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铝合金挤压型材表面缺陷之附着物的成因及处理办法

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2019-01-26 08:52:00
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西安交通大学韩卫忠团队的最新研究中,制造了具有交替FeAl/FeAl2层且每层厚度范围从2.5μm至259nm的轻质共析Fe-Al合金。

  铝合金挤压型材在挤压过程中速度、物料等情况不稳定,会容易造成附着物黏着在挤压制品上。

  毛刺(金属豆)

  毛刺(金属豆)是挤压模工作带以分散点状的形态粘金属,多粘积在工作带出口处(称粘结豆),金属从模孔流出被粘结豆划伤或划道。金属粘结积累一定程度就被流动的金属带出,划道也会终止。痕迹较轻的时候用手就能抹掉,毛刺严重情况下紧粘附在制品表面,会产生小划道和表面粗糙。在每个金属豆(沿挤压方向)的前面有一个小划道,划道的末尾积累成金属豆,严重情况下还会产生类似凹坑缺陷。同时,杂质成分含量高也容易产生毛刺。

  要解决毛刺问题,可以从铸锭、模子、挤压工艺上着手。

①加强溶体过滤;减少合金中的杂质含量;尽可能采用车皮棒;以及充分均匀化。

②工作带不能过宽,渗氦层要稳定,及硬度要足够;工作带不能过小,进出口要尖锐;模子工作带粘金属时应及时抛光。

③合理降低挤压温度和挤压速度;增加压余(残料);及时清理挤压筒内衬的氧化物;铸锭要均匀加热(最好采用梯度加热);通氮保护模子工作带(防止氧化),并冷却模具。

  凹坑(粘着屑)

  凹坑(粘着屑)多是由于铸锭中的氧化物 Al-Fe-Si 化合物偏析。在挤压的时候,由于模子工作带表面涂层不稳定,不均匀造成工作带表面金属流动不稳定。在挤压制品表面有点状或条状剥落,与挤压方向平行,长度一般为 0.1mm 至数毫米。通过腐蚀可以明显看到白色的点状或条状。也可以借助放大镜可以看到剥落痕迹的尾部有沉积物被压进去的情况。

  对于这些凹坑(粘着屑)也是要从铸锭、模子、挤压工艺上着手解决。

①对于铸锭:要加强熔炉过滤,改用细网眼的过滤工具;减少化学成分中的铁元素的含量;采用车皮铸锭;并进行充分的均匀化处理。

②对于模子:挤压的时候模子工作带表面稍微做出斜角(外斜),是磨掉的工作带涂层容易带出;并及时对工作带作抛光处理。

③对挤压工艺:可以尝试增大压余(残料),同时降低挤压速度和温度(在允许范围内),令铸锭加热温度均匀;为防止工作带的表面层氧化,喷入氦气作保护;及时冷却模具以及定期清理挤压筒内衬的氧化物。

  想要制品报废率降低,必须要做好前中后期的准备工作以及严格按照规定流程进行操作。临场发挥和按照经验在制造工业当中是不科学,也是不可取的。

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