。

2）安装合适的导路，从出料台到滑出台各处要保持平滑，

不能有任何阻止制品前进的障碍。

3）适当增大拉伸率，将制品拉直为止。

4）适当控制挤压速度，冷却风要均匀，避免从一边吹风冷却制品。

1.4 平面间隙

制品某一面呈现向上凸和向下凹的现象，用直尺放置该面，其间有一定的缝隙称之平面间隙。

主要原因：型材壁的两面金属流动不均或精正矫直配辊不当所造成的。

消除方法：修正模具工作带长度，确保金属流动均匀。精整矫直时适当配好上下辊可以校正平面间隙。

1.5 尺寸超差

制品各部分尺寸超过了型材断面图纸尺寸的公差要求称尺寸超差。通常的尺寸超差有:厚壁超差、圆棒、圆管的外径超差，扁方管的长（宽）边超差，不规格型材角度超差，开口尺寸超差等。

主要原因：模具设计时尺寸预留不合理，或模具挤压时产生变形，或模具使用时间太长，或拉伸矫直时拉伸率控制不当等。

消除方法：1）建立模具档案，对于模具变形、使用时间长、壁厚已超差的模具应及时报废。改进模具设计和模具制造工艺。2）对于角度超差、开口尺寸超差的应修正模具工作带，确保金

属流动均匀。

3）拉伸矫直时，适当控制拉伸量。对有开口的型材，夹头时在

开口处放上适当的垫块可以防止拉伸时收口。

4）严格控制挤压温度和挤压速度。

铝型材缺陷分析

通常，铝型材壁厚出现超负偏差的现象较多，且易理解，而超正偏差（反涨水）现象并不多见，且不易理解。

实践表明，当流入模口前预先分配的金属流量大于某部位实际所需流量时，该部位将受到更高的压力；且受整体性限制，该部位将产生横向附加压应力；在这种附加压应力作用下，刚挤出模孔的温度很高的型材将产生塑性收缩变形而使壁厚增大，即“反涨水”。

对于实心型材平面模，主要通过合理优化导流腔来解决，而对于分流组合模则较难控制。

受横向附加压应力

受横向附加拉应力

铝型材缺陷分析

由模具参数不合理引起铝型材几何尺寸与形状缺陷的现象非常普遍。解决的措施主要是优化模具设计和现场修模。