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铝管挤压和热处理工艺的优化与挤压速度的工艺

发布时间:2023-12-12人气:434

3.1 铸锭加热

对于铝管挤压生产来说,挤压温度是最基本、最关键的工艺因素。 挤出温度对产品质量、生产效率、模具寿命、能耗等影响很大。

挤压过程中最重要的问题是金属温度的控制。 从铸锭开始加热到挤压型材淬火,必须保证可溶相组织不从固溶体中析出或呈现小颗粒的分散析出。

6063合金锭的加热温度一般设定在Mg2Si析出的温度范围内。 加热时间对Mg2Si的析出有重要影响。 快速加热可以大大缩短可能的沉淀时间。 一般来说,6063合金锭的加热温度可设定为:

不均匀铸锭:460-520℃; 均质铸锭:430-480℃。

操作时根据不同产品和单位压力调整挤出温度。 铝管挤压过程中,铸锭在变形区的温度发生变化。 随着挤压过程的完成,变形区的温度逐渐升高,并且随着挤压速度的增加而升高。 因此,为了防止挤压裂纹的产生,应随着挤压过程的进行和变形区温度的升高而逐渐降低挤压速度。

3.2 挤出速度

在挤压过程中必须仔细控制挤压速度。 挤压速度对变形的热效应、变形的均匀性、再结晶和固溶过程、制品的力学性能和制品的表面质量有重要影响。

如果挤压速度太快,制品表面容易出现麻点、裂纹等。 同时,过高的挤压速度增加了金属变形的不均匀性。 挤压过程中的流量取决于合金类型以及型材的几何形状、尺寸和表面状况。

6063合金铝管、铝方管型材的挤压速度(金属流出速度)可选择20-100米/分钟。

随着现代技术的进步,挤出速度可以通过程序或模拟程序控制。 同时,等温挤压工艺、CADEX等新技术也得到了发展。 通过自动调节挤压速度,使变形区温度保持在一定恒定范围内,可实现无裂纹的快速挤压。

为了提高生产效率,过程中可以采取很多措施。 使用感应加热时,沿铸锭长度方向存在 40-60°C 的温度梯度(梯度加热)。 挤压时,高温端面向挤压模具,低温端面向挤压垫,以平衡部分变形热; 也采用水冷模具挤压,即在模具后端通水进行强制冷却。 试验证明,挤出速度可提高30%-50%。

近年来,国外已采用氮气或液氮来冷却模具(挤压模),以提高挤压速度,增加模具寿命,改善型材表面质量。 挤压过程中,氮气从挤压模出口通入并释放,可使冷却后的制品迅速收缩,冷却挤压模和变形区金属,带走变形热。 同时,模头出口充满氮气气氛。 控制、减少铝的氧化,减少氧化铝的粘附和堆积,因此氮气的冷却提高了产品的表面质量,并能大大提高挤压速度。 CADEX是最近开发的一种新型挤压工艺。 挤压过程中的挤压温度、挤压速度和挤压力形成闭环系统,在保证最佳质量的同时,最大限度地提高挤压速度和生产效率。 表现。

3.3 机上淬火

6063-T5淬火是保留高温下固溶在母材中的Mg2Si,并在离开模孔后迅速冷却至室温。 冷却速率通常与强化相含量成正比。 6063合金可强化的最低冷却速度为38℃/min,因此适合空冷淬火。 改变风扇及风扇转速可改变冷却强度,使张力矫直前的产品温度降至60℃以下。

3.4 张力矫直

型材从模孔出来后,通常由拖拉机牵引。 牵引机工作时,对挤出制品提供一定的牵引张力,并与制品的流出速度同步移动。 使用牵引机的目的是减少多线挤出时的长度不均和划伤。 还可防止型材退出模孔后扭曲、弯曲,给张力矫直带来麻烦。

张力矫直不仅可以消除制品的纵向形状不规则性,而且可以降低其残余应力,提高其强度特性并保持其良好的表面。

3.5 人工老化

铝管时效处理要求温度均匀,温差不超过±3-5℃。 6063合金铝管的人工时效温度一般为200℃。 老化保持时间为1-2小时。 为了提高机械性能,也采用180-190℃时效3-4小时,但此时生产效率会降低。


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