前言

　　擠壓速度是指制品的流出速度或擠壓機(jī)主塞向前移動(dòng)的速度。在實(shí)際生產(chǎn)中制品的流出速度是通過調(diào)整擠壓機(jī)主柱塞向前的速度來控制的。擠壓速度是影響生產(chǎn)效率的重要因素,也影響產(chǎn)品質(zhì)量(如產(chǎn)品表面和尺寸等),故合適的擠壓速度是至關(guān)重要的。6063鋁合金型材擠壓速度(模口流出速度)范圍為9~60m/min,其中實(shí)心件為9~20 m/min。

　　本文就影響擠壓速度的因素和如何控制擠壓速度作簡單的分析。

　　1 影響因素分析

　　擠壓速度的大小與合金種類、鑄錠狀態(tài)和尺寸、制品形狀、變形程度(或擠壓系數(shù))、變形溫度、工具(模具)結(jié)構(gòu)及工藝條件等因素有關(guān)。

　　1.1 鑄錠質(zhì)量的影響

　　鑄錠質(zhì)量指標(biāo)主要是晶粒度一級(jí)，氫含量少(0.1mL/100g鋁以下),渣少粒細(xì)(除掉0.008 mm以上的渣粒),金相組織均勻,無裂紋、疏松、氣孔和元素偏析。這樣鑄錠的塑性和變形性好,鋁型材擠壓力下降,擠壓速度提高。否則,會(huì)導(dǎo)致擠壓速度慢模具耗損也大。

　　1.2 擠壓溫度的影響

　　金屬在擠壓時(shí),隨著溫度的升高,金屬流動(dòng)性的不均勻性會(huì)增加。在整個(gè)擠壓過程中,鑄錠在變形區(qū)的溫度也逐漸升高,且擠壓速度愈快,溫度也愈高,溫升可達(dá)100C左右。當(dāng)變形區(qū)金屬溫度超過最高許可的臨界變形溫度時(shí),金屬將進(jìn)入熱脆狀態(tài)而形成擠壓裂紋。因而，當(dāng)鑄錠溫度很高時(shí),在擠壓過程中,必須逐漸降低擠壓速度。

　　6063鋁合金鑄錠一般預(yù)熱到480~520C,擠壓筒預(yù)熱到400~450。

　　1.3 型材外形尺寸及形狀的影響

　　型材的外形尺寸及幾何形狀對(duì)擠壓制品金屬流出速度的影響很明顯。一般規(guī)律是:制品的幾何形狀簡單、對(duì)稱性好、寬厚比小的制品相對(duì)可高一些;相反,制品的幾何尺寸復(fù)雜、寬厚比大壁厚差懸殊、對(duì)稱性差的制品擠壓速度應(yīng)相對(duì)慢一~些。

　　在相同條件下,制品壁厚越薄,制品沿截面變形越均勻,則產(chǎn)生擠壓裂紋傾向性越小。因而,擠壓速度可快些。

　　1.4 變形程度的影響

　　制品變形程度越大,所需擠壓力越大,同時(shí)金屬變形熱也越大,因而制品流出速度要慢--些;反之,變形程度小,金屬流動(dòng)均勻,則擠壓速度可快一些。

　　1.5 模具結(jié)構(gòu)的影響

　　鋁合金型材擠壓時(shí),采用何種類型模芯,由型材特點(diǎn)決定。一般實(shí)心型材采用平面模,空心型材采用舌型或分流組合模。對(duì)6063合金來說平模比舌型模或分流組合模阻力小,因而擠壓速度可高一些。對(duì)相同結(jié)構(gòu)的模芯，模芯工作帶越寬，合金與工作帶表面摩擦力越大,對(duì)制品表面產(chǎn)生的附加拉應(yīng)力越大,制品表面產(chǎn)生擠壓裂紋傾向越高。

　　因而，擠壓速度需相應(yīng)降低。其次，從金屬與模芯工作帶表面摩擦力角度考慮，模芯工作帶越硬、越光滑,擠壓速度應(yīng)快一些。

　　鋁棒縮尾

　　2 提高擠壓速度的新工藝

　　近代技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了提高折壓速度的新工藝,發(fā)展了等溫?cái)D壓、等壓擠壓、等速擠壓高溫?cái)D壓、低溫?cái)D壓和氮冷擠壓等新擠壓工藝。

　　2.1 等溫?cái)D壓工藝

　　等溫?cái)D壓是通過自動(dòng)調(diào)節(jié)擠壓速度,使變形區(qū)內(nèi)的溫度保持在一一個(gè)恒定的范圍內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)快速擠壓的目的,特別是有的設(shè)備還裝了微機(jī)裝置,達(dá)到自動(dòng)控制擠壓速度的目的。

　　2.2 低溫快速擠壓工藝岡

　　低溫快速擠壓溫度采用440~460℃。此技術(shù)在日本的北星鋁業(yè)公司應(yīng)用較早。他們擠壓6063鋁合金采用430℃,擠壓速度30~50 m/min,平模取上限,空心模取下限。我國福建南平鋁廠是國內(nèi)采用此技術(shù)很成熟的單位。低溫技術(shù)是指進(jìn)模溫度,而出模溫度必須達(dá)到風(fēng)冷淬火最佳溫度范圍(515~525℃),否則型材的硬度和強(qiáng)度不合格。如何在擠壓時(shí)達(dá)到應(yīng)有的出模溫度,這就是應(yīng)用該技術(shù)的訣竅所在。

　　2.3 高溫慢速擠壓工藝

　　高溫慢速擠壓溫度為500~520℃,在擠壓時(shí)決不能快。這是因?yàn)?其一出模溫度高于525℃,風(fēng)冷不足時(shí)，制品往往產(chǎn)生大而粗的晶粒組織;其二鎂、硅不能完全固溶,合金硬度和強(qiáng)度低;其三分流組合模,如擠壓太快,溫度高,金屬供給不足,沿分流線形成疏松的組織，堿洗時(shí)容易被腐蝕暴露,影響后處理的型材質(zhì)量。所以擠壓速度要慢-些才好。

　　2.4 氮冷擠壓工藝

　　在擠壓過程中，將存于罐中的冷液氮引到擠壓模工作帶處。其一可以減少制品與模芯工作帶的接觸摩擦力;其二可以冷卻擠壓模和變形區(qū),帶走變形熱,同時(shí),模芯出口處被氮?dú)馑刂?不僅減少了制品表面的氧化,而且減少了氧化鋁的粘結(jié)和堆積。所以,氮冷擠壓不僅提高了制品的表面質(zhì)量，而且大大提高了擠壓速度。

　　粗晶環(huán)

　　3. 擠壓速度對(duì)制品質(zhì)量的影響

　　擠壓速度對(duì)制品質(zhì)量的影響鋁型材擠壓生產(chǎn)中，由于擠壓速度大小不當(dāng)而產(chǎn)生常見的改品及原因見表1。

　　表一擠壓速度對(duì)制品質(zhì)量的影響

　　鋁型材擠壓生產(chǎn)中，由于擠壓速度大小不當(dāng)而產(chǎn)生常見的股品及原因見表1。

　　表1擠壓速度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)的影響廢品現(xiàn)象產(chǎn)生原因裂紋擠壓流出速度過快和形變速度過快,變形拉應(yīng)力超過了抗拉強(qiáng)度,使組織連續(xù)性遭到破壞而產(chǎn)生裂紋,常出現(xiàn)在制品尾部和邊向部位表面出現(xiàn)針狀擠壓溫度高,速度過快帶尾的白條麻面

　　擠壓速度過快,金屬變形熱大,金屬容易粘結(jié)模芯工作帶,使制品產(chǎn)生麻面波浪

　　速度控制不當(dāng),沿整個(gè)擠壓模截面流速不均勻,過快--側(cè)產(chǎn)生波浪型材尺寸的變化對(duì)內(nèi)腔較大的空心型材或?qū)捄癖却蟮男筒?制品前端流出速度過快，空心型材產(chǎn)生擴(kuò)口;如制品前端流出速度慢,則空心材產(chǎn)生縮口型材縮尾擠壓速度快,金屬沿?cái)D壓方向不均勻流動(dòng)傾向性增加,擠壓末期引起鑄錠表面臟物進(jìn)人制品內(nèi)部,形成縮尾。

　　擠壓裂紋

　　4.結(jié)束語

　　擠壓速度是影響型材制品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。通過以上分析,在實(shí)際產(chǎn)生中，可以從以下幾方面來加以改善:

　　(1)提高鋁合金鑄錠質(zhì)量，采用合適的擠壓工藝參數(shù)和質(zhì)量好的模具來提高制品質(zhì)量和效率。

　　(2)生產(chǎn)中，操作工應(yīng)根據(jù)制品的形狀、尺寸大小、變形程度和模具結(jié)構(gòu)以及工藝參數(shù)，來適當(dāng)?shù)乜刂坪驼{(diào)整擠壓速度，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。

　　(3)積極研究擠壓新工藝來提高制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

　　擦碰傷：

　　原作者簡介：

　　作者簡介:顏建輝(1973-),男,江西萍鄉(xiāng)人,江西理工大學(xué)，贛州碩士。