鋁合金擠壓工序中的主要缺陷分析及質量控制方法

發布時間：2020-10-27

    一、縮尾

    在某些擠壓抑品的尾端，經低倍檢查，在截面的旁邊部位有不合層形似喇叭狀景象，稱為縮尾。經?？赡芤姷揭活惪s尾或二類縮尾兩種情況。一類縮尾位于制品的中心部位，呈皺褶狀裂縫或漏斗狀孔洞。二類縮尾位于制品半徑1/2區域，呈環狀或月牙狀裂縫。有時在離制品名義層0.5-2mm處呈現連續的或不連續的不合層裂紋或裂紋痕跡，有人把它稱為第三類縮尾。

    個別正向擠壓抑品的縮尾比反向擠壓的長，軟合金比硬合金的長。正向擠壓抑品的縮尾多表示為環形不合層，反向擠壓抑品的縮尾多表示為中心漏斗狀。

    金屬擠壓到后端，沉積在擠壓筒逝世角或墊片上的鑄錠表皮跟外來攙跟物流入制品中形成二次縮尾；當殘料留得過短，制品中心補縮不足時，則形成一類縮尾。從尾端向前，縮尾逐步變輕甚至完全消散。

    縮尾的重要產生起因

    1、殘料留得過短或制品切尾長度不合乎劃定；

    2、擠壓墊不清潔，有油污；

    3、擠壓后期，擠壓速度過快或忽然增大；

    4、利用已變形的擠壓墊（旁邊凸起的墊）；

    5、擠壓筒溫度過高；

    6、擠壓筒跟擠壓軸錯誤中；

    7、鑄錠名義不清潔，有油污，未車去偏析瘤跟折疊等缺點；

    8、擠壓筒內套不光潔或變形，未及時用清理墊清理內襯。

    避免方法

    1、按劃定留殘料跟切尾；

    2、堅持工模具清潔清潔；

    3、進步鑄錠的名義品質；

    4、公道把持擠壓溫度跟速度，在平穩擠壓；

    5、除特別情況外，嚴禁在工、模具名義抹油；

    6、墊片恰當冷卻。

    二、粗晶環

    有些鋁合金的擠壓抑品在固溶處理后的低倍試片上，沿制品周邊形成粗大再結晶晶粒組織區，稱為粗晶環。因為制品外形跟加工方法不同，可形成環狀、弧狀及其余情勢的粗晶環。粗晶環的深度同尾端向前端逐步減小甚至完全消散。期形成機理是由熱擠壓后在制品表層形成的亞晶粒區，加熱固溶處理后形成粗大的再結晶晶粒區。

    粗晶環重要的產生起因

    1、擠壓變形不均勻‘

    2、熱處理溫度過高，保溫時光過長，使晶粒長大；

    3、便金化學成分不公道；

    4、個別的可熱處理強化合金經熱處理后都有粗晶環產生，尤其是6a02,2a50等合金的型、棒材較為重大，不能消除，只能把持在一定范疇內；

    5、擠壓變形小或變形不充分，或處于臨界變形范疇，易產生粗晶環。

    避免方法

    1、擠壓筒內壁光潔，形成完全的鋁套，減小擠壓時的摩擦力；

    2、變形盡可能充分跟均勻，公道把持溫度、速度等工藝參數；

    3、避免固溶處理溫度過高或保溫時光過長；

    4、用多孔模擠壓；

    5、用反擠壓法跟靜擠壓法擠壓；

    6、用固溶處理-拉拔-時效法生產；

    7、調劑全金成分，增加再結晶克制元素；

    8、采取較高的溫度擠壓；

    9、某些合金鑄錠不均勻化處理，在擠壓時粗晶環較淺。

    三、成層

    這是在金屬流動較均勻時，鑄錠名義沿模具跟前端彈性區界面流入制品而形成的一種表皮分層缺點。在橫向低倍試片上，表示為在截面邊沿部有不合層的缺點。

    成層重要的產生起因

    1、鑄錠名義有塵垢或鑄錠有較大的偏析聚集物而不車皮，金屬瘤等易產生成層；

    2、毛坯名義有毛刺或粘有油污、鋸屑等臟物，擠壓前不清理清潔；

    3、?？孜恢貌还?，湊近擠壓筒邊沿；

    4、擠壓工具磨損重大或擠壓筒襯套內有臟物地，清理不清潔，且不迭時調換；

    5、擠壓墊直徑差過大；

    6、擠壓筒溫度比鑄錠溫度高得太多。

    避免方法

    1、公道設計模具，及時檢查跟調換不及格的工具；

    2、不及格的鑄錠不裝爐；

    3、剪切殘料后，應清理清潔，不得粘潤滑油；

    4、堅持擠壓筒內襯完好，或用墊片及時清理內襯。

    四、焊合不良

    用分流模擠壓的空心制品在焊縫處表示的焊縫分層或不完全焊合的景象，稱為焊合不良。

    焊合不良重要的產生起因

    1、擠壓系數小，擠壓溫度低，擠壓速度快；

    2、擠壓毛料或工具不清潔；

    3、型模涂油；

    4、模具設計不當，靜水壓力不夠或不均衡，分流孔設計不公道；

    5、鑄錠名義有油污。

    避免方法

    1、恰當增加擠壓系數、擠壓溫度、擠壓速度；

    2、公道設計、制造模具；

    3、擠壓筒、擠壓墊片不涂油，堅持清潔；

    4、采取名義清潔的鑄錠。

    五、擠壓裂紋

    這是在擠壓抑品橫向試片邊沿呈小弧狀開裂，沿其縱向存在一定角度周期性開裂，輕時隱于表皮下，重大時名義層形成鋸齒狀開裂，會重大地破壞金屬連續性。擠壓裂紋由擠壓進程中金屬表層受到模壁過大周期性拉應力被撕裂而形成。

    擠壓裂紋重要的產生起因

    1、擠壓速度過快；

    2、擠壓溫度過高；

    3、擠壓速度穩定太大；

    4、擠壓毛料溫度過高；

    5、多孔模擠壓時，模具排列太湊近中心，使中心金屬供給量不足，以至中心與邊部流速差太大；

    6、鑄錠均勻化退火不好。

    避免方法

    1、嚴格履行各項加熱跟擠壓標準；

    2、經常巡回檢測儀表跟設備，以保障畸形運行；

    3、修改模具設計、精心加工，特別是模橋、焊合室跟棱角半徑等處的設計要公道；

    4、在高鎂鋁合金中盡量減少鈉含量；

    5、鑄錠進行均勻化退火，進步其塑性跟均勻性。

    六、氣泡

    局部表皮金屬與基體金屬呈連續或非連續分別，表示為圓形單個或條狀空腔凸起的缺點，稱為氣泡。

    氣泡重要的產生起因

    1、擠壓時擠壓筒跟擠壓墊帶有水分、油等臟物；

    2、因為擠壓筒磨損，磨損部位與鑄錠之間的空氣在擠壓時進入金屬名義；

    3、潤滑劑中有水分；

    4、鑄錠組織自身有蓬松、氣孔缺點；

    5、熱處理溫度過高，保溫時光過長，爐內氣氛濕度大；

    6、制品中氫含量過高；

    7、擠壓筒溫度跟鑄錠溫度過高。

    避免方法

    1、工具、鑄錠名義堅持清潔、潤滑跟干燥；

    2、公道設計擠壓筒跟擠壓墊片的配合尺寸，經常檢查工具尺寸，擠壓筒呈現大肚時要及時修理，擠壓墊不能超差；

    3、保障潤滑劑清潔干燥；

    4、嚴格依照擠壓工藝操作流程，及時排氣，正確剪切，不抹油，徹底清除殘料，堅持坯料跟工模具清潔，不被沾染。

    七、起皮

    這是鋁合金擠壓抑品表皮金屬與基體金屬間產生局部離落的景象。

    起皮重要的產生起因

    1、換合金擠壓時，擠壓筒內壁粘有原來金屬形成的襯套，清理不清潔；

    2、擠壓筒與擠壓墊配合不恰當，在擠壓筒內壁襯有局部殘留金屬；

    3、采取潤滑擠壓筒擠壓；

    4、?？咨险秤薪饘倩蚰Ｗ庸ぷ鲙н^長。

    避免方法

    1、列換合金擠壓時要徹底清理擠壓筒；

    2、公道設計擠壓筒跟擠壓墊片的配合尺寸，經常檢查工具尺寸，擠壓墊不能超差；

    3、及時清理模具上的殘留金屬。

    八、劃傷

    因尖利的物品與制品名義接觸，在絕對滑動時所造成的呈單條狀散布的機械創痕，稱為劃傷。

    劃傷重要的產生起因

    1、工具裝配不正，導路、工作臺不平滑，有尖角或有異物等；

    2、模子工作帶上粘有金屬屑或模具工作帶破壞；

    3、潤滑油內有砂?；蛩榻饘傩?；

    4、運辦理進程中操作不當，吊具不適合。

    避免方法

    1、及時檢查跟拋光模具工作帶；

    2、檢查制品流出通道，應潤滑，可恰當潤滑導路；

    3、避免搬運中的機械擦碰跟劃傷。

    九、磕碰傷

    制品間或制品與其余物體產生碰撞而在其名義形成的創痕，稱為磕碰傷。

    磕碰傷重要的產生起因

    1、工作臺、料架等結構不公道；

    2、料筐、料架等對金屬維護不當；

    3、操作時不留神輕拿輕放。

    避免方法

    1、精心操作，輕拿輕放；

    2、打磨掉尖角，用墊木跟軟質資料包覆料筐、料架。

    十、擦傷

    擠壓抑品名義與其余物體的棱或面接觸后產生絕對滑動或錯動而在制品名義造成的成束散布的創痕，稱為擦傷。

    擦傷重要的產生起因

    1、模具磨損重大；

    2、因鑄錠溫度過高，?？渍充X或?？坠ぷ鲙茐?；

    3、擠壓筒內落入石墨及油等臟物；

    4、制品彼此竄動，使名義擦傷、擠壓流帶不勻，造成制品不按直線流動，以致料與料與導路、工作臺擦傷。

    避免方法

    1、及時檢查、調換不及格的模具；

    2、把持毛料加熱溫度；

    3、保障擠壓筒跟毛料名義清潔、干燥；

    4、把持好擠壓速度，保障速度均勻。

    十

    一、模痕

    這是擠壓抑品名義縱向凸凹不平的痕跡，所有擠壓抑品都存在水平不同的模痕。

    模痕重要的產生起因

    重要起因：模具工作帶無奈達到的潤滑。

    避免方法

    1、保障模具工作帶名義光潔、平滑、無尖棱；

    2、公道氮化處理，保障高的名義硬度；

    3、正確地修模；

    4、公道地設計工作帶，工作帶不能過長。

    十

    二、扭擰、曲折、波浪

    擠壓抑品橫截面沿縱向產生角度偏轉的景象，稱為扭擰。制品沿縱向呈弧形或刀形不平直的景象稱為曲折。制品沿縱向產生的連續起伏不平的景象稱為波浪。

    扭擰、曲折、波浪重要的產生起因

    1、?？自O計排列不好，或工作帶尺寸調配不公道；

    2、?？准庸ぞ炔?；

    3、未裝置適合的導路；

    4、修模不當；

    5、擠壓溫度跟速度不當；

    6、制品固溶處理前未進行預先矯直；

    7、在線熱處理時冷卻不均勻。

    避免方法

    1、搞高模具設計、制造水平；

    2、裝置適合的導路，牽引擠壓；

    3、用局部潤滑、修模加導流或轉變分流孔設計等來調節金屬流速；

    4、公道調劑擠壓溫度跟速度，使變形更均勻；

    5、恰當降落固溶處理溫度或進步固溶處理用的水溫；

    6、在線淬火時保障冷卻均勻。

    十

    三、硬彎

    擠壓抑品在長度方向上某處的忽然曲折，稱為硬彎。

    硬彎重要的產生起因

    1、擠壓速度不勻，由低速忽然變高速，或由高速忽然變低速，以及忽然停車等；

    2、在擠壓進程中硬性搬動制品；

    3、擠壓機工作臺面不平。

    避免方法

    1、不要隨便停車或忽然轉變擠壓速度；

    2、不要用手忽然搬動型材；

    3、保障出料臺平坦跟出料輥道平滑、無異物，合制品暢通無阻。

    十

    四、麻面

    這是擠壓抑品的名義缺點，是指制品名義呈渺小的凸凹不平的連續的片狀、點狀擦傷、麻點、金屬豆等。

    麻面重要的產生起因

    1、模具硬度不夠或軟硬不勻；

    2、擠壓溫度過高；

    3、擠壓速度過快；

    4、模子工作帶過長，毛糙或粘有金屬；

    5、擠壓毛料太長。

    避免方法

    1、進步模具工作帶硬度跟硬度均勻性；

    2、按規程加熱擠壓筒跟鑄錠，采取恰當的擠壓速度；

    3、公道設計模具，降落工作帶名義毛糙度，加強名義檢查、修理跟拋光；

    4、采取公道的鑄錠長度。

    十

    五、金屬壓入

    擠壓生產進程中會將金屬碎屑壓入制品的名義，稱為金屬壓入。

    金屬壓入重要的產生起因：

    1、毛料端頭有弊??；

    2、毛料內名義粘有金屬或潤滑油內含有金屬碎屑等臟物；

    3、擠壓筒未清理清潔，有其它金屬雜物；

    4、鑄錠硌入其它金屬異物；

    5、毛料中有夾渣。

    避免方法

    1、清除毛料上的毛刺；

    2、保障毛料名義跟潤滑油內清潔、干燥；

    3、清理掉模具跟擠壓筒內的金屬雜物；

    4、選用優質毛料。

    十

    六、非金屬壓入

    擠壓抑品內、名義面壓入石黑等異物，稱為非金屬壓入。異物刮掉后制品內名義顯現大小不等的凹陷，會破壞制品名義的連續性。

    非金屬壓入重要的產生起因

    1、石墨粒度粗大或結團，含有水分或油攪拌不勻；

    2、汽缸油的閃點低；

    3、汽缸油與石墨配比不當，石墨過多。

    避免方法

    1、采取及格的石墨，堅持干燥；

    2、過濾跟利用及格的潤滑油；

    3、把持好潤滑油跟石墨的比例。

    十七、名義腐化

    未經過名義處理的擠壓抑品，其名義與外界介質產生化學或電化學反應后，引起名義局部破壞而產生的缺點，稱為名義腐化。被腐化制品名義失去金屬光澤，重大時在名義產生灰白色的腐化產物。

    名義腐化重要的產生起因

    1、制品在生產跟儲運進程中接觸水、酸、堿、鹽等腐化介質，或在濕潤氣氛中長期停放；

    2、合金成調配比不當；

    避免方法

    1、堅持制品名義跟生產、寄存環境的清潔、干燥；

    2、把持合金中元素的含量。

    十

    八、橘皮

    擠壓抑品名義呈現像橘皮一樣凹凸不平的皺褶，又稱名義皺褶，它是由擠壓時晶粒粗大引起的，晶粒越粗大，皺褶越明顯。

    橘皮重要的產生起因

    1、鑄錠組織不均勻，均勻化處理不充分；

    2、擠壓前提不公道，迼成制品晶粒粗大；

    3、拉伸矯直量過大。

    避免方法

    1、公道把持均勻化處理工藝；

    2、變形盡可能均勻（把持擠壓溫度、速度等）

    3、把持拉矯量不要過大。

    十

    九、凹凸不平

    擠壓后制品在平面上厚度產生變更的區域呈現凹陷或凸起，個別用肉眼察看不出來，通過名義處理后顯現明細陰影或骨影。

    凹凸不平重要的產生起因

    1、模具工作帶設計不當，修模不到位；

    2、分流孔或前置室大小不適合，交叉區域型材拉或脹的力導致平面產生渺小變更；

    3、冷卻進程不均勻，厚壁局部或交叉局部冷卻速度慢，導致平面在冷卻進程中緊縮變形水平不一；

    4、因為厚度相差迥異，厚壁部位或過渡區域組織與其余部位組織差別增大。

    避免方法

    1、進步模具設計制造跟修模水平；

    2、保障冷卻速度均勻。

    二

    十、振紋

    這是擠壓抑品名義橫向的周期條紋缺點。其特點為制品名義呈橫向連續周期性條紋，條紋曲線與模具工作帶外形相吻合，重大時有明顯凹凸手感。

    振紋重要的產生起因

    1、因設備起因造成的擠壓軸前進抖動，導致金屬流出孔時抖動；

    2、因模具起因造成金屬流出?？讜r抖動；

    3、模具支撐墊不適合，模具剛度不佳，在擠壓力穩定時產生抖動。

    避免方法

    1、采取及格的模具；

    2、模具裝置時要采取適合的支撐墊；

    3、調劑好設備。

    二十

    一、攙跟

    攙跟重要的產生起因

    因為攙跟坯料帶有金屬或非金屬攙跟，在上道工序未被發明，在擠壓后殘留在制品名義或內部。

    避免方法

    加強對坯料的檢查（包含超聲波檢查），以杜絕含有金屬或非金屬攙跟的鑄坯進入擠壓工序。工業鋁型材應用的領域一般來講，工業鋁型材是指除建筑門窗、幕墻、室內外裝飾及建筑結構用鋁型材以外的所有鋁型材。

    二十

    二、水痕

    制品名義的淺白色或淺黑色不規矩的水線痕跡，稱為水痕。

    水痕重要的產生起因

    1、蕩滌后烘干不好，制品名義殘留水分；

    2、淋雨等起因造成制品名義殘留水分，未及時處理清潔；

    3、時效爐的燃料含水，水分在制品時效后的冷卻中凝固在制品名義上；

    4、時效爐的燃料不清潔，制品名義被焚燒后的二氧化硫腐化或被灰塵沾染；

    5、淬火介質被沾染。

    避免方法

    1、堅持制品名義干燥、清潔；

    2、把持好時效爐然料的含水量跟清潔水平；

    3、加強淬火介質的治理。

    二十

    三、縫隙

    直尺橫向疊合在擠壓抑品某一平面上，直尺跟該面之間顯現一定的縫隙，稱為縫隙。

    縫隙重要的產生起因

    擠壓時金屬流動不均或精整矯直操作不當。

    避免方法

    公道地設計、制造模具，加強修模，嚴格按規程把持擠壓溫度跟擠壓速度。

    二十

    四、壁厚不均

    擠壓抑品同一個尺寸在同一截面或縱向上壁厚有薄有厚，不均勻的景象，稱為壁厚不均。

    壁厚不均重要的產生起因

    1、模具設計不公道，或工模具裝配不當；

    2、擠壓筒與擠壓針不在同一中心線上，形成偏心；

    3、擠壓筒的內襯磨損過大，模具不能堅固地固定好，形成偏心；

    4、鑄錠毛坯自身壁厚不均，在一次跟二次擠壓后，仍不能消除，毛料擠壓后壁厚不均，經軋制、拉伸后不削除；

    5、潤滑油涂抹不均，使金屬流動不均。

    避免方法

    1、優化工模具設計與制造，公道裝配與調劑；

    2、調劑擠壓機與擠壓工模具的中心；

    3、抉擇及格的坯料；

    4、公道把持擠壓溫度、擠壓速度等工藝參數。

    二十

    五、擴（并）口

    槽形、工字形等擠壓型材產品兩側往外斜的缺點，稱為擴口，往內斜的缺點，稱為并口。

    擴（并）口重要的產生起因

    1、槽形或類似槽形型材或工字形型材的兩個;腿部;（或一個;腿部;）的金屬流速不均；

    2、槽底板兩側工作帶流速不均；

    3、拉伸矯直機不當；

    4、制品出?？缀?，在線固溶處理冷卻不均。

    避免方法

    1、嚴格把持擠壓速度跟擠壓溫度；

    2、保障冷卻的均勻性；

    3、正確設計與制造模具；

    4、嚴控擠壓溫度與速度，正確裝置工模具。

    二十

    六、矯直痕

    擠壓抑品上輥矯直時產生的螺旋狀條紋，稱為矯直痕，但凡上輥矯直的制品都無奈避免呈現矯直痕。

    矯直痕重要的產生起因

    1、矯直輥輥面上有棱；

    2、制品的曲折度過大；

    3、壓力太大；

    4、矯直輥輥子角度過大

    5、制品橢圓度大。

    避免方法

    依據產生的起因采取相應的處理辦法進行調劑。

    二十七、結束痕、霎時印痕、咬痕

    在擠壓時結束擠壓產生在制品名義并垂直于擠壓方向的帶狀條紋，稱為停車痕；在擠壓進程中產生在制品名義并垂直于擠壓方南的線狀或帶狀條紋，稱為咬痕或霎時印痕（俗稱;假停車痕;）

    在擠壓時，牢固地黏附于工作帶名義的附著物，霎時脫落黏附在擠壓抑品名義形成花紋。結束擠壓時呈現的工作帶橫紋，稱為停車痕；在擠壓進程中呈現的橫紋，稱為霎時印痕或咬痕，在擠壓時會發出聲音。

    結束痕、霎時印痕、咬痕重要的產生起因

    1、鑄錠加熱溫度不均勻或擠壓速度跟壓力有漸變；

    2、模具主件設計、制造不良或裝配不平、有縫隙；

    3、有垂直于擠壓方向的外力作用；

    4、擠壓機運行不平穩，有爬行景象。鋁材生產廠家表面經過氧化后，外觀非常漂亮，且耐臟，一旦涂上油污非常容易清洗，組裝成產品時，根據不同的承重采用不同規格的型材，并采用配套鋁型材配件，不需要焊接，較環保，而且安裝、拆卸，輕巧便于攜帶、