铝合金挤压成品缺陷分析及预防措施(2)
7波纹与尺寸波动 因挤压机不稳定、严重抖动,铝金属不平衡流过模腔,铝制品厚薄悬殊大和冷却不均匀等因素,导致 铝制品表面形成波纹;模具与挤压筒壁相对位置不当,或模具偏斜,从而使挤压应力与挤压速度发生变化,引起铝制品厚薄不均和挤压长度不等,产生厚度及尺寸波动,严重影响铝制品质量和耐用度。 预防措施。维修好挤压机,使其达到所要求精度,工作平稳无抖动;校正和确保模具工作带获得均匀的金属塑性流量;控制冷却速度,确保铝制品均匀冷却;选用一级优质铝锭;设计精密耐用挤压模和制订合理 的挤压量及挤压速度;确保挤压机液压系统无空气截留等措施,能有效防止和避免铝制品波纹与尺寸波动,确保铝制品质量。 8组织线、模线及毛刺 该缺陷与铸造工艺、挤压工艺和模具有关,严重影响铝制品商品美观和质量。因铝铸锭宏观或微观组织不均匀和铝铸锭均匀化处理不充分以及铝铸锭合金成分与结晶方式不同。易形成不同结晶粒度与不同结晶方向,导致出现与挤压方向一致的带状组织线;铝铸锭若有折迭和夹渣时,往往会因不适当地从边缘 间隙进料,使铝金属强烈热塑性流动;挤压力偏心造 成坯料氧化皮及其它异物挤进工作带和模孔;铝坯料与挤压筒之间间隙过大,或坯料夹渣、过热及工作带 长度突然变化等均会导致组织线、模线和毛刺产生。 预防措施。铝铸锭结晶凝固时再均匀急速冷却和铝铸锭进行晶粒细化处理;采用纯洁度高、杂质少、晶粒细、无夹渣的一级优质铝锭;设计先进料口,使挤压筒与挤压垫之间的最大间隙≤1.Omm;确保挤压模具精度与同心度,减小工模具表面粗糙度;加强首件铝制品检查,达到一级优质品后方可批量生产;生产一定数量产品后,卸模抛光型面,并及时清理挤压筒与挤压垫中的铝氧化物壳、污物和异物等上述措施,有效消除组织线、模线和毛刺,确保生产出一级优质铝制品。 9 叠层 铝制品叠层缺陷,不仅表面不美观,使其机械力学性能低劣,在外力作用下叠层处易开裂,成为废品。因铝铸锭存在折迭、分层和夹渣等铸造缺陷;挤压筒与挤压垫严重磨损,模孔离挤压筒内壁太近,坯料从不适当的边缘间隙进料;挤压筒冲蚀、凸起或凹陷,残留铝金属氧化物壳过多,进而截留润滑剂;坯料表面层金属沿挤压模前端弹性区界面流人等上述原因导致形成铝制品叠层缺陷。 预防措施。选用无夹渣、分层、折叠的一级优质铝锭,增加坯料弹性、塑性与韧性,降低各向异性;严格进行铝锭检查,有严重缺陷者不能用;班前班后清理干净挤压筒中与挤压垫上异物:校正挤压模与挤压筒的同心度,及时更换不合格模具及挤压零部件,减少油膏及润滑剂用量;设计先进的高级挤压工模具和真空熔炼钢、电渣重熔钢制造挤压模具等上述措施。有效消除铝制品叠层,确保铝制品质量和耐用度。 10 光亮晶粒与花边状组织 铝铸锭组织内出现的合金元素含量较低的贫乏固溶体的一次晶,较正常组织色泽光亮的树枝状组织,枝晶粗大,网络稀薄,其硬度与机械力学性能低于正常组织。光亮晶粒的形成因在铸造过程中漏斗温度低,在其底部形成低成分一次晶底结物固溶体和不断长大,逐渐形成光亮晶粒。 预防措施。漏斗导热性要好,表面应光滑,漏斗涂料需均匀;漏斗应充分预热,漏斗沉人铝液不宜过深和制订科学合理铸造温度:铸造时铝液供应应均匀和防止漏斗底部粘上铝液等措施,有效消除力学性能低劣的光亮晶粒。 在晶粒边界形成折线形花边,类似羽毛状铸造孪晶,显微组织呈相互平行的薄片状,其边界呈波浪状或锯齿状,既影响美观,又影响性能。因铝锭化学成分调配不当;熔体过热、停留时问过长;过滤管孔直径太细,铸造温度偏高,结晶器太矮;变质剂失效等因素所致。 预防措施。铝锭化学成分搭配应科学合理,严禁杂质超标;选用合适过滤系统和结晶装置;精密控制铸造温度和时间;适量、适时加人优质变质剂等措施,有效避免花边组织形成,确保铝制品质量。 11 缩尾 缩尾因铝铸锭表面有结瘤极易造成挤压筒与轴偏心;由于挤压后期挤压温度偏高,挤压速度增大,导致表层金属沿挤压垫和后端弹性区界面流人铝制品内部,形成环形缩尾;反向挤压时,由于模腔压力不足。加之金属补充不充分,极易产生中心漏斗缩尾,成为废品。 预防措施。加强铝锭进库和投产前质量检验,不合格铝锭不投产;发现有结瘤铝锭,切除结瘤后方可投产:挤压前应首先全面检测和维修挤压设备,使挤压机与工模具达标,确保精度等级与同心度;采用合理的挤压速度与挤压温度;及时更换超差的挤压零部件与工模具;选用电渣重熔优质模具钢和表面强化热处理新工艺制造挤压模具;选用优质一级铝锭和先进挤压技术等措施。有效消除因缩尾带来的铝制品缺陷。 12 划伤 挤压铝制品划伤不仅失去美观商品表面,并急剧降低机械力学性能,影响耐用度。轻者划伤成为次品,重者划伤成为废品。因铝铸锭难熔夹杂物和模具、工艺与操作方面因素造成铝制品划伤。 铝铸锭夹杂物:因在熔炼过程中铝液与空气中氧、水接触发生化学反应,生成A1203、MgO、Si01和A1203:MgO夹杂物;A1一Ti—B残余细化剂和Ti—B中间合金的粗大粒子;耐火砖碎片与工具上保护涂料等硬质点导致铝制品划伤。当模具因模口及工作带在挤压过程中局部碎裂脱落,残渣挂堵在工作带内;修模时焊接的阻碍墙脱落,堵住模具或模具有棱角锐边发生应力集中;模具断面与挤压筒距离太小,筒壁夹杂流人模具和模具无斜度及表面粗糙,造成残铝聚集等上述因素导致因模具原因造成铝制品划伤。工艺与操作:挤压速度过快,引起流速不均,使细小而硬的夹杂物易横向流动和铝金属在模口、工作带等不光滑处受阻。形成挂擦划伤。 预防措施。提高铝铸锭质量,选用陶瓷过滤板,滤掉夹杂;提高修模质量,达到技术要求;提高模具设计和制造质量;使用均热铝锭,恒温减速挤压,降低挤压力,使铝金属流速均匀,改善模具受力状况;确保铝锭挤压前表面清洁和避免夹杂物进入挤压筒等措施,有效消除划伤。 总之,经综合治理,有效消除上述铝合金挤压制品12种缺陷,达到优质高产,长寿命,又有美观商品表面,创名牌,给企业带来生机和兴旺,有显著技术经济效益。 |