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铝合金挤压型材几种常见缺陷解析

挤压铝型材几种常见缺陷解析

挤压铝型材表面颗粒状毛刺的形成原因与对策

在铝型材的挤压生产中,型材表面不同程度的存在一些小颗粒吸附在型材表面上,这种的缺陷,仅有轻微手感,不仔细观察或手摸较难发现。但它严重影响氧化、电泳涂漆及喷涂型材的表面美观,降低了生产效率和成品率,更是高档装饰型材的致命缺陷。因此,对其形成机理进行分析,同时在挤压生产实践中不断地观察分析,总结其成因,及时采取措施,是减少或杜绝这种缺陷的出现的有效手段。

一、颗粒吸附成因分析

1、挤压型材表面出现的颗粒状毛刺分为四种:

1)空气尘埃吸附,燃煤铝棒加热炉产生的灰尘、铝屑、油污及水份凝结成颗粒附着在热的型材表面。

2)铝棒中的杂质,如:精炼不充分遗留的金属夹杂物和非金属夹杂物。

3)时效炉内的灰尘附着。

4)铝棒中的缺陷及成分中的β相AlFeSi在高温下析出,使金属塑性降低,抗拉强度降低,产生颗粒状毛刺。

“吸附颗粒”的形成

2、原因

1)铝棒质量的影响

由于高温铸造,铸造速度快,冷却强度大,造成合金中的β相AlFeSi不能及时转变为球状α相AlFeSi,由于β相AlFeSi在合金中呈现针状组织,硬度高、塑性差,抗拉强度很低,在高温挤压时不仅会诱发挤压裂纹,而且会产生颗粒状毛刺,这种毛刺不易清理,手感强烈,颗粒附近常伴随有蝌蚪状拖尾,在金相显微镜下观察,呈现灰褐色,成分中富含铁元素。

铝棒中的杂质影响,铝棒在熔铸过程中,精炼不充分,泥土、精炼剂、覆盖剂以及粉末涂料和氧化膜夹杂等混入棒中,这些物质在挤压过程中,使金属的塑性和抗拉强度显著降低,极易产生颗粒状毛刺。

棒的组织缺陷常见的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等,所有这些铸棒缺陷有一个共同点,就是与铸棒基体焊合不好,造成了基体流动的不连续性,在挤压过程中,夹渣极易从基体中分离出来,通过模具的工作带时,粘附在入口端,形成粘铝,并不断被流动的金属拉出,极易产生颗粒状毛刺。

2)模具的影响

在挤压生产中,模具是在高温高压的状态下工作的,受压力和温度的影响,模具产生弹性变形。模具工作带由开始平行于挤压方向,受到压力后,工作带变形成为喇叭状,只有工作带的刃口部分接触型材形成的粘铝,类似于车刀的刀屑瘤。在粘铝的形成过程中,不断有颗粒被型材带出,粘附在型材表面上,造成了"吸附颗粒"。随着粘铝的不断增大,模具产生瞬间回弹,就会形成咬痕缺陷。若粘铝堆积较多,不能被型材拉出,模具瞬间回弹时粘铝不脱落,就会形成型材的表面粗糙、亮条、型材撕裂、堵模等问题。模具的粘铝现象见图1。我们现在使用的挤压模具基本是平面模,在铸棒不剥皮的情况下,铸棒表面及内在的杂质堆积在模具内金属流动的死区,随着挤压铸棒的推进及挤压根数的增多,死区的杂质也在不断的变化,有一部分被正常流动的金属带出,堆积在工作带变形后的空间内。

有的被型材拉脱,形成了颗粒状毛刺。因此,模具是造成颗粒状毛刺的关键因素。

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