您所在的位置: 上海有色 > 有色金属产品库 > 铝合金锭生产 > 铝合金锭生产百科

铝合金锭生产百科

铝合金锭

2017-06-06 17:50:09

铝合金锭    铝是一种银白色 金属 ,在地壳中含量仅次于氧和硅排在第三位。铝的密度  铝锭小,仅为铁的34.61%、铜的30.33%,因此又被称作轻 金属 。铝是世界上 产量 和用量都仅次于钢铁的 有色金属 。铝的密度只有2.7103㎏/m3,约为钢、铜或黄铜密度的1/3左右。由于铝的材质轻,因此常用于制造汽车、火车、地铁、船舶、飞机、火箭、飞船等陆海空交通工具,以减轻自重增加装载量。铝在军工中也有广泛应用。   在我们日常工业上的原料叫铝锭,按国家标准(GB/T 1196-2008)应叫“重熔用铝锭”,不过大家叫惯了“铝锭”。它是用氧化铝-冰晶石通过电解法生产出来的。铝锭进入工业应用之后有两大类:铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝及铝合金是以铸造方法生产铝的铸件;变形铝及铝合金是以压力加工方法生产铝的加工产品:板、带、箔、管、棒、型、线和锻件。按照?重熔用铝锭?国家标准,“重熔用铝锭按化学成分分为6个牌号,分别是Al99.85、Al99.80、Al99.70、Al99.60、Al99.50、Al99.00”(注:Al之后的数字是铝含量)。品名 规格 产地/牌号        交易 地     价格 (元/吨)   涨跌   备注铝合金锭 ADC-12(废铝)     国产 上海     16200-16450    +100     -铝合金锭 ZLD102/ZL102      国产 上海     15400-15500    +100     -铝合金锭 ZLD104/ZL104      国产 上海     15600-15750    +100     -铝合金锭 A356.2            国产 上海     16000-16100    +100     -铝合金锭 ADC-12(原铝)     国产 上海     16600-16650      -      -铝合金锭 A356.2 包铝       天津          16000-16050    +100     -铝合金锭 ZLD102 包铝       天津          15450-15500    +100     -目前,有人叫的“A00”铝,实际上是含铝为99.7%纯度的铝,在伦敦 市场 上叫“标准铝”。大家都知道,我国在五十年代技术标准都来自前苏联,“A00”是苏联国家标准中的俄文牌号,“A”是俄文字母,而不是英文“A”字,也不是汉语拼音字母的“A”。和国际接轨的话,称“标准铝”更为确切。标准铝就是含99.7%铝的铝锭,在伦敦 市场 上注册的就是它。

铝合金锭的生产成本构成

2019-01-02 14:54:37

国内铝锭市场的期货价格自1995年年中达到20900元/吨的最高价后逐级下跌,供大于求的市场格局已是不争的事实。在铝锭价格持续低迷的情况下,铝价还有多大的下跌空间是许多市场人士关注的焦点问题。   铝锭的生产成本构成   生产成本是指企业生产出一定数量的某种商品所支出的物质资料和劳动报酬的总和,即商品价值构成中的C+V部分。我们先来分析一下铝锭的物耗成本:   电解铝的冶炼厂家生产铝锭所耗费的物质资料主要有三种:1.氧化铝;2.电费成本;3.阳极糊(阳极碳块)。另外还有氟化盐等,但他们所占成本较小,一般每生产一吨铝锭只耗用200~300元。下面主要分析在近期市场价格下,上述三种物质所耗用的成本:   1.氧化铝成本   一般来讲,每生产一吨铝锭需耗费2吨氧化铝,随着越来越多的生产厂家采用先进技术和加强技术改造,目前大多数厂家生产一吨铝锭耗费氧化铝约在 1.93吨~1.98吨之间,虽然这一比例随着各个厂家的努力还会有下降的趋势,但下降的幅度会很小,我们可理解为常量。这样,氧化铝的价格变化就决定了这方面的成本。目前,氧化铝的市场价格维持在2100元上下,我们取每生产一吨铝锭耗费1.95吨铝锭为常数,可以计算出目前氧化铝所耗的费用为4100元左右。   2.电费成本   这一部分的成本涉及到两个变量,一个是每一度电的电价高低;另外一个变量为每生产出一吨铝锭所耗费的电量的多少。电解铝行业耗电量很大,由于生产技术装备水平的差异,各生产企业每生产一吨铝锭所耗费的电量差异较大,目前国内大体在14000kwh-16000kwh之间,我们取大多数厂家耗电量的中间值15000kwh,而近两年国内电解铝生产厂家的平均电价为0.34元左右,则每吨铝锭的电费成本为5100元左右。   3.阳极碳块(阳极糊)成本   目前世界上的电解槽的槽型分为自焙槽和预焙槽。相对应地,自焙槽所用的碳素阳极称为阳极糊,预焙槽所用的碳素阳极称为阳极碳块,由于阳极碳块要先经过焙烧,多了些工序,因此阳极碳块的价格相对较高。目前,一吨阳极糊的市场价格在1400元左右,而一吨阳极碳块的价格则在3000元左右,每生产一吨铝锭自焙槽耗阳极糊0.54吨,预焙槽耗碳块0.6吨,据此得出一吨铝锭所耗费的阳极糊成本为770元,阳极碳块为1800元,我们取两者的平均值,这方面的成本为1280元。   综上所述,我们可得出目前国内每生产一吨铝锭所耗费的社会平均原材料成本为250(氟化盐等)+4100(氧化铝成本)+5100(电费成 本)+1280(阳极糊成本)=10730元。这仅仅是制造成本当中最基本的直接材料费用,而一个企业要维持简单的社会再生产必须得支付企业人员的工资、 管理费用、财务费用和销售费用、摊销机器厂房折旧费用、银行贷款利息及税金等,这些都应该计入企业的生产成本。目前国内企业这方面的成本占整个铝锭生产成本的20%左右,按近期铝锭市场价格13400元/吨计算,这方面的成本应该在2680左右。   铝锭生产成本构成中物质资料价格变化情况分析   1.氧化铝的价格变化情况分析   近几年,氧化铝的价格波动比较频繁,最高价出现在1995年8、9月间的3300元,最低价曾到过1600元左右,大部分时间价格徘徊在2000元/T~2400元/T之间。   氧化铝的价格由其价值决定并受供求关系的影响,我国氧化铝工业生产采用的方法有烧结法、混联法和拜耳法三种,其中混联法占69.4%,烧结法占20.2%,拜耳法占10.4%。

铝合金锭的用途有哪些?

2018-08-21 17:44:30

铝合金主要用在建筑、电力、包装、交通运输、化学工业和日用消费品等多个领域。但是, 铝合金锭 根据不同的合金元素可以分为铝硅合金、铝锌合金、铝镁合金和铝铁合金等,不同的铸造铝合金的用途也就有所区分。下面来分别介绍不同的铝合金的用途。锻造铝硅(Al-Si)合金的用途:铝硅ZL101(A) 合金已被用于接受中等负荷的杂乱零件,如飞机零件、仪器、仪器壳体、发动机零件、轿车及船只零件、汽缸体、泵体、刹车鼓和电气零件等。锻造铝锌(Al-Zn)合金的用途:铝锌ZL401合金首要用作各种压力锻造零件,工作温度不超越200摄氏度、构造形状杂乱的轿车和飞机零件。锻造铝镁(Al-Mg)合金的用途:铝镁ZL301合金首要用于在腐蚀效果下的中等负荷零件或在冰冷大气中以及工作温度不超越200摄氏度的零件,如海轮零件和机器壳体。

铝厂可考虑生产带钢热镀锌-铝合金锭

2018-12-18 10:15:46

锌是一种重要的有色金属,是铜合金的一个极关键的合金元素,没有锌就没有黄铜;锌的另一些重要用途是作为带钢的热浸镀(hot dip galvanizing)层与制造干电池等。镀锌钢板不但具有强的抗腐蚀性能,而且具有更好的表面处理性能与冲压性能,在工业生产中获得更加广泛的应用。    研究与实用证明,无论从抗腐蚀性能还是其他使用性能方面来看,在薄钢板或带钢上镀锌-铝合金比镀纯锌要好得多。因此,自上世纪80年代以来,锌-铝合金镀层获得了越来越广泛的应用。    热浸镀锌-铝合金时的合金可在钢铁公司的浸锌厂配制,也可在铝厂配制好,生产出锌-铝铸锭,钢厂将这种锭熔化后即成为浸镀熔体。过去浸镀熔体都由钢厂自行配制,目前则有由铝厂配制与生产锌-铝合金锭的趋势,而且后者占的比例会越来越多。    由铝厂生产锌-铝合金(Zincalum)锭有诸多优点:可节约能源;成分稳定。例如生产AlZn45合金锭,可节约熔化铝的一部分能源,因为铝厂生产这种热浸镀锌-铝合金用的是从电解槽中吸出的原铝,温度为950℃左右,注入混合保温炉后,仍具有850℃以上温度,而锌的熔点只有419.5℃。将一定量的锌加入保温炉,会很快熔化,而不需要加热,就可以形成锌-铝合金熔体。    AlZn45合金及其他热浸镀锌-铝合金的熔点都在450℃以下,熔化它们比钢厂自行配制锌-铝合金熔体的能耗当然会有所降低。另外,铝厂生产锌-铝合金是大规模生产,合金成分稳定,能确保品质。铝厂生产的热浸镀锌-铝合金锭可以是20Kg左右的小锭块,而可以是质量达1t左右的大锭。大锭的烧损比小锭的低一些,所以最好用大锭。 .

二次铝合金锭的用途

2018-12-28 15:58:41

世界最初采用废铝料为原料生产铝合金锭是在1904年美国U.S.Reduction Co.其后西欧及日本各国亦陆续兴起此项工业。当时之产设备只采用铁坩锅熔制,不但回收率低劣,亦无规格标准可供遵循,故品质参差极大,只限于家庭器具使用。直至1946年二次大战后,拜军需航器开发之赐,铝合金技术无论在熔炼炉之改进以及熔制技术产品质之提升上,均有长足之进步,二次铝合金锭也因此为业界广泛使用,举凡:汽机车、电器、电脑、机械、家庭五金 … 等,目前均大量使用二次铝合金锭来作为原材料。在此世界资源逐渐稀少,能 源日渐耗竭的时代,因铝有极容易的再生性,故使用二次铝合金锭,不仅节约 能源亦形成良好的资源再回收链,是既环保又经济的选择。

铸造铝合金锭的技术要求

2019-01-15 09:51:35

(1) 合金锭表面应整洁、无油污、元腐蚀斑、无熔渣及非金属夹杂物。   (2) 合金锭断口组织应致密 , 无严重偏析、缩孔、熔渣及非金属夹杂物。   (3) 对于高纯度合金链及有特殊质量要求的合金锭 , 可以根据需要测定气体含量和进行低倍组织检查。   (4) 合金锭每块重量相差应在 10% 以内。   (5) 合金锭每块均应用钢印标示批号 ( 或炉号 ) 及合金锭代号。   (6) 合金锭应按炉号包装。

高品质铝合金锭坯的铸造工艺

2018-12-28 09:57:22

航空铝合金材料的最终性能与其锭坯的组织有很大关系。因此,无裂纹大型锭坯铸造是大规格材料生产需要解决的关键难题。高品质锭坯要求不得有明显的疏松、气孔,且氢与氧化夹杂含量低,晶粒细小。除氢含量需严格控制外,一些碱金属 Li,Na,K,碱土金属 Ca 也要严格控制。高强铝合金由于合金主元素( Zn,Mg,Cu等) 含量高,不仅在熔体中易产生偏析,难以分布均匀,且形核率降低,晶粒粗大。由于铸锭尺寸大,收缩的热应力大,容易开裂。高强铝合金的结晶范围较宽(可达180 K),非平衡凝固共晶开裂倾向较大,这对高 Zn 含量的 7XXX (7050,7055) 合金尤为突出。大型宽幅厚锭在铸造过程中极易开裂。扁锭较圆锭的铸造难度更大。为了能够铸造出高品质的大型无裂纹锭坯,研发了一系列的熔铸技术,熔体电磁搅拌是其中一种十分重要的新技术。   熔体电磁搅拌技术是通过在铝熔池内产生电磁力,搅动熔池内铝熔体的流动,使熔体成分均匀,避免人工搅拌时铁质工具产生污染。该技术不仅可有效地控制 Fe 杂质含量,而且还可减少铝熔体表面氧化膜的破坏,降低合金元素的烧损和氢的溶入。采用熔体电磁搅拌技术 可将熔炼时间缩短约20% ,能源消耗降低10%~15% ,炉渣量减少20%~50%,扒渣时间缩短20%~50%。引入超声外场、机械振动等也有利于铸锭晶粒的细化和成分的均匀化。通过先进的在线除气和过滤技术能很好地控制氢含量和夹杂含量,如除气结合陶瓷过滤可使熔体中的氢含量控制在 0. 1 ml/100 g Al。铸造大都采用液压半连续铸造机,具有运行平稳、自动化程度高、控制精度高等特点。铸造过程的平稳控制对大锭的成形非常关键。先进铝加工厂通过计算机对铸造温度,铸造速度,冷却水的喷射角度、分布、流量和强度等工艺参数进行精细调控,可有效防止铸锭开裂。同时,锭坯采用超声探伤检测夹杂物、裂纹、气孔等缺陷。目前,国外已生产出直径达1066.8 mm,质量达 16吨的 7050,7175 和 2219 等铝合金圆锭,以及4368.8 mm × 2438.4mm × 1066.8 mm重约 32 吨的 2618合金扁锭。   高强铝合金铸锭由于合金元素含量高,不均匀性和过饱和度大,故其铸锭均匀化成为紧接熔铸后的一道材料制备的关键工序。均匀化处理可使合金成分均匀分布,消除非平衡结晶低熔点相,球化硬质第二相(如含杂质 Fe,Si 的第二相粒子) 、形成共格弥散相(如Al3Zr) 为后续加工控制材料的晶粒结构、降低合金的淬火敏感性,提高材料的强韧性作组织准备。为优化合金均匀化后弥散相粒子的分布,可采用先低温后高温的双级均匀化工艺。双级均匀化后合金中的弥散相粒子分布更加均匀、细小。为了最大程度地抑制再结晶,获得高的力学性能,必须避免均匀化后冷却时形成粗大第二相,铸锭均匀化后须以较快的速率冷却,对7050 铝合金,冷却速率需大于 0.5℃/s。

各种铸造铝合金锭的基本化学成分

2018-12-11 11:26:00

序号 合金牌号 合金代号 Si Cu Mg Zn Mn Ti 其它 Al1 ZAlSi7MgD ZLD101 6.5~7.5   0.30~0.50          2 2AlSi7MgDA ZLD101A 6.5~7.5   0.30~0.50     0.08~0.20    3 ZAlSi12D ZLD102 10.0~13.0              4 ZAlSi9MgD ZLD104 8.0~10.5   0.2~0.40   0.2~0.5      5 ZAlSi5Cu1MgD ZLD105 4.5~5.5 1.0~1.5 0.45~0.65          6 ZAlSi5Cu1MgDA ZLD105A 4.5~5.5 1.0~1.5 0.5~0.65         余量7 ZAlSi8Cu1MgD ZLD106 7.5~8.5 1.0~1.5 0.35~0.55   0.3~0.5 0.10~0.25    8 ZAlSi7CuD ZLD107 6.5~7.5 3.5~4.5            9 ZAlSi12Cu2Mg1D ZLD108 11.0~13.0 1.0~2.0 0.5~1.0   0.3~0.9      10 ZAlSi12Cu1MG1Ni1D ZLD109 0.5~1.5 0.9~1.5       Ni0.8~1.5  11 ZAlSi5Cu6MgD ZLD110 4.0~6.0 5.0~8.0 0.3~0.55          12 ZAlSi9Cu2MgD ZLD111 8.0~10.0 1.3~1.8 0.45~0.65   0.1~0.35 0.1~0.35    13 ZAlSi7MgDA ZLD114A 6.5~7.5   0.50~0.65     0.10~0.20    14 ZAlSi5Zn1MgD ZLD115 4.8~6.2   0.45~0.7 1.2~1.8     Sb0.1~0.25  15 ZAlSi8MgBeD ZLD116 6.5~8.5   0.40~0.60     0.10~0.30 Be0.15~0.40  16 ZAlSi20Cu2RE1MgMnD ZLD118 19~22 1.0~2.0 0.5~0.8   0.3~0.5   RE0.6~1.5  17 ZAlCu5MnD ZLD201   4.5~5.3     0.6~1.0 0.15~0.35    18 ZAlCu5MnDA ZLD20A   4.8~5.3     0.6~1.0 0.15~0.35    19 ZAlCu4D ZLD203   4.0~5.0            20 ZAlCu5MnCdDA ZLD204A   4.6~5.3     0.6~0.9 0.15~0.35 Cd0.15~0.25  21 ZAlCu5MnCdVDA ZLD205A V0.05~0.30 4.6~5.3     0.3~0.5 0.15~0.35 Zr0.05~0.20Cd0.15~0.25B0.01~0.06  22 ZAlCr3Re5Si2D ZLD207 1.6~2.0 3.0~3.4 0.2~0.3   0.9~1.2      23 ZAlMg10D ZLD301     9.8~11.0          24 ZAlMg5SiD ZLD303 0.8~1.3   4.6~5.6   0.1~0.4      25 ZAlMg8Zn1D ZLD305     7.6~9.0 1.0~1.5   0.1~0.2 Be0.03~0.1  26 ZAlZn11Si7D ZLD401 6.0~8.0   0.15~0.35 9.2~13.0        27 ZAlZn6MgD ZLD402     0.55~0.70 5.2~6.5   0.15~0.25 Cr0.4~06  28 ZAlMn1D ZLD501         1.5~1.7

最近铸造铝合金锭的价格走势怎么样?

2018-08-15 19:30:36

名称规格产地/牌号最低价最高价平均价涨跌时间SMM铝合金锭ADC12(废铝)国产1555015750-011月5日铝合金ZLD102ZLD102国产1510015400-010月1日铝合金ZLD104ZLD104国产1510015300-08月12日铝合金A356A356国产1515015250-08月12日铸造铝合金锭A356.2云南--15730-8月15日铸造铝合金锭A356.2河北立中--15730-8月15日铸造铝合金锭ZL102浙江金宇--15430-8月15日优质环保合金压铸铝锭ADC12广东南海16600168001670008月15日标准合金压铸铝锭ADC12广东南海15200154001530008月15日合金压铸铝锭7#铝广东南海13700139001680008月15日

雄鹰铝业再生高硅铝合金锭制造新工艺通过鉴定

2019-01-18 11:39:42

朔风凛冽、佳报频传。前不久,南昌市科技局组织有关专家对江西雄鹰铝业股份有限公司与南昌大学合作开发的“再生高硅铝合金锭制造新工艺”项目进行了科技成果鉴定。专家组经过评审,一致通过此项目科技成果鉴定,认为该项目工艺技术成熟,产品质量稳定,社会经济效益显著,达到国内同类产品领先水平,并给予了高度评价。         据了解,本新工艺充分运用稀土元素和磷盐复合变质剂与铝合金熔体相互作用的特性,能够实现对铝合金熔体的净化、精炼及变质的一体化处理,用该新的生产工艺生产的高硅铝合金锭,不仅原料的烧损量减少、生产能耗降低、生产效率提高,而且产品质量稳定,在处理的过程中同时减少了有害的废气和其它副产品的产生。        在鉴定会上,专家组听取了项目组负责人的汇报,并审阅了相关资料,察看了现场及相关产品,专家一致认为:一是该项目提供的鉴定资料齐全,符合鉴定要求。        二是运用含磷稀土复合变质剂对铝合金的精炼净化和变质功能,开发了再生髙硅铝合金锭(ADC14)制造新工艺。        三是运用该新工艺生产的再生高硅铝合金锭(ADC14),产品质量稳定,基本消除了成份偏析。合金锭表面光洁、无气泡、龟裂和表面缩松现象。断口晶粒度细密。共晶硅呈短棒状、少量为针状,且分布均匀;初晶硅为较小片状,铁相由原来的针状变为骨骼状、花纹状,且分布均匀。硬度值达到120HBW,抗拉强度达到210MPa,硬度及强度指标均达到JIS标准要求。        四是采用该新工艺生产了多批次ADC14铝合金锭,产品提供给比亚迪、富士康等客户,完全达到了性能指标要求,客户使用反映情况良好。        此次科技成果的一次性通过鉴定是对该公司科研成果的一次重大检验和审核,是该公司科研工作取得了较大进展的有力体现,彰显了雄鹰人的自主创新能力和科研实力。此项目产品附加值高,市场前景广阔,具有较好的社会经济效益。

铝基中间合金锭

2018-12-29 09:42:56

牌 号主要成份(%)名 称代 号铝 硅AlSi20含硅 18.0~21.0铝 铁AlFe20含 铁 18.0~22.0铝 锰AlMn1O含 锰 9.0~11.0铝 铜AlCu5O含 铜 48.0~52.0铝 钛A1TII4含 钛 3.0~5.0铝 铬A1Cr2含 铬 2.0~3.0铝 锆A1Zr4含 锆 3.0~5.0铝钛硼A1Ti5B1含 钛 5 0~6 .2、含硼0.9~1. 4注:铝基中间合金的化学成份执行GB8735-88标准。也可根据用户要求生产特殊含量的产品。

铜合金锭

2017-06-06 17:50:05

什么是铜合金锭?与铜合金锭的有关知识。铜合金(copper alloy)   以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。常用的铜合金分为黄铜﹑青铜﹑白铜3大类。     黄铜 以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36~42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能﹔这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。  青铜 原指铜锡合金﹐后除黄铜﹑白铜以外的铜合金均称青铜﹐并常在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名。锡青铜的铸造性能﹑减摩性能好和机械性能好﹐适合於制造轴承﹑蜗轮﹑齿轮等。铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料。铝青铜强度高﹐耐磨性和耐蚀性好﹐用於铸造高载荷的齿轮﹑轴套﹑船用螺旋桨等。铍青铜和磷青铜的弹性极限高﹐导电性好﹐适於制造精密弹簧和电接触元件﹐铍青铜还用来制造煤矿﹑油库等使用的无火花工具。  白铜 以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜﹔加有锰﹑铁﹑锌﹑铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好﹐色泽美观。这种白铜广泛用於制造精密机械﹑化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜﹑康铜﹑考铜是含锰量不同的锰白铜﹐是制造精密电工仪器﹑变阻器﹑精密电阻﹑应变片﹑热电偶等用的材料。铜及铜合金一、纯铜      纯铜是玫瑰红色 金属 ,表面形成氧化铜膜后呈紫色,故工业纯铜常称紫铜或电解铜。密度为8-9g/cm3,熔点1083°C。纯铜导电性很好,大量用于制造电线、电缆、电刷等;导热性好,常用来制造须防磁性干扰的磁学仪器、仪表,如罗盘、航空仪表等;塑性极好,易于热压和冷压力加工,可制成管、棒、线、条、带、板、箔等铜材。纯铜产品有冶炼品及加工品两种。二、铜合金(1)黄铜      黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜——锌二元合金,称为简单黄铜或普通黄铜。改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高,其强度也较高,塑性稍低。工业中采用的黄铜含锌量不超过45%,含锌量再高将会产生脆性,使合金性能变坏。为了改善黄铜的某种性能,在一元黄铜的基础上加入其它合金元素的黄铜称为特殊黄铜。常用的合金元素有硅、铝、锡、铅、锰、铁与镍等。在黄铜中加铝能提高黄铜的屈服强度和抗腐蚀性,稍降低塑性。含铝小于4%的黄铜具有良好的加工、铸造等综合性能。在黄铜中加1%的锡能显著改善黄铜的抗海水和海洋大气腐蚀的能力,因此称为“海军黄铜”。锡还能改善黄铜的切削加工性能。黄铜加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性,铅对黄铜的强度影响不大。锰黄铜具有良好的机械性能、热稳定性和抗蚀性;在锰黄铜中加铝,还可以改善它的性能,得到表面光洁的铸件。黄铜可分为铸造和压力加工两类产品。常用加工黄铜的化学成分.(2)青铜       青铜是历史上应用最早的一种合金,原指铜锡合金,因颜色呈青灰色,故称青铜。为了改善合金的工艺性能和机械性能,大部分青铜内还加入其它合金元素,如铅、锌、磷等。由于锡是一种稀缺元素,所以工业上还使用许多不含锡的无锡青铜,它们不仅 价格 便宜,还具有所需要的特种性能。无锡青铜主要有铝青铜、铍青铜、锰青铜、硅青铜等。此外还有成份较为复杂的三元或四元青铜。现在除黄铜和白铜(铜镍合金)以外的铜合金均称为青铜。        锡青铜有较高的机械性能,较好的耐蚀性、减摩性和好的铸造性能;对过热和气体的敏感性小,焊接性能好,无铁磁性,收缩系数小。锡青铜在大气、海水、淡水和蒸汽中的抗蚀性都比黄铜高。铝青铜有比锡青铜高的机械性能和耐磨、耐蚀、耐寒、耐热、无铁磁性,有良好的流动性,无偏析倾向,可得到致密的铸件。在铝青铜中加入铁、镍和锰等元素,可进一步改善合金的各种性能。青铜也分为压力加工和铸造产品两大类。(3)白铜       以镍为主要添加元素的铜基合金呈银白色,称为白铜。铜镍二元合金称普通白铜,加锰、铁、锌和铝等元素的铜镍合金称为复杂白铜,纯铜加镍能显著提高强度、耐蚀性、电阻和热电性。工业用白铜根据性能特点和用途不同分为结构用白铜和电工用白铜两种,分别满足各种耐蚀和特殊的电、热性能。三、铜材以纯铜或铜合金制成各种形状包括棒、线、板、带、条、管、箔等统称铜材。铜材的加工有轧制、挤制及拉制等方法,铜材中板材和条材有热轧的和冷轧的;而带材和箔材都是冷轧的;管材和棒材则分为挤制品和拉制品;线材都是拉制的。

耐热铝合金的生产

2019-01-02 15:29:17

铝合金导线、尤其是耐热铝合金导线的生产,先进的生产工艺技术保证了产品的试制和批量生产。然而,先进、合理的生产设备也至关重要。铝合金线产品的生产,我国一般都采用以下的工艺路线:   以往,我国铝及铝合金的熔化、保温及合金化均采用竖炉熔化和二个矩形保温炉保温、合金化的模式。这种模式对普铝的生产毋须质疑,熔化速率高,二个八吨的矩形保温炉即可保证生产的连续性。由于普铝生产中基本上不需添加其它金属元素,也就不存在铝液是否均匀、偏析的问题。而对于铝合金的生产,尤其是作为导体材料铝合金的生产,由于各项技术指标要求都很高,这就不得不考虑矩形保温炉的适合性。众所周知,矩形保温炉由于形状所在,就难免存在着搅拌死角。铝液合金化的 过程中,怎么搅拌都不能使铝液达到均匀的状态。于是,就产生了铝合金液乃至最终产品的偏析现象。而过多、过猛或者操作不当的搅拌还会带来更严重的后果,那就是合金液严重吸气、造渣。另外,矩形保温炉还存在炉内较明显的温差现象,温差也是造成偏析的因素之一。于是,这种生产模式给我国铝合金导线产品质量一直处于不太稳定的现象带来了较大的影响。  耐热铝合金、尤其是60%耐热铝合金的生产中。由于锆元素的容许添加量范围较窄,锆元素添加超量了会降低导电率。反之,却达不到耐热性能要求。由于锆元素的添加量很少,熔炼和合金化设备的缺陷及炉前操作工艺的不当,造成成分偏析,产品的质量和稳定性就可想而知了。  实践表明,作为导体材料铝合金(包括耐热铝合金等)的生产中。要确保产品的质量和合格率,应有先进、合理的生产设备,加以先进的生产工艺技术和管理,才能保证了产品稳定地批量生产。才能在稳定生产中寻求降低生产成本的途径,才能以合理的价格面向用户,在我国巨大的输电用导线市场中占有一席之地。

铝合金型材生产简介

2018-12-25 13:45:29

铝合金型材生产简介 铝合金型材生产包括熔铸、挤压和氧化三个过程。 1.熔铸是铝材生产的首道工序。   主要过程为:      (1)配料:根据需要生产的具体合金牌号,计算出各种合金成分的添加量,合理搭配各种原材料。      (2)熔炼:将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化,并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。      (3)铸造:熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下,通过深井铸造系统,冷却铸造成各种规格的圆铸棒。       2、挤压:挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具,利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金,在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程,以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金,其热处理制度不同。       3、氧化:挤压好的铝合金型材,其表面耐蚀性不强,须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。      其主要过程为:      (1)表面预处理:用化学或物理的方法对型材表面进行清洗,裸露出纯净的基体,以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光(亚光)表面。      (2)阳极氧化:经表面预处理的型材,在一定的工艺条件下,基体表面发生阳极氧化,生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。      (3)封孔:将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭,使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的,利用封孔前氧化膜的强吸附性,在膜孔内吸附沉积一些金属盐,可使型材外表显现本色(银白色)以外的许多颜色,如:黑色、古铜色、金黄色及不锈钢色等。删除

铝合金再生生产典型工艺

2019-03-08 11:19:22

再生铝熔炼工艺特色 再生铝是以收回来的废铝零件或出产铝制品进程中的边角料以及废铝线等为首要原材料,经熔炼制造出产出来的契合各类标准要求的铝锭。这种铝锭选用收回废铝,而有较低的出产本钱,而且它是自然资源的再运用,具有很强的生命力,特别是在当时科技迅猛开展,人民日子质量不断改进的今日,产品更新换代频率加速,废旧产品的收回及归纳运用已成为人类持续开展的重要课题,再生铝出产也就是在这样的办法下应运而生并具有极好的远景。 由于再生铝的原材料首要是废杂铝料,废杂铝中有废铝铸件(以Al-Si合金为主)、废铝锻件(Al-Mg-Mn、Al-Cu-Mn等合金)、型材(Al-Mn、Al-Mg等合金)废电缆线(以纯铝为主)等各式各样料,有时乃至稠浊入一些非铝合金的废零件(如Zn、Pb合金等),这就给再生铝的制造带来了极大的不便利。怎么把这种多种成分杂乱的原材料制构成成分合格的再生铝锭是再生铝出产的中心问题,因而,再生铝出产流程的榜首环节就是废杂铝的分选归类工序。分选得越细,归类得越准确,再生铝的化学成分操控就越简略完成。 废铝零件往往有不少镶嵌件,这些镶嵌件都是些以钢或铜合金为主的非铝件,在熔炼进程中不及时地扒出,就会导致再生铝成分中添加一些不需求的成分(如Fe、Cu等)因而,在再生铝熔炼初期,即废杂铝刚刚熔化时就有必要有一道扒镶嵌件的工序(俗称扒铁工序)。把废杂铝零件中的镶嵌件扒出,扒得越及时、越洁净,再生铝的化学成分就越简略操控。扒铁时熔液温度不宜过高,温度的升高会使镶嵌件中的Fe、Cu元素溶入铝液。 各地搜集来的废杂铝料由于各种原因其表面难免有尘垢,有些还严峻锈蚀,这些尘垢和锈蚀表面在熔化时会进入熔池中构成渣相及氧化搀杂,严峻损坏再生铝的冶金质量。铲除这些渣相及氧化搀杂也是再生铝熔炼工艺中重要的工序之一。选用多级净化,即先进行一次粗净化,调整成分后进行二级稀土精变,再吹惰性气体进一步强化精粹作用,可有用的去除铝熔液中的搀杂。 废铝料表面的油污及吸附的水分,使铝熔液中含有很多气体,不有用的去除这些气体就使冶金质量大大下降,强化再生铝出产中的除气环节以下降再生铝的含气量是获得高质量再生铝的重要办法。 再生铝原材料组成及预处理 再生铝原材料组成 废杂铝来历 现在我国再生铝厂运用的废杂铝首要来历于两方面,一是从国外进口的废杂铝,二是国内发作的废杂铝。 1、进口废杂铝 最近几年国内很多从国外进口废杂铝。就进口废杂铝的成分而言,除少数分类明晰外大大都是稠浊的。一般能够分为以下几大类: ①单一品种的废铝 此类废铝一般都是某一类废零部件,如内燃机的活塞,轿车减速机壳、轿车轮毂、轿车前后稳妥栓。铝门窗等。这些废铝在进口时现已分类明晰,品种单一,且都是批量进口,因而是优质的再生铝质料。 ②废杂铝切片 废杂铝切片又简称切片,是层次较高的废杂铝。之所以称之为切片,是由于许多发达国家在处理作废轿车、废设备和各类废家用电器时,都选用机械婆娑的办法将其破碎成碎料,然后再进行机械化分选,分选出的废铝就是废铝切片。别的,收回部分再处理一些较大体积的废铝部件时也选用破碎的办法将其破碎成碎料,此类碎料也称之为废铝切片。废铝切片运送便利,且简略分选,质地也比较纯洁,也是优质废铝料。现在再世界市场的废铝交易中,切片的占有量最大,各类切片正向标准化开展。就切片的成分而言,一般分为几个层次,其间层次高的切片都是比较纯洁的各种废铝及其合金的混合物,绝大部分不必任何处理即可入炉熔炼,少数的层次较低的切片含不同数量的其他杂质,一般含废铝再80%~90%以上,其间杂质首要时废钢铁和废铜等有色金属,还含有少数的废橡胶等,经人工挑选之后,得到纯洁的废铝料。废铝切片冶炼也比较简略,熔炼时入炉便利,简略除杂,熔剂耗费少,金属收回率高,能耗低,加工本钱亦低,很受用户欢迎,一般大型再生铝厂均以切片为首要质料。 优质的废铝切片比其他废铝报价贵,习惯大规划的现代化厂商,且在世界市场上很难购到,因而我国除独资或合资厂商自己进口外,一般再生铝厂很少用此种废料。 ③稠浊的废铝料 此类废杂铝成分杂乱,物理形状各异,除废杂铝之外,还含有必定数量的废钢铁、废铅、废锌等金属和废橡胶、废木材、废塑料、石子等,有时部分废铝和废钢铁机械结合在一同,此类废料成分杂乱,少数废铝块度较大,表面明晰,便于分选。此类废料在冶炼之前有必要经过预分选处理,即人工挑出废钢和其他杂质。 ④焚烧后的含铝碎铝料 此种铝料是层次较低的一种含铝废料,首要是各种作废家用电器等的损坏物,分选出一部分废钢后再经焚烧构成的物料。焚烧的意图是除掉废橡胶、废塑料等可燃物质。这类含铝废料一般铝含量在40%~60%左右,其他首要是废物(砖块石块)、废钢铁、极端少数的铜(铜线)等有色金属。铝的块度一般在10厘米以下,在焚烧的进程中,一些铝和熔点低的物质如锌、铅、锡等都熔化,与其他物料构成表面玻璃状的物料,肉眼难以区分,无法分选。 ⑤稠浊的碎废铝料 此种废料是层次最低的废铝,其成分非常杂乱,其间含各种废铝在40%~50%,其他是废钢铁、少数的铅和铜,很多的废物、石子和土、废塑料、废纸等,泥土约占25%,废钢占10%~20%,石子占3~5%。 2、国内收回的碎废铝料 国内收回的废杂铝大多纯洁,根本不含杂质(人为掺杂在外),根本可分为三大类,即收回部分常说的废熟铝,废生铝和废合金铝,废生铝首要是废铸造铝和废合金铝。多以废机器零件(如废轿车零件、废模具、废铸铝锅盆、内燃机活塞等)。废熟铝一般指铝含量在99%以上的废铝(如废电缆、废家用餐具、水壶等)。废合金铝(如废飞机铝、铝结构等)。就出产部分而言,可分为日子废铝和工业废铝。 ①发作于日子范畴的废铝 如废家用餐具、水壶废铸铝锅盆、废家用电器中的废铝零件、废导线、废包装物等。作废机电设备中的铝及其合金的废机器零件(如废轿车零部件、废飞机铝、废模具、废内燃机活塞、废电缆、废铝管等。 ②出产厂商发作的废铝料 此种废铝一般称为新废料,首要包含铝及其合金在出产进程中生的废铝,铝材在加工进程中发作的边角料、废次材;机械加工体系发作的铝及其合金的边角料、铝屑末及废产品;电缆厂的废铝电缆以及铸造职业发作的浇冒口和废铸件等,新废料除粘有油污的屑末之外,都是层次较高的废铝料,假如在厂商发作废料时能明晰的分类保存,运用价值极高。 ③熔炼铝和铝合金成长进程中发作的浮渣 此种废料即常说的铝灰,但凡有熔融铝的当地就会有铝灰发作,例如在铝的出产、熔炼、加工和废铝再生进程中都会发作很多铝灰,特别以废杂铝再生熔炼进程中发作的铝灰为多,废杂铝的成分杂乱、杂质越多,表面污染越严峻,铝灰就越多。铝灰的含铝量与所选用的掩盖剂和熔炼技能有关,一般含铝量在10%以下,高的可达20%以上。 废杂铝的组成特色 废杂铝的首要来历是工业废料、收回料、以及铸造浇冒体系。其组成相对比较杂乱。大都情况下,其间含有较多的外来杂质,包含各种有机质如塑料类物质、水分等,这类物质在熔炼进程进行之前假如不整理洁净,会构成合金熔体严峻吸气,在随后的凝结进程中发作气孔、疏松等缺陷。此外一些非铝金属的混入相同会使材料的成分不合格,功用恶化。各种非金属矿藏的混入构成的非金属搀杂,也会使材料的功用质量下降。正因这样的特色,在再生铝出产流程中榜首个重要环节就是废杂铝的预处理,以尽或许地净化质料,把晦气于再生铝质量的要素削减到最低程度。 废杂铝的预处理 国内废杂铝预处理根本原则 由于废杂铝的组成恰当杂乱,因而以其作为首要质料进行合金的二次加工有必要对原材料进行必要的预处理。理论上讲一切杂质均应该悉数去除,实践工业进程中考虑到本钱要素,只能处理首要矛盾。一般的处理原则是:对原材料依照材料成分进行大的分类,分类依据是使其挨近某种牌号铝合金的成分。对现已分类的铝合金废料进行必要的拆解,去除大块的非铝金属或有机杂质。对原材料进行必要的清洁,包含用水或有机溶剂清洗,喷砂等。经过以上处理的废杂铝就能够作为合金熔炼的根本质料进行运用。 废杂铝预处理现状 废杂铝的预处理意图一是去除废杂铝中搀杂的其他金属和杂质,二是把废杂铝按其成分分类,使其间的合金成分得到最大程度的运用。三是将废杂铝表面的油污、氧化物及涂料等处理掉。预处理终究的结果是将废铝处理成契合入炉条件的炉料,四是使含铝废猜中的铝(含氧化铝)得到最经济最合理的运用。 国内废杂铝预处理技能还非常简略和落后,即便在大型的再生铝厂,对废杂铝的预处理也没有比较先进的技能。从现在来看,首要选用以下几种预处理技能。 ①品种单一或根本不含其他杂质的废杂铝一般不作杂乱的预处理,仅仅按废料的品种和成分分类,独自堆积,单一品种的废铝在运用时只需检查化验出一个成分,即可知晓批量的成分,是优质的再生铝质料,一般不作任何预处理即可入炉熔炼。在熔炼某一合金时,往往选用相应成分和品种的废铝直接参加大型反射炉熔炼,这样可很简略的熔炼成相应牌号的铝合金。一些含铜、含锌高的废铝,还可作为调整成分用的中间合金。在选用小型反射炉或坩埚炉的厂商,则要依据需求对体积大的废铝破碎成契合入炉规格的料块。 ②关于层次较高的废铝切片,其间首要成分有铸造铝合金、合金铝、纯铝等,其间前两项的牌号很多,现在还很难按牌号分类,在大型再生铝厂,一般只经过筛分除掉混入的泥土等,即直接入炉熔炼。小型再生铝厂,对此类废铝则要人工将其分红铸造铝合金、合金铝和纯铝,然后别离运用。 ③关于低层次的切片和焚烧过的碎废铝料(后者大型再生铝厂一般不必)要进行杂乱的分选,因其成分杂乱,除废铝之外还含有废铜、废钢、废铅等金属,并含有其他废弃物。对此类废料的分选首要靠人工,一是筛分筛出泥土和废物,然后用手艺分选。手艺分选大多都在操作台进行,首要靠工人目测和经历进行挑选,先分选出非金属废料,然后分选废金属,其间对废铜和废纯铝的挑选分外精心,因废铜可添加产量,纯铝废料例如废铝线等,都是再生熔炼中调整成分的上等质料。分出的废铝是稠浊的,一般不再细分。 现在国内废铝的预处理根本上还没有完成机械化和主动化,首要靠人工,运用的东西是磁铁、钢锉,凭的是经历,这种分选办法功率低、质量差、本钱高,且废铝中的铜等有色金属大部分都被污染,手艺分选难度大,已远远落后。急需研讨先进的废铝预处理技能。 先进的废杂铝预处理技能 先进的废杂铝预处理技能的意图是完成废杂铝分选的机械化和主动化,最大极限地去除金属杂质和非金属杂质,并使废杂铝有用地按合金成分分类分选,最抱负的分选办法是按主合金成分把废铝分红几大类,如合金铝,铝镁合金、铝铜合金、铝锌合金、铝硅合金等。这样能够减轻熔炼进程中的除杂技能和调整成分的难度,并可归纳运用废铝中的合金成分,特别是含锌,铜,镁高的废铝,都要独自寄存,可作为熔炼铝合金调整成分的中间合金质料。现在先进的废杂铝预处理技能首要有: ①风选法别离废纸、废塑料和尘土。各种废铝或多或少地含有废纸、废塑料薄膜和尘土,较为抱负的工艺是风选法。风选法的工艺简略,能够高功率地别离出大部分轻质废料,但选用风选法需求装备较好地收尘体系,避免尘埃对环境的污染,分选出地废纸,废塑料薄膜一般不宜再持续分选,可作燃料用。 ②选用磁选设备分选出废钢等磁性废料。铁是铝及其合金中的有害物质,对铝合金的机械功用的影响最大,因而应在预处理工序中最大极限地分选出杂铝中的废钢铁。对废铝切片和低层次地废铝料。分选废钢铁的较为抱负地技能是磁选法。这种办法在国外现已被很多选用,磁选法的设备比较简略,磁源来自电磁铁或永磁铁,工艺的规划有多种多样,比较简略完成地是传送带的十字穿插法。传送带上的废铝沿横向运动,当进入磁场之后废钢铁被吸起而脱离横向皮带,立即被纵向带带走,工作的纵向皮带脱离磁场之后,废钢铁失去了引力而主动落地并被会集起来。磁选法的工艺简略,出资少,很简略被选用。磁选法处理的废铝料的体积不宜过大,一般的切片和碎铝废料都比较适宜,大块的废料要经过破碎之后才干进入磁选工艺。 磁选法分选出的废钢铁还要进一步处理,因有一些废钢铁器材中有机械结合的以铝为主的有色金属零部件,很难分隔,如废铝件上的螺母、电线、键、水暖件、小齿轮等,对这部分的分选是非常必要的,由于分选出的有色金属能够进步价值并进步废钢铁的层次,但分选难度较大,一般选用手艺拆解和分选,但功率低。为进步出产功率,关于分选出的难拆解的铝和钢铁的结合件,最有用的处理办法是在专用的熔化炉中加热,使铝熔化后扒出废钢铁。 ③水为介质的浮选法分选轻质杂质 废杂铝中搀杂的废塑料、废木头、废橡胶等轻质物料,能够选用以水为介质的浮选法。首要设备是螺旋式的推进器,废铝随螺旋推进器推出,在整个进程中,风选进程中剩余的泥土和尘埃等易溶物质大多溶于水中,并被水冲走,进入沉降池。污水在经过多道沉降弄清之后,回来循环运用,污泥守时铲除。此种办法能够悉数别离比重小于水的轻质物质,是一种简便易行的办法。 ④从废铝平分选铜等重有色金属的技能。 废铝中的铜等重有色金属根本上都被油污所沾污,用人工分选的办法从废猜平分选出重有色金属的难度较大。有用的办法是抛物选矿法。 这种办法运用各种体积根本相同的物体在遭到相同的力被抛出时落点不同的原理。能够把废杂铝中密度不同的各种废有色金属分隔。用相同的力沿直线射出密度不同而体积根本相同的物体时,各种物体沿抛物线方向运动,在落地时的落点不同。最简略的试验能够在水平的传送带进步行,当稠浊的废料在传送带随传送带高速工作,当工作到止境时,废杂铝沿直线被抛出,由于各种废弃物的重力不同,别离在不同点落地,然后到达分选的意图。此种办法可使废铝、废铜、和其他废物均匀地分隔。依据此种原理规划的设备已在国外选用,但贵重地报价使人望而生畏。国内正处于研讨阶段。 ⑤废铝表面涂层的预处理 许多废铝的表面都涂有油漆等防护层,特别使废铝包装容器,数量最大的是废易拉罐等包装容器和牙膏皮等。在小型冶炼厂,对此废料一般不作任何预处理就直接熔炼,漆皮在熔炼进程重焚烧掉。但此类废料都是薄壁,漆皮在焚烧进程中会使部分铝氧化,并添加了铝中的杂质和气泡。比较先进的再生铝工艺一般在熔炼之前都要经预处理将涂层处理掉,首要技能有干法和湿法。湿法就是用某种溶剂浸泡废铝,使漆层掉落或被溶剂溶掉,此法的缺陷是废液量大,欠好处理。一般不宜选用。干法即火法,一般都选用回转窑焙烧法。 焙烧法的首要设备是回转窑,其最大的长处是热功率高,便于废铝于碳化物的别离。焙烧的热源来之加热炉的热风和废铝漆层炭化进程中发作的热。出产时,回转窑以必定速度旋转,废铝表面的漆层在必定的温度下逐步炭化,由于回转窑的旋转,使得物料之间彼此磕碰和轰动,最终炭化物从废铝上掉落。掉落的炭化物一部分在回转窑的一端搜集,还有一部分在收尘器中收回。 废杂铝的预处理是废铝再生运用工艺的重要组成部分,跟着再生铝技能水平的进步,预处理技能将越来越重要。使非铝物质与废铝及其合金彻底别离,高功率的将废铝依照合金的牌号分类,到达废杂铝最有用地归纳运用,这正是再生铝技能中预处理技能研讨的开展方向。 再生铝的熔炼 熔炼的意图 金属合金熔炼的根本任务就是把某种配比的金属炉料投入熔炉中,经过加热和熔化得到熔体,再对熔化后的熔体进行成分调整,得到符合要求的合金液体。并在熔炼进程中采纳相应的办法操控气体及氧化搀杂物的含量,使契合规定成分(包含首要组元或杂质元素含量),确保铸件得到恰当安排(晶粒细化)高质量合金液。 由于铝元素的特性,铝合金有剧烈的发作气孔的倾向,一同也极易发作氧化搀杂。因而,避免和去除气体和氧化搀杂就成为铝合金熔炼进程中最杰出的问题。为了获得高质量的铝合金液,对其熔炼的工艺就有必要严厉把关,并采纳办法从各个方面加以操控。 熔炼工艺 铝合金熔炼进程如下: 装炉→熔化(加铜、锌、硅等)→扒渣→加镁、铍等→拌和→取样→调整成分→拌和→精粹→扒渣→转炉→精粹蜕变及静置→铸造。 装炉正确的装炉办法对削减金属的烧损及缩短熔炼时刻很重要。关于反射炉,炉底铺一层铝锭,放入易烧损料,再压上铝锭。熔点较低的回炉料装上层,使它最早熔化,流下将下面的易烧损料掩盖,然后削减烧损。各种炉料应均匀平整散布。 熔化熔化进程及熔炼速度对铝锭质量有重要影响。当炉料加热至软化下榻时应恰当掩盖熔剂,熔化进程中应留意避免过热,炉料熔化液面呈水平之后,应恰当搅动熔体使温度共同,一同也利于加速熔化。熔炼时刻过长不只下降炉子出产功率,而且使熔体含气量添加,因而当熔炼时刻超长时应对熔体进行二次精粹。 扒渣当炉料悉数熔化到熔炼温度时即可扒渣。扒渣前应先撒入粉状熔剂(对高镁合金应撒入无钠熔剂)。扒渣应尽量彻底,由于有浮渣存在时易污染金属并添加熔体的含气量。 加镁与加铍扒渣后,即可向熔体中参加镁锭,一同应加熔剂进行掩盖。关于高镁合金,为避免镁烧损,应参加0.002%~0.02%的铍。铍可运用金属还原法从铍氟酸钠中获得,铍氟酸钠是与熔剂混合参加。 拌和 在取样之前和调整成分之后应有满足的时刻进行拌和。拌和要平稳,不损坏熔体表面氧化膜。 取样 熔体经充沛拌和后,应立即取样,进行炉前分析。 调整成分 当成分不契合标准要求时,应进行补料或减弱。 熔体的转炉 成分调整后,当熔体温度契合要求时,扒出表面浮渣,即可转炉。 熔体的精粹 蜕变成分不同,净化蜕变办法也各有不同。 成分调整在熔炼进程中,金属中各元素均由于它们自身的氧化而削减,它们被氧化程度的多少,不只与自身对氧的亲和力的巨细有关之外,还与该元素在液体合金中的浓度(活度)、生成氧化物的性质、以及所在的温度等要素有关。一般来说,对氧亲和力较大的元素丢失多些,铝、镁、硼、钛和锆等对氧亲和力很强;碳、硅、锰等其次;铁、钴、镍、铜及铅等较弱。所以,在熔炼合金中对氧亲和力较强的元素,将要被“优先氧化”而构成过多的损耗;相反,那些对氧亲和力较弱的元素,则能相对的遭到“维护”而损耗少些。 经过熔炼后,合金化学成分中某元素因氧化损耗而使其含量添加或下降,应视该元素与基体金属元素的相对损耗而定。相对损耗多的元素其含量将下降,称为“烧损”;相对损耗少的元素,含量将添加,可称“烧增”;为能正确操控熔体的化学成分,在选配金属炉料时,应考虑到熔炼后的改动,在各元素参加量进步行相应的补偿。 在实践的熔炼中,合金中元素的烧损程度,还受原材料质量、熔剂及炉渣、操作技能、特别是生成氧化物的性质的影响。 熔炼进程中气体和氧化物的避免 前面现已谈到,铝液中气体及氧化搀杂的首要来历是H2O,而H2O则是从搅入铝液的表面氧化膜上、炉料表面(特别是受潮气腐蚀的炉料)、熔化浇注东西以及精粹剂、蜕变剂中带入铝液。而搅入铝液的氧化膜以及搀杂物较多的低等第炉料(如溅渣、碎块重熔锭)将在铝液中构成氧化物搀杂物。为此,应从熔炼浇注进程中留意下列各点: ①坩锅和熔化浇注东西 运用前应细心地除掉粘附在表面的铁锈、氧化渣、旧涂料层等脏物,然后涂上新涂料,预热烘干后方可运用。熔化浇注东西和转运铝液的坩锅在运用前均应充沛预热。 ②炉料 炉料在运用前应保存在枯燥处,如炉料现已受潮气腐蚀则在配料前进行吹砂以除掉表面腐蚀层。回炉料表面常常粘附砂子(SiO2),部分SiO2和铝液会发作下列反响: 4 Al + 3 SiO2 → 2 Al2O3 + 3 Si 所生成的Al2O3及剩余SiO2均在铝液中构成氧化搀杂,故在加这类料前也应经吹砂后运用。由切屑、溅渣等重熔铸成锭的三级回炉猜中常含有较多氧化搀杂物及气体,故其运用量应遭到严厉的约束,一般不超越炉料总量的15%,对重要铸件则应彻底不必。炉料表面也不该有油污、切削冷却液等物,由于各种油脂都是具有杂乱结构的碳氢化合物,油脂受热而带入氢。 炉料在参加铝液时有必要预热至150~180℃以上,预热的意图一方面时是为了安全,避免铝液与凝结在冷炉料表面上的水分相遇而发作爆炸事端;另一方面是为避免将气体和搀杂物带入铝液。 ③精粹剂、蜕变剂 因其间有些组元很易吸收大气中的水分而潮解,有些则自身含有结晶水。因而,在运用前应经充沛烘干,某些物质如ZnCl2则需经重熔去水份后方能运用。 ④熔化、浇注进程的操作 熔化拌和铝液应平稳,尽量不使表面氧化膜及空气搅入铝液中。应尽量削减铝液的转注次数,转注时应减低液流的下落高度和削减飞溅。浇注时浇包嘴应尽量挨近浇口杯以削减液流的下落高度,并应匀速浇注,使铝液的飞溅及涡流减至最少。在浇注完铸件后,勺中剩余的铝液不该倒回坩埚而浇入锭模,不然将使铝液中氧化搀杂不断添加。在坩埚底部约50~100mm深处的铝液中堆积有较多量的Al2O3等搀杂物,因而不能用来浇注铸件。 ⑤熔炼温度、熔炼及浇注进程的持续时刻 升高温度将加速铝液与H2O、O2之间反响,氢在铝液的溶解度也随熔炼温度的升高而急剧添加,当温度高于900℃时,铝液表面氧化膜成为不细密的,更使上述反响明显加重,故大大都铝合金的熔炼温度一般不超越760℃。至于铝液表面氧化维护膜疏松的铝-镁合金,铝液与H2O、O2间的反响对温度的升高更为灵敏,因而对铝镁合金的熔炼温度约束更严(一般不超越700℃)。 熔炼及浇注进程的持续时刻(特别是精粹后至浇注结束相距的时刻)越长,则铝液中之气体及氧化搀杂物含量也越高。因而,应尽量缩短熔炼及浇注的持续时刻,特别是应尽量缩短精粹至浇注结束的时刻,工厂中一般要求规定在精粹后2小时内浇完,如浇不完则应从头精粹,在气候湿润区域以及铸件要求针孔度等级较高,或是易发作气孔、搀杂的合金,则浇注时刻应约束得更短。 再生铝的精粹 当金属熔化成分调整结束后,接下来就是铝液的精粹工序。铝合金精粹的意图是经过采纳除气、除杂办法后获得高清洁度的、低含气量的合金液。精粹有下列几种办法: 参加氯化物(ZnCl2、MnCl2、AlCl3、C2Cl6、TiCl4等); 通气法(通入N2、、Cl2 或N2 和Cl2 混合物); 真空处理法; 添加无毒精粹剂法; 超声波处理 按其原理来说,精粹工序有二方面的功用:对溶解态的氢,首要依托扩散作用使氢脱离铝液;对氧化物搀杂,首要经过参加熔剂或气泡等介质表面的吸附作用来去除。 除气一般都是选用浮游法来除气,其原理是在铝液中通入某种不含氢的气体发作气泡,运用这些气泡在上浮进程中将溶解的氢带出铝液,逸入大气。为了得到较好的精粹作用,应使导入气体的铁管尽量压入熔池深处,铁管下端间隔坩锅底部100~150毫米,以使气泡上浮的行程加长,一同又不至于把沉于铝液底部的搀杂物搅起。通入气体时应使铁管在铝液内缓慢地横向移动,以使熔池遍地均有气泡经过。尽量选用较低地通气压力和速度,由于这样构成的气泡较小,扩展了气泡的表面积,且由于气泡小,上浮速度也慢,因而能去除较多的搀杂和气体。一同,为确保杰出的精粹作用,精粹温度的挑选应恰当,温度过高则生成的气泡较大而很快上浮,使精粹作用变差。温度过低时铝液的粘度较大,晦气于铝液中的气体充沛排出,相同也会下降精粹作用。 用超声波处理铝液也能有用地除气。它的原理是经过向铝液中通入弹性波,在铝液内引起“空穴”现象,这样就损坏了铝液结构的接连性,发作了很多显微真空穴,溶于铝液中的氢就迅速地逸入这些空穴中成为气泡中心,持续长大后呈气泡状逸出铝液,然后到达精粹作用。 除杂关于非金属搀杂,运用气体精粹办法能够有用去除,关于要求较高的材料还能够在浇注进程中选用过滤网的办法或使熔体经过熔融熔剂层进行机械过滤等来去除。 关于金属杂质,一般的处理办法是化有害要素为有利要素。即经过合金化办法将其变为有利的第二相,以利于材料功用的发挥。假如必定要去除的,大都情况下是运用不同元素沸点差异进行高温低压挑选性蒸馏,来到达除掉金属杂质的意图。 由含铝废料熔炼成的铝合金往往含有超支的金属元素,应尽量将其除掉。能够选用挑选性氧化,可将与氧亲和力比铝与氧亲和力大的各种金属杂质从熔体中除掉。例如,镁、锌、钙、锆等元素,经过拌和熔体而加速这些杂质元素的氧化,这些金属氧化物不溶于铝液中而进入渣中,这样就能够经过撇渣而将其从铝熔体中去除。 还能够运用溶解度的差异的办法来除掉合金中的金属杂质。例如将被杂质污染的铝合金与能很好溶解铝而不溶解杂质的金属共熔,然后用过滤的办法别离出铝合金液体,然后用真空蒸馏法将参加的金属除掉。一般用参加镁、锌、来除掉铝中的铁、硅和其他杂质,然后用真空蒸馏法脱除这些参加的金属。例如将被杂质污染的铝合金与30%的镁共熔后,在近于共晶温度下将合金静置一段时刻,滤去含铁和硅的初分出晶相,再在850℃下真空脱镁,此刻蒸气压高的杂质如锌、铅等也与镁一同脱除,除镁后的纯洁铝合金即可铸锭。 为了进一步进步铝合金液质量,或许某些牌号铝合金要求严厉操控含氢量及搀杂物时,可选用联合精粹法,即一同运用两种精粹办法。比方氯盐-过滤联合精粹,吹氩-熔剂联合精粹等办法都能获得比单一精粹更好的作用。 安排操控与蜕变处理 亚共晶和共晶型铝硅合金的蜕变处理 铝硅合金共晶体中的硅相在自发成长条件下会长成片状,乃至出现粗大的多角形板状硅相,这些形状的硅相将严峻的分裂Al基体,在Si相的顶级和棱角处引起应力会集,合金简略沿晶粒的鸿沟处,或许板状Si自身开裂而构成裂纹,使合金变脆,机械功用特别是延伸率明显下降,切削加工功用也欠好。为了改动硅的存在情况,进步合金的力学功用,长期以来一向选用蜕变处理技能。 对共晶硅有蜕变作用的元素有:钠(Na),(Sr),硫(S),镧(La),铈(Ce),锑(Sb),碲(Te)等。现在研讨首要会集在钠,,稀土等几种蜕变剂上。 一:钠蜕变(Na) 钠是最早而最有用的共晶硅蜕变元素,参加办法有,钠盐及碳酸钠三种。开端选用的蜕变剂是金属Na,钠的蜕变作用最佳,能够有用的细化共晶安排,参加较小的量(约0.005%~0.01%),即可把共晶硅相从针状蜕变成为彻底均匀的纤维状。但选用金属Na蜕变存在一些缺陷,首要蜕变温度为740℃,已挨近Na的沸点(892℃),因而铝液简略欢腾,发作飞溅,促进铝液氧化吸气,操作不安全,其次,Na比重小(0.97),蜕变时富集在铝液表面层,使上层铝液蜕变过度,底部则蜕变缺乏,蜕变作用极不安稳. 一同,Na极易与水气反响生成,添加铝液的含气量。Na化学性质非常生动,在空气中极易和氧气等反响,一般要浸泡在火油中保存,在运用前有必要除掉火油,这也是一件难度很大的工作,但不除掉又会给铝液中带入气体和搀杂。 钠盐 出产中一般运用的蜕变剂是含NaF等卤盐的混合物,运用钠盐和铝反响生成钠而起蜕变作用。但这些钠盐极易带入水气,会增大合金吸气氧化倾向,一同这些钠盐对环境具有腐蚀作用,对身体健康有危害。 碳酸钠 以碳酸钠为主的蜕变剂是应战胜选用上述钠盐蜕变的环保问题而开发的无公害蜕变剂。也即运用碳酸钠和铝、镁在高温下反响,生成钠而起到蜕变作用,此反响进程和反响产品都是无毒的。相同,这类无公害蜕变剂也存在着吸水而添加铝合金吸气氧化倾向的问题。 选用钠蜕变的还有一个不容忽视的缺陷就是蜕变作用坚持时刻短,便是一种非长效蜕变剂。Na盐蜕变剂的有用期只要30~60min,超越此刻刻,蜕变作用自行消失,温度愈高,失效也愈快,因而,要求蜕变过的铝液有必要在短时刻内用掉,重熔时,有必要从头蜕变。而且,准确操控钠蜕变进程是困难的。所以,现在在不少场合,钠蜕变正逐步被一些长效蜕变办法所替代。 二:蜕变(Sr) (Sr)是一种长效蜕变剂,蜕变作用与Na恰当,且不存在Na蜕变的缺陷,是颇有出路的蜕变剂。英国、荷兰等国从80年代初就开端推广运用(Sr)蜕变办法。现在,关于蜕变,国内外做了不少研讨,我国运用(Sr)替代Na或Na盐的规划也在日益扩展。Sr蜕变有如下长处:①蜕变作用杰出,有用期长;②蜕变操作时,无烟,无毒,不污染环境,不腐蚀设备、东西,不危害健康,操作便利;③易获得满足的力学功用;④回炉料有必定的重熔蜕变作用;⑤铸件成品率高,归纳经济效益明显。可是,实践标明,蜕变后的合金易发作缩松,并会添加铸件的针孔度,下降合金的细密性,出现力学功用阑珊的现象。 三:锑蜕变(Sb) 锑(Sb)可使共晶硅由针状变为层片状。为获得层片状,其最佳参加规模一般为0.15%~0.2%。它的蜕变作用不如Na和Sr。加锑蜕变一个杰出长处是蜕变时刻长(8小时以上)。锑的熔点630.5℃,密度为6.68g/Cm3,所以,比较简略操控锑含量,不易构成蜕变缺乏和过蜕变现象,也不增大铝液的吸气与氧化搀杂倾向,但它的蜕变作用受冷却速度的影响较大,对金属型和冷却较快的铸件有较好的蜕变作用,但对缓冷的厚壁砂型铸件蜕变作用不明显,所以运用上遭到必定约束。 四:碲蜕变(Te) 碲是国内研讨成的蜕变剂,碲蜕变的作用和锑蜕变类似,其作用是促进硅以片状分枝办法被细化,而不能变为纤维状,但蜕变作用比锑强。其蜕变作用具有长效性,蜕变后经8小时或重熔作用不变。相同的,它的蜕变作用受冷却速度的影响也较大。 五:蜕变 Ba对共晶Si具有杰出的蜕变作用。与Na,Sr,Sb相比较,Ba的蜕变作用比较长效,参加量规模宽,参加0.017%到0.2%的Ba,都能获得杰出的蜕变安排。参加Ba后,合金的抗拉强度明显进步,接连重熔,蜕变作用仍能坚持,其蜕变作用令人满足。选用Ba蜕变的缺乏之处是对铸件的壁厚灵敏性大,对厚壁铸件的蜕变作用差,为了获得杰出的蜕变作用,有必要快冷。一同,Ba对氯化物灵敏,一般不必或氯盐来精粹。 六:稀土蜕变 稀土在铝及铝合金中运用较早的国家是德国,德国早在榜首次世界大战期间就成功的运用了含稀土的铝合金。稀土元素能够到达与钠、类似的蜕变作用,即可使共晶硅由片状变成短棒状和球状,改进合金的功用。而且稀土的蜕变作用具有相对长效性和重熔安稳性,其蜕变作用可坚持5~7小时,张启运等人对La蜕变寿数进行查验,含La0.056%的蜕变合金,经重复熔化-凝结10次仍有蜕变作用。 稀土由于其化学性质的生动性,极易与O2 、N2、H2等发作反响,然后起到脱氢、脱氧、去氧化皮等作用,因而能够净化铝液。 总归,稀土在Al-Si合金中兼有精粹和蜕变的两层作用,蜕变作用具有恰当长效性和重熔安稳性.稀土元素的参加进步了合金的流动性,改进了合金的铸造功用,优化了合金的内涵质量。还有一个最大的长处就是参加稀土不发作烟气,对环境不构成污染,适应了年代开展的需求。 蜕变剂的挑选 现在铝合金铸造出产中运用最广的是钠盐蜕变剂,由钠和钾的卤素盐类组成。这类蜕变剂运用牢靠,作用安稳。蜕变剂的组成中,NaF能起蜕变作用。与铝液触摸后发作如下反响: 3NaF + Al → AlF3 + 3Na 反响生成的钠进入铝液中,即起蜕变作用。由于NaF熔点高(992℃),为了下降蜕变温度,以削减高温下铝液的吸气和氧化,在蜕变剂中参加NaCl、KCl。参加必定量的NaCl、KCl组成的三元蜕变剂,其熔点在800℃以下,在一般蜕变温度下,处于熔融情况,有利于蜕变的进行,进步蜕变速度和作用。此外,呈熔融情况的蜕变剂简略在液面构成一层接连的掩盖层,进步了蜕变剂的掩盖作用。为此,NaCl、KCl又称为助熔剂。 有的蜕变剂中参加必定量的冰晶石(Na3AlF6),这种蜕变剂具有蜕变、精粹、掩盖作用,一般称为“通用蜕变剂”。浇注重要铸件或对铝液的冶金质量要求较高经常选用此蜕变剂。 在出产中,蜕变工序一般多在精粹之后、浇注之前进行。蜕变温度应稍高于浇注温度,而蜕变剂的熔点最好介于蜕变温度和浇注温度之间,这样使蜕变剂在蜕变时处于液态,而且蜕变后即可进行浇注,以免停放时刻长,构成蜕变失效。此外,在蜕变处理结束后,蜕变后的熔渣现已变为很稠的固体,便于扒去,不致把残留的熔剂浇入铸型中,构成熔剂夹渣。 挑选蜕变剂时,一般依据所要求的浇注温度来断定蜕变剂的熔点和蜕变温度,接着就能够依照所选的蜕变剂熔点挑选适宜的蜕变剂成分。 蜕变工艺要素的影响 蜕变工艺要素首要为:蜕变温度、蜕变时刻、蜕变剂品种及用量。 蜕变温度 温度高些,对蜕变反响进行有利,钠的收回率高,蜕变速度快,作用好,但蜕变温度不能过高,不然会急剧添加的铝液的氧化和吸气,并使铝液中铁杂质添加,下降坩埚的运用寿数。一般来说,蜕变温度应挑选在稍高于浇注温度为宜。这样避免了蜕变温度过高,能够削减蜕变后调整温度的时刻,有利于进步蜕变作用和铝液的冶金质量。 蜕变时刻 蜕变温度越高以及铝液和蜕变剂触摸的情况越好,则所需的蜕变时刻就越短。蜕变时刻应按具体情况,在试验的基础上断定。蜕变时刻太短,则蜕变反响进行不彻底;蜕变时刻过长,会添加蜕变剂的烧损,添加合金的吸气和氧化。 蜕变时刻由两部分组成:蜕变剂掩盖时刻一般为10~15分钟,压入时刻一般为2~3分钟。 蜕变剂品种及用量 应依据合金的品种、铸造工艺及对安排操控的具体要求,来挑选适宜的蜕变剂品种及用量。挑选无毒、无污染并有长效蜕变作用的蜕变剂是现在铝合金熔炼工艺的开展方向。 在出产实践中,应考虑到蜕变剂反响或许进行不彻底,所以蜕变剂用量不能过少,不然蜕变作用欠好。但蜕变剂用量也不宜过多,不然会发作过蜕变现象。因而,蜕变剂用量一般规定为占炉料分量的1~3%。在出产中,一般参加2%就能够确保杰出的蜕变作用。关于金属型铸造的铸件,蜕变剂用量可恰当削减。当选用通用蜕变剂时,除了考虑蜕变作用外,还要考虑对这种蜕变剂的掩盖、精粹才能的要求,一般其蜕变剂用量为铝液分量的2~3%。 蜕变处理的炉前查验 浇注试样,冷却后敲开,依据断口形状判别蜕变作用。若蜕变缺乏,则晶粒粗大,断口呈灰暗色,并有发亮光的硅晶粒可见。若蜕变正常,则晶粒较细,断口呈白色丝绒状,没有硅晶粒亮点。若蜕变过度,则晶粒也粗大,断口出现蓝灰色,有硅的亮晶点。 过共晶铝硅合金蜕变处理 过共晶Al-Si合金由于含硅量多,使合金的热膨胀系数下降,耐磨性进步,适用于内燃机活塞等耐磨零件。过共晶Al-Si合金安排中存在板状初晶硅和针状共晶硅。初晶硅作为硬质点可进步合金得耐磨性,但由于它硬而脆,对合金机械功用晦气,并使合金的切削加工功用变坏,因而,过共晶Al-Si合金中的共晶硅和初晶硅都要进行蜕变处理。 长期以来,初晶硅的细化得到了深化的研讨。选用超声波振荡结晶法,急冷法,过热熔化,低温铸造等都能获得必定作用。可是作用最安稳,在工业上最有运用价值的仍是参加蜕变剂。 现在,实践用于出产的蜕变剂是磷单质。运用最早,当参加量为合金分量的0.5%时,即可使初晶硅细化。但由于磷的燃点低(240℃),运送不安全,蜕变时,磷会剧烈焚烧,发作很多烟雾,污染空气,一同也使铝液吸收更多的气体,所以磷多与其他化合物混合运用。现在工业上比较常用的办法是以Cu-P中间合金办法参加。中间合金含磷量一般为8%~10%。参加量在0.5%~0.8%之间。 关于磷对铝硅合金蜕变的机理,一般认为是磷在合金液中与Al构成很多高熔点的AlP质点,AlP与硅相的晶体结构类似,晶格常数附近,AlP属闪锌矿型结构,晶格常数a=5.451,熔点为1060℃,Si晶体的晶格常数a=5.428,AlP与硅的最小原子间间隔也非常附近,硅为2.44,AlP为2.56,AlP可作为初生硅的非自发中心,然后细化初生硅。

铝合金轮毂的生产技术

2019-01-10 13:40:30

生产铝合金轮毂主要采用铸造和锻造两种技术。   铸造   低压铸造是生产铝轮毂的较基本方法,也比较经济。低压铸造就是把熔化的金属浇铸在模子里成型并硬化。反压铸造是较为先进的铸造方法,用很强的真空把金属吸进模具,有利于保持恒温和排除杂质,铸件内没有气孔而且密度均匀,强度很高。高反压模铸(HCM)工艺生产的铝轮毂几乎与锻造的一样,德国名厂BBS的RX/RY(15-20英寸)系列铝轮毂就是用HCM法铸造的。   锻造   锻造是制造铝轮毂的较先进的方法,以62.3MN的压力把一块铝锭在热状态下,压成一个车轮毂。这种铝轮毂的强度是一般铝轮毂的3倍,而且前者比后者还轻20%。有些造型美观且结构相对复杂的轮毂,往往不可能一次锻压成型。滚锻(也叫模锻)是锻造的一种,把一支轮毂的毛坯在滚动中锻造成型。滚锻出的轮毂在保持足够强度的同时,能大大减少厚度。用这种工艺制造的铝合金轮毂不仅密度均匀、表面平滑、圈壁薄、质量轻,而且可承受较大的压力。不过,由于这种产品需要较精良的生产设备,且成品率只有50%-60%,故制造成本稍高,价格自然也不低。

铝合金锻压生产及锻件的应用

2019-03-13 09:04:48

铝合金锻压出产及锻件的运用  刘静安,潘伟深,盛春磊  摘要:全面体系深化地介绍了铝合金锻压出产在国民经济中的重要位置,出产现状及开展水平,分析了锻件的商场需求及运用远景,主张我国抓住缔造几条大、中型铝合金锻压出产线是非常必要的,这对国民经济的高速继续开展和国防军工现代化有严重的现实含义和久远含义。  要害词:铝合金锻压出产;大、中型铝合金锻件;出产技能;开展水平;运用开发;飞机铝锻件;轿车铝车轮  1锻压出产在国民经济中的重要位置  锻压出产是向各个工业职业供给机械零件毛坯的首要途径之一。锻压出产的优越性在于:它不光获得机械零件的形状,并且能改善材料的内部安排,前进力学功用。一般来讲,关于受力大、力学功用要求高的重要机械零件,大都选用锻压办法来制造。  在飞机上锻压件的分量占70%,坦克上锻压件的分量占60%,轿车上锻压件分量占50%,电力工业中水轮机主轴、透平叶轮、转子、护环等均是锻压而成。从这些比如能够看出,锻压出产在工业职业中占有极重要的位置。  铝合金因为比重小、比强度、比刚度高级一系列长处,已许多运用在各个工业部门,铝合金锻压件已成为各个工业部门机械零件必不行少的材料。但凡用低碳钢能够锻出的各种锻件,都能够用铝合金铸造出来。铝合金能够在锻锤、机械压力机、液压机、顶锻机、扩孔机等各种铸造设备上铸造,能够自由锻、模锻、轧锻、顶锻、辊锻和扩孔。  一般来说,尺度小、形状简略、误差要求不严的铝锻件,能够很容易地在锤上铸造出来,可是关于规格大、要求剧烈变形的铝锻件,则宜选用水(液)压机来铸造。关于大型杂乱的全体结构的铝锻件则非选用大型模锻液压机来出产不行。关于大型精细环形件则宜用精细轧环机轧锻。特别是近十年来,跟着科学技能的前进和国民经济的开展,对材料提出越来越高的要求,迫使铝合金锻件向大型全体化、高强高韧化、杂乱精细化的方向开展,大大促进了大中型液压机和锻环机的开展。  跟着我国交通运送业向现代化、高速化方向开展,交通运送工具的轻量化要求日趋激烈,以铝代钢的呼声越来越大,特别是轻量化程度要求高的飞机、航天器、铁道车辆、地下铁道、高速列车、货运车、轿车、舰艇、船只、火炮、坦克以及机械设备等重要受力部件和结构件,近几年来许多运用铝及铝合金锻件和模锻件以代替本来的钢结构件,如飞机结构件简直悉数选用铝合金模锻件;轿车(特别是重型轿车和大中型客车)轮毂、保险杠、底座大梁;坦克的负重轮;炮台机架;直升机的动环和不动环;火车的气缸和活塞裙;木工机械机身;纺织机械的机座、轨迹和绞线盘等等都已运用铝合金模锻件来制造。并且,这些趋势正在大幅度添加,乃至某些铝合金铸件也开端选用铝合金模锻件来代替。  现在,国际上大型锻压液压机为数不多,我国更是屈指可数,跟着国防工业的现代化和民用工业特别是交通运送业的开展,铝合金模锻件的种类和产值,不只不能满意国内商场的需求,国际商场也有很大缺口。因而,我国抓住缔造几条大、中型铝合金锻压出产线是非常必要的、及时的,对国民经济的高速开展和国防军工现代化有重要的现实含义和久远含义。  2铝合金锻压件的特性及运用范畴  2.1铝合金锻压件的特性  ①密度小,只需钢锻件的34%,铜锻件的30%,是轻量化的抱负材料。  ②比强度大、比刚度大、比弹性模量大、疲惫强度高,宜用于轻量化要求高的要害受力部件,其归纳功用远远高于其它材料。  ③内部安排细密、均匀、无缺点,其牢靠性远远高于铝合金铸件和压铸件,也高于其它材料铸件。  ④铝合金的塑性好,可加工成各种形状杂乱的高精度锻件,机械加工余量小,仅为铝合金拉伸厚板加工余量的20%左右,大大节约工时和本钱。  ⑤铝锻件具有杰出的耐蚀性、导热性和非磁性,这些都是钢锻件无法比拟的。  ⑥表面光洁、漂亮,表面处理功用杰出,漂亮经用。  可见,铝锻件具有一系列优秀特征,为铝锻件代替钢、铜、镁、木材和塑料供给了杰出条件。  2.2铝合金锻件的运用范畴  近几年来,因为铝材本钱下降,功用前进,种类规格扩展,其运用范畴越来越大。首要用于航天航空、交通运送、轿车、船只、能源动力、电子通讯、石油化工、冶金矿山、机械电器等范畴。首要铸造铝合金的特征及用处见表1。  3铝合金锻压出产技能与开展水平  3.1国外开展状况与水平分析  锻件出产是一个很陈旧的职业,但铝合金锻件的许多出产运用是从1950年代开端的。通过几十年的现代化改造,不管在工业配备上,模具规划和制造上,出产工艺和技能上,仍是在产种类类规格、出产规划和质量等方面都得到飞速开展,尤其是美国、俄国、德国、日本、法国、意大利、捷克、奥地利、瑞士等国的锻压出产的开展到达了适当高的水平。  现在,全国际有锻压厂上千家,锻压机数千台,年产锻件近500万吨/年,其间,铝合金模锻件30万吨/年左右(年耗费近50万吨/年)。全球有大小水(液)压机500余台,其间100MN以上的大型水(液)压机10余台。300MN以上的重型锻压机的散布状况是:俄国4台。其间一台是750MN,为国际之最;美国5台(其间包含2台450MN);法国1台,为650MN;德国2台;我国1台(我国正在缔造和制造450MN和800MN巨型模锻液压机);罗马尼亚1台;英国1台。这些大型水(液)压机的首要特色是结构紧凑、功用多、主动化程度高、配备有操作机和快速换模设备、平面配备合理、有利于接连作业、出产功率高。  此外跟着铝合金模锻件大型化、精细化程度前进,大型精细多向模锻液压机日益受到重视,各国已具有多台大型多向模压液压机,其间美国3台,最大为300MN;法国1台为650MN;英国1台为300MN;我国1台为100MN,俄国2台为200MN和500MN;德国1台为350MN。多向模锻机归于精细锻压设备,配备了西门子模块体系和计算机操控体系,可对能量、行程、压力、速度进行主动调理,对要害部件最佳作业点进行操控,对各项作业状况进行监控和显现,对体系故障、设备过载、过温文失控等进行预告和维护,对制质量量进行操控。有的还包含有偏移检测、同步体系、作业台和机架变形补偿、磁包存储器、集成电路、光纤通讯、五颜六色屏等,可完成全机或全机列,乃至整个车间的主动操控与科学管理。  除此以外为了出产各种规格和种类的大、中型精细锻件,各国还装配了各种类型的精锻机,50吨以上的大型锻锤、平锻机及Φ5~Φ12M的大型精细轧环机,如美国的Φ12M、俄国的Φ10M精细轧环机,我国也配备了多台Φ5M的精细轧环机。  表1铸造铝合金的特性及用处  在铝及铝合金锻件技能方向研制开发出了许多的锻压新工艺、新技能,如液体模锻、半固态模锻、等温铸造、粉末铸造、多向铸造、无斜度精细模锻、分部模锻、包套模锻等,对简化工艺、削减工序、节约能耗、扩展质量、添加规格、前进质量和出产功率、维护环境、下降劳动强度、前进经济效益等方面发挥了严重效果。专用的计算机软件对操控铸造温度、锻压力、变形程度(欠压力)和工艺光滑等首要工艺参数,操操控品尺度和内部安排、力学功用等供给了牢靠的确保。  模锻的规划与制造是铝合金锻压技能的要害,锻件CAD/CAM/CAE体系已非常老练和遍及,在美国,CAD/CAM/CAE体系正被CIM(计算机一体化)所代替。CIM包含成套技能、计算机技能、CAD/CAM/CAE技能、机器人、专家体系、加工方案、操控体系以及主动材料处理等,为模锻件的优化规划和工艺改善供给了条件。如轿车工业上,对前梁、羊角、轮毂、曲轴等零件进行规划和工艺进程优化,可使优化规划后的羊角减重15%,轮毂减重30%,曲轴减重20%,并且大大前进出产功率,下降能耗。  在产种类类和质量上获得了打破性开展,现在国际上研制开发的铸造铝合金有上百种,十几个状况,可大批量出产不同合金、不同状况、不同功用、不同功用、各种形状、各种规格、各种用处的铝合金锻件,规划在30000吨/年以上的大型厂商已有十来家。现在国际上可出产的铝合金模锻件的最大投影面积达5m2(750MN),最长的铝锻件达15m,最重的铝锻件达1.5吨,最大的锻环直径达11.5m,根本上可满意最大的飞机、飞船、火箭、、卫星、航艇、航母以及发电设备、起重设备等的需求。产品的内部安排、力学功用和尺度精度也能满意各种用户要求,在产品开发上到达了适当高的水平。  因为近年来,除我国正在缔造450MN和800MN巨型模锻机外,国际各国在大、中型锻压机的新建和改造方面力度不大,因而,总的来说,国际铝合金锻件的出产尚不能满意交通运送轻量化对铝锻件的需求,有必要新建若干条现代化的大、中型铝锻压出产线。  3.2国内开展现状和水平分析  锻压出产在我国有悠长的前史,3300多年曾经的殷墟文明前期,锻压已用于武器出产。解放前,锻压出产非常落后。解放后,锻压出产迅速开展,180MN以下的自由锻水压机、300MN模锻水压机、160KN以下的模锻锤、16000KN以下的冲突压力机、8000KN以下的热模锻压机已成系列配备了各锻压厂。  但到现在为止,我国铝加工厂商仅有300MN、100MN、60MN、50MN、30MN10台大、中型铝锻压水(液)压机和1台100MN多向模压水压机及Φ5m轧环机2台,铝锻件年出产才能仅为20000吨左右,最大模锻件投影面积为2.5 m2(铝合金)及1.5 m2(钛合金),最大长度为7m,最大宽度为3.5m,锻环最大直径Φ6m,以及盘径为Φ534mm~Φ730mm的铝合金绞线盘和Φ650mm左右的轿车轮箍。产种类类相对较少,例如工业发达国家的模锻件已占悉数锻件的80%左右,我国只占30%左右。国外模锻件的规划、模具制造方面已引进计算机技能、模锻CAD/CAM/CAE和模锻进程仿真已进入实用化阶段,而我国许多锻压厂在这方面才刚刚起步。工艺配备的主动化水平缓工艺技能水平也相对落后。  依据以上分析可知,现在我国铝合金锻压工业,不管在技能配备上、模具规划与制造上、产品产值与规划上、出产功率与批量化出产上、产质量量与效益等方面都与国外先进水平存在较大距离。不只不能满意国内外商场对铝合金锻件日益添加的需求,更跟不上交通运送(如飞机、轿车、高速火车、轮船等)轻量化要求以铝锻件代替钢锻件的脚步。  为此,我国应会集人力、物力和财力,赶快前进我国铝合金锻压出产的工艺配备水平缓出产工艺水平,并赶快新建若干条大中型现代化铝合金锻压液压机出产线,以赶快缩小与国外先进水平的距离,最大程度地满意国内外商场的需求。可喜的是,跟着我国大飞机项目及航母以及其他大型重点项目的施行,正在缔造200MN重型卧式揉捏机和450MN和800MN巨型立式模锻液压机,向国际铝合金锻压大国和强国跨进。  4铝合金锻件的技能开发及运用远景分析  4.1铝合金锻件的产、消状况分析  因为铝及铝合金锻件具有以上一系列的优越性,在航空航天、轿车、船只、交通运送、武器、电讯等工业部门备受喜爱,运用规模越来越广泛。据初步统计,1985年铝锻件占国际锻件总产值的0.5%(即1.8万吨),2008年上升到18%左右,现在,国际上耗费锻件450万吨左右,其间铝锻件占了80万吨/年左右;钛锻件和高温合金锻件大约占1.5%(即1.8万吨/年左右);钢锻件仍然占绝大大都。  从铝加工工业的视点来看,现在全国际的铝产值(包含再生铝)为5000万吨/年左右,其间85%要变成加工材,即现在国际上加工材年产值为4000万吨左右,其间板、带、箔材占57%左右,揉捏材占38%左右。铝合金铸造材因为本钱较高,出产技能难度较大,仅在特别重要的受力部位才运用,所占比重不大。可是,铝铸造材是添加速度最快的铝材,近十多年来,因为军工和民用工业,特别是交通运送业现代化和轻量化的需求,以铝代钢的要求非常火急,因而,铝锻件的种类和运用都得到了迅猛的添加。其在铝材中的份额已由1985年的0.5%添加到了2009年的2.5%,即80万吨/年左右。  为了满意军工和民用各部门对铝和铝合金锻件日益添加的要求,国际各国都会集人力、物力和财力开展铝锻压出产,规划和制造各种锻压设备,特别是大中型水(液)压锻压机。可是因为锻压设备比较贵,制造周期长,锻件出产技能也比较杂乱,因而很难满意商场需求。现在国际上铝锻件的出产才能大约为80万吨/年左右,不能满意消费量100万吨/年的需求。我国因为大、重型水(液)压铸造设备少,出产才能低,远远不能满意工业部门对铝锻压件的需求,年缺口量在4.0万吨以上。到2015年,因为我国的轿车、飞机、船只及交通运送和机械制造业的许多添加,铝锻件的年耗费量或许到达8万吨/年以上。  4.2商场需求及运用远景分析  由以上分析,铝及铝合金锻件的首要用于要求轻量化程度大的工业部门,依据当时各国的运用状况,首要的商场散布如下。  (1)航空(飞机)锻件:飞机上的锻件占飞机材料分量的70%左右,如起落架、结构、肋条、发动机部件、动环和不动环等,一架飞机上所用的锻件上千种,其间除了少量高温部件运用高温合金和钛合金锻件外,绝大部分已铝化,如美国波音公司,年产飞机上千架,年需耗费铝合金锻件数万吨。我国歼击机等军用飞机和民用飞机也在飞速开展,特别是大飞机项目的发动及航母等大项重点项目的施行,需求耗费的铝锻件也会逐年添加。  (2)航天锻件:航天器上的锻件首要是锻环、轮圈、翼梁和机座等,绝大部分为铝锻件,只需少量钛锻件。宇宙飞船、火箭、、卫星等的开展对铝锻件的需求日益俱增。如近年来,我国研制的超长途用AL-Li合金壳体锻件,每件重达300多公斤,价值几十万元。Φ1.5~Φ6mm的各类铝合金锻环的用量也越来越大。  (3)武器工业:如坦克、坦克车、运兵车、战车、、炮架、军舰等常规武器上运用铝合金锻件作为承力件的数量大大添加,根本代替了钢锻件。特别是铝合金坦克负重轮等重要锻件已成了武器器械轻量化、现代化的重要材料。  (4)轿车是运用铝合金锻件最有出路的职业,也是铝锻件的最大用户。首要作为轮毂(特别重型轿车和大中型客车)、保险杠、底座大梁和其它一些小型铝锻件,其间铝轮毂是运用量最大的铝锻件,首要用于大客车、卡车和重型轿车上。近年来,在中小型轿车、摩托车和高级轿车上也开端运用。据统计,国际上几年来铝轮毂的用量的年添加速度达20%以上,现在的运用量达数十亿个。  我国刚刚起步,但一汽、二汽等大型轿车厂商正在开端研制,跟着轿车产值的添加(2010年我国轿车产值估计到达1500万辆/年,国际轿车产值或许打破7000万辆/年),铝轮毂和其它铝锻件的用量将会得到惊人的开展。现在工业上常用的轿车了铝合金车轮的制造办法首要有铸造法和铸造法两种。  铸造法又分为重力铸造和压力铸造法。铸造法出产的车轮产品的安排致密度和均匀性较差,力学功用亦较低。制造的精度(厚度)也较差,后续加工量大,不能满意高牢靠性的轻量化乘用车功用要求,并且无法满意商用车的车轮的耐冲击和疲惫寿数及承载才能的要求。  而用铸造法出产的铝合金轿车车轮的力学功用杰出,结构强度高,分量轻(壁厚薄),抗冲击才能高,防腐蚀功用和抗疲惫强度优秀等长处,能够满意商用车车轮的要求,因而,逐步成为轿车,特别是高级轿车和大型、重型、豪华型客车与卡车用车轮的首选配件,有逐步代替铸造铝合金车轮的趋势。如美国铝业公司用80MN锻压水压机出产的6061T6轿车轮毂,其晶粒变形流向与受力方向共同,强度与耐性及疲惫强度均大大高于铸造合金车轮,而分量则削减20%,伸长率可达12%~16%。并且具有适当高的吸震与承压才能,接受冲击才能强。  此外,锻铝车轮的致密度高,无疏松、针孔,表面无气孔,具有杰出的表面处理功用。涂层均匀共同,结合力高,颜色谐和漂亮。锻铝车轮有很好的机械加工功用。由此可见,铸造铝车轮具有分量轻、比强度高、耐性和抗疲惫性与抗腐蚀性优秀,导热性好,易于机械加工,圆形度好,抗冲击,运用安全,便于修理,运用本钱低,节能、环保、漂亮经用等特色,是轿车车轮等交通运送滚动部件的抱负材料,有宽广的运用远景。  (5)能源动力工业上,铝锻件会逐步代替某些钢锻件制造机架、护环、动环和不动环以及煤炭运送车轮、液化天然气法兰盘、核电站燃料架等,一般都是大中型锻件。  (6)船只和舰艇上运用铝锻件作为机架、动环和不动环、炮台架等。  (7)在机械制造业上,现在首要用于制造木工机械、纺织机械等中的机架、滑块、连杆及绞线盘等,仅纺织机用绞线盘铝锻件,我国每年就需求数万件,重1500多吨。  (8)模具工业上用铝合金锻件制造橡胶模具,鞋模具及其它轻工模具。  (9)在运送机械、火车机车工业上,铝合金锻件许多用作气缸、活塞裙带等。仅国内每年耗费的4032合金的气缸和活塞裙等锻件达数万件。  (10)其它方面,如电子通讯、家用电器、文体器件等方面也开端运用铝锻件代替钢、铜等材料的锻件。  5定论  (1)锻压出产是向各工业部门供给机械零件毛坯的重要途径之一,在国民经济继续高速开展和国防军工现代化中占重要的位置并起着特殊的效果。  (2)因为铝合金锻件具有一系列优秀特性,其运用规模越来越广泛,商场潜力巨大,运用远景很好。特别是在制造飞机要害部件和轿车车轮方面有宽广运用远景。  (3)锻压出产的前史悠长,但开展速度较压延和揉捏来说相对缓慢。近几十年来,铝合金锻压出产和技能在国外已获得严重开展,而我国的开展水平缓国外比较仍存在较大距离,应赶快前进我国铝合金锻压出产的工艺水平缓工艺配备水平,并抓住缔造若干条60MN~800MN现代化铝合金锻压液压机出产线,以缩小与国外先进水平的距离,最大程度满意国内外商场的需求,向铝锻压大国强国跨进。  参考文献  [1]肖亚庆,谢水生,刘静安等.铝加工实用技能手册.北京:冶金工业出版社,2004  [2]马鸣图,游江海等.半固态成形铝合金车轮工艺讨论.我国铝业,2009.No.2:29-40  [3]马鸣图,马露露.铝合金在轿车轻量化中的运用及前瞻技能.新材料工业,2008(9):43-50  [4]刘静安,谢水生.铝合金材料的运用与技能开发.北京:冶金工业出版社,2004  [5]刘静安.铝合金材料及其加工技能的开展趋势.广州:Lw2004铝型材技能(国际)论坛文集  [6]郑言顺,杨国清.铝轮毂多向等温模锻技能的开发.铝加工,1995(3)  [7]陈能秀.起落架接头模锻件的尺度和形位公役操控.铝加工,1995(5)  [8]曾庆华.负重轮模锻件坯料改善研讨.铝加工,2004,(3)  [9]曾苏民.超厚铝合金锻件热处理新工艺研讨.铝加工,1995(2)  [10]曾苏民.国际铸造工业的现状与开展远景.铝加工,1996(4)

铝合金型材的生产工艺

2018-12-28 14:46:54

铝合金型材的生产工艺及设备铝门窗型材的生产,经过铸锭制备、挤压成型、热处理和表面处理四个工艺过程    (一)铸锭制备    该工艺过程包括配料、熔炼、铸造、均热等主要工序,形成一定化学成分和外形尺寸的铸锭。配制好的原材料,在煤气炉或电炉中熔炼。熔炼后的熔体经过静置炉、流槽、流盘、过滤器直到结晶器内,再经水冷,形成一定形状的铸锭。为保证铸锭表面光洁,采用磁力铸造或热顶铸造法,进行多模(多结晶器)铸造。铸锭均热,是使铸造状态的金相组织均匀化,使主要的强化相溶解。均热是在均热炉内进行。均热提高了铸锭的塑性,有利于提高挤压速度,延长挤压模具的寿命,改善挤压型材的表面质量。    (二)挤压成型    挤压成型是在铸锭加热、挤压、冷却、张力矫直、锯切等工序构成的一条自动生产线上进行。生产线上的设备,包括感应加热炉、挤压机、出炉台、出料运输机、型材提升移送装置、冷床、张力矫直机、贮料台、牵引机、锯床等。铸锭的加热温度一般控制在400℃~520℃,温度过高或过低都将直接影响挤压成型。挤压机一般采用单动油压机,其吨位在1200吨~2500吨之间。挤压机的挤压筒直径大小,随挤压机吨位大小变动,挤压机吨位大,挤压筒直径也大。挤压筒直径一般在150mm~300mm范围内。挤压工具工作温度为360℃~460℃,挤压速度20m/min~80m/min。挤压工具主要包括模具。挤压模具根据结构特点分为平模、分瓣模、舌型模和分流组合模。生产铝合金门窗型材多用平模和分流组合模。出料台接收来自挤压机挤出的型材,并把型材过渡到出料工作台。出料工作台多是横条运输机型,其横条运动速度与挤压速度同步。冷床多为步进梁式,下面安装有相当数量的风机,保证型材均匀冷却,使型材在矫直前温度低于70℃。张力矫直机带有扭转钳口,可以边扭转校正边拉伸矫直。张力矫直机后是贮料台,向锯床工作台提供型材,锯床按定尺锯断型材。    (三)热处理    铝门窗型材采用的铝镁硅系铝合金,是可强化的铝合金。通过不同的淬火和时效制度,使型材得到应有的力学性能。铝门窗型材为RCS供应状态,即热处理为高温成型后快速冷却及人工时效。    (四)表面处理    铝门窗型材的表面处理,大多采用阳极氧化,使型材表面为银白色。表面处理可增强型材外表美观程度,并延长铝门窗型材的使用寿命。阳极氧化的工艺流程:装料→脱脂→水洗→碱浸蚀→温水洗→冷水洗→中和出光→水洗→阳极氧化→冷水洗→温水洗→封孔→干燥→卸料→成品检查→包装铝门窗型材阳极氧化后的氧化膜厚度不低于10μm。铝门窗型材的表面处理,也可进行着色处理。需其他颜色的铝型材,可经自然氧化着色法、电解着色法和浸渍着色法获得。

铝合金模板生产工艺探讨

2018-12-28 11:21:22

1 模具设计要考虑的问题   模具的设计必须满足刚度、强度的计算要求,以达到减少模具在受压时的弹性变形量。在确定工作带时,工作带的长短、空刀形式、模颈及焊合室形式等,都要考虑参数选择最佳值。模具的导流孔、分流孔等系数的选择,在允许范围内尽量选较大值,达到减小压力的目的。铝模板一般采用6061等硬合金生产,使生产技术难度增大,挤压生产时经常会出现出料拖烂、压不动、出料太慢等情况,因此模具的设计在生产过程中起到很大的关键作用。   2 模具设计   导流孔、分流孔设计   设计模具时导流孔、分流孔位置要均匀分布,这样型材各部才能吸收同量的金属。导流孔、分流孔大小与型材面积成正比例关系,在不影响模具强度、型材表面质量情况下,尽量把导流孔、分流孔做到最大,当挤压时金属流入焊合室,导流孔、分流孔越大,桥位面积受力就越小,金属流从桥位移开使阻力减少而出料速度就会增大,但不影响模具强度。所以入料孔小、桥位大的模具不一定就会比入料孔大的模具强度好。   桥位设计   桥位是模具组织的重要部份,它是模具的支撑桥梁,设计模具桥位时必须要考虑它对模具有足够的支撑力。为了满足模具的支撑强度,一般桥位角度设计在18~25℃之间,角度太大会增加金属流与桥位的摩擦力,使金属流的流动减慢,角度越小金属越容易于焊合,出料速度随之增快。同时设计桥位角度交接处时尽量圆滑过度,避免或减少造成焊合死角。   焊合室设计   焊合室不宜过深,焊合室过深会增加焊合室内金属体积,焊合室内体积增加时焊合流程也加长,挤压压力随之会升高。   工作带设计   模具工作带抛光要仔细,保证平面度,垂直度,不能出现龟背或凹凸不平,合理计算工作带长度,均匀金属流量。   3 挤压工艺   工艺流程:         铝棒加热(440-460℃)   模具加热(420-460℃,3-6h)  →挤压(出口温度530-570℃)→喷雾风冷淬火→取   盛锭筒加热(410-420℃)   板自检→(200℃以下)→拉伸矫直(70℃以下,拉伸率≤1.5%)→定尺锯切 →装筐(检查)→时效→硬度检验→去包装(或氧化、喷涂)。 12后一页

高端铝合金幕墙配套生产技术

2018-12-24 15:00:57

随着我国经济的高速发展,大型公共建筑和高层建筑发展迅猛,作为以轻质、高强、薄、面大、精特点为主的材料建筑幕墙被迅速应用于各个领域的建筑物中,写字楼、商业建筑、体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽建筑等的外围护结构都以建筑幕墙作为时代发展的特征。由于建筑业的高速发展,建筑幕墙以人居舒适为核心,以节能和环保技术为要点开发方向,各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑幕墙型材应运而生。铝合金型材具有密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀、美观耐用、易成形、可表面处理、可回收再生、可节能储能等一系列优良性能,因此,铝合金型材在建筑幕墙领域是一种长盛不衰的材料。    在1983~1994年间,我国主要是生产构件式明框玻璃幕墙,结构单一(如图1),模仿国外技术,无本土行业规范和标准,技术质量水平较低。    在1995~2002年间,1995年初成立了中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会,这是我国幕墙步入成长期的标志。这一时期除明框玻璃幕墙外,发展了隐框、铝板及石材幕墙,开发了单元式幕墙,1995年引进点支承幕墙,在引进国外技术的同时,开始结合国情有所创新。    在2005年~至今,建筑幕墙产品还将继续保持稳步增长、发展和成熟,各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑铝幕墙型材、断桥幕墙也由此诞生和普及应用。从而也大大考验了铝型材生产商的生产能力和技术力量与之发展的匹配,在铝合金幕墙型材的生产过程中,如何保证配套生产按时保质交货,这是很多生产厂商都会遇到的棘手难题。导致出现这种情况的原因:生产厂商的硬件设施能否满足生产要求、模具加工和修模的技术如何、各工序工艺的控制是否达到了较理想的状态、各工序生产管理控制是否合理等等。都会拖延配套交货进度,尤其是面对一些结构复杂、表面处理严格的大型铝合金型材生产时,更是表现得束手无策。    1.熔铸是源头:挤压铝棒的质量对出材的质量有着举足轻重的影响,高质量的挤压铝棒是获得高质量铝型材的基础。要获得高质量的铝棒要有先进的设备、成熟的熔铸工艺和出色的管理技术人员作保障。采用先进合理的熔铸工艺,根据选用的合金金相特性,选择合适的熔炼温度,尽可能地缩短熔炼时间,同时注意工具的清洁和精炼剂的纯度,确保熔体的质量。采用多次去气除渣工艺,尽可能地消除气、渣的存在,必要时采用在线除气工艺。在铸造前,可采用二级保温泡沫陶瓷过滤板对合金熔液进行过滤,进一步减少熔液中的夹杂含量,净化熔液。    2.模具、挤压是本体:模具是挤压工艺过程的基础,也是高端幕墙型材生产成形的技术关键之一。它不仅决定挤压产品的形状、尺寸精度和表面状态,而且还影响到挤压成形和产品的组织性能。好模要有优质的材料、优秀的设计师、先进的加工设备技术精湛的修模技术人员为基础,才能设计加工出高质的模具,特别是多孔模,多孔模是提高产能和保证配套交单的又一保障。而挤压是模具的载体,它们唇齿相依。合理选用挤压工艺是型材成形好坏和保证模具高寿命的重点,也是我们完成生产任务的技术关键。⑴、根据不同合金合理选用挤压前铝棒的加热工艺,铝棒在慢速加温时,通过某一温度区间时,Mg2Si相极易析出,因此,要快速加温,以最快的速度通过Mg2Si相析出温度区域;⑵、选择合理的挤压筒温和模温,挤压时,模温变化大,控制模具冷却温度是关键,要严格控制冷却强度防止模具的热应力过大而导致失效,同时又要保证模具温度在正常的范围内,防止冷却介质渗漏到工作带影响挤压质量。⑶、选择适当的出口温度和冷却工艺,出口温度要控制在最佳的淬火温度范围,采用配套的牵引系统,使出料变形得到控制。以强风或加水雾快速冷却,以保证型材的机械性能完成坯料生产。    3.表面处理是容妆:不同的表面处理方法,让型材有各种各样的容妆。产品表面质量的好坏取决于我们对各项工艺参数的控制,并严格执行。而生产效率的提高,源于实践,源于我们对技术的改革和创新,技术的改革和创新很多时候源于一些简单的想法,然后努力的去验证并实现,确保配套生产顺利交货。    幕墙技术不断地发展,设计理念和领域也在不断地创新。现已从传统的、高能耗型的设计理念,转向低能耗、生态、健康型的设计理念。同时也进入了建筑学领域、功能学领域、结构学领域、面材领域和扩展领域。而恰恰面材领域和扩展领域是我们铝材生产商所关心和重视的,如现在发展的双层幕墙、光电幕墙、遮阳板幕墙、生态幕墙、智能幕墙、膜结构幕墙、动态幕墙和大型结构幕墙等,这些都需要大量的薄大精长和表面质量高要求型材。而在表面处理方面,未来一定时期里,铝型材表面处理的发展趋势是开发并推广清洁环保、高效节能技术,其具体表现为:喷涂喷粉前处理无酸无铬的化学处理工艺、高速高效阳极氧化技术、电解着色向多色彩化方向发展、槽液闭路循环回收技术和装备、耐磨耐划和超强耐候性的电泳涂料。    要适应这发展趋势,在生产大型高端铝合金幕墙型材时必须拥用合理先进的机械设备和设施,同时也要拥有强大的管理技术团队,不断地学习新的科学知识并运用到生产中去,保证所生产的产品与时俱进,不会被高速发展的建筑业所摒弃,也为未来发展所需生产要求保架护航。

铝合金轮毂生产工艺及其优点

2018-12-19 17:39:35

低压铸造  低压铸造是将铸型放在一个密闭的炉子上面,型腔的下面用一个管(叫升液管)和炉膛里的金属液相通。如果在炉膛中金属液面上加入带压力的空气,金属液会从升液管中流入型腔。待金属液凝固以后,将炉膛中的压缩空气释放,未凝固的金属从升液管中流回到炉中。控制流入炉膛空气的压力、速度,就可以控制金属流入型腔中的速度和压力,并能让金属在压力下结晶凝固。这种工艺特点是铸件在压力下结晶,组织致密,机械性能好,金属利用率高。  低压铸造工艺目前在中国大陆已经相当成熟,适合少人化生产管理,已经被所有整车厂认可是当前中国大陆铝合金轮毂制造业的主流工艺,产品主要销往OEM和海外零售市场。  采用低压铸造工艺制造的铝合金轮毂,由于轮辐是最后冷却凝固的,所以部分特殊造型轮毂的轮辐易出现缩松等质量问题,而轮辋部分由于最早结晶则强度较好。  挤压铸造法  挤压铸造也称为液态模锻,是一种集铸造和锻造特点于一体的新工艺,该工艺是将一定量的金属液体直接浇入敞开的金属型内,通过冲头以一定的压力作用于液体金属上,使之充填、成形和结晶凝固,并在结晶过程中产生一定量的塑性变形。挤压铸造充型平稳,没有湍流和不包卷气体,金属直接在压力下结晶凝固,所以铸件不会产生气孔、缩孔和缩松等铸造缺陷,且组织致密、晶粒细化,机械性能比低压铸造件高。产品既有接近锻件的优良机械性能,又有精铸件一次精密成形的高效率、高精度,且投资大大低于低压铸造法。缺点是液态模锻的产品与传统锻造产品一样,需要铣削加工来完成轮辐的造型。  日本已有相当部分的汽车铝轮毂采用挤压铸造工艺生产,丰田汽车公司拥有十几台全自动挤压铸造设备,每台设备不到2min即可生产一件铝轮毂,从浇注金属液到取出铸件整个过程都由计算机来控制,自动化程度非常高。国内也在广东建造了一个现代化的挤压铸造汽车铝合金轮毂厂,已生产多种规格和型号的汽车铝轮毂,经鉴定产品质量达到了国外同类产品先进水平。目前世界各国都把挤压铸造作为汽车铝轮毂生产的方向之一。  铸造旋压  铸旋分“低压铸造+旋压”和“重力铸造+旋压”两种工艺。目前韩系车企对铝轮毂的成型工艺有全面采用“低压铸造+旋压”的趋势,其它车系也有部分产品对此工艺有需求,该工艺是铸旋工艺中的主流工艺,做OEM产品的企业大部分都是采用的这种工艺;同时还有少部分做海外零售市场的企业采用“重力铸造+旋压”的工艺,从理论上讲这种工艺是行的通的,它真正把重力铸造和旋压两种工艺的长处结合到了一起,产品品质得到了提升,但是由于毛坯是重力铸造工艺生产的,因此这种工艺的经济性非常不好,生产成本很高。总之,铸旋的产品,由于轮辐部分是铸造出来的,它具有与铸造工艺生产出来的产品具有相同的优缺点;而轮辋部分是旋压出来的,因此气密性较好。铸旋产品理论上可以减重,但实际应用上效果不明显。  常规锻造  锻造是铝轮毂应用较早的成形工艺之一。锻造铝轮毂具有强度高、抗蚀性好、尺寸精确、加工量小等优点,一般情况其重量仅相当于同尺寸钢轮的1/2或更低一些。锻造铝轮毂的晶粒流向与受力的方向一致,其强度、韧性与疲劳强度均显着优于铸造铝轮毂。同时,性能具有很好地再现性,几乎每个轮毂具有同样的力学性能。锻造铝轮毂的典型伸长率为12%~17%,因而能很好的吸收道路的震动和应力。通常铸造轮毂具有相当强的承受压缩力的能力,但承受冲击、剪切与拉伸载荷的能力则远不如锻造铝轮毂。锻造轮毂具有更高的强度重量比。另外,锻造铝轮毂表面无气孔,因而具有很好的表面处理能力,不但能保证涂层均匀一致,结合牢靠,而且色彩也好。锻造铝轮毂的最大缺点是生产工序多,生产成本比铸造的高得多。

铝合金幕墙的生产设备及工艺

2018-12-25 09:32:43

1.铝合金幕墙加工设备。   提供铝型材挤压模具设计培训加工设备也是保证幕墙质量的关键之一。不同的加工设备,加工精度、效率及经济性也会不一样。   2.铝合金幕墙加工工艺。   幕墙产品的加工工艺,是保证幕墙产品质量的关键。幕墙公司应根据各种幕墙产品的加工特点,划分工序,配备必要的夹具、刀具、量具、模具及设备,制定工艺流程,编制工艺规程,确保幕墙半成品的质量。   3.铝合金幕墙质量标准。   幕墙公司应根据规范和设备条件制定较严格的加工质量标准,保证幕墙半成品的加工精度。同时,在加工过程中实行样板先行及首样必检制度,也是控制加工质量的重要手段。   4.铝合金幕墙加工环境。   加工环境也是保证幕墙质量的关键之一。就象没有一定的注胶养护车间,就不可能保证隐框幕墙的质量一样。   5.铝合金幕墙工装模具。   使用必要的工装模具也是保证幕墙半成品质量的关键之一,也是提高生产效率的有效手段,特别是需要批量加工的工序。

铝合金建筑型材的性能及生产方法

2019-01-11 09:43:28

铝合金建筑型材是由铝和铝合金材料制的建筑材料。通常是先加工成铸造品、锻造品以及箔、板、带、管、棒、型材等后,再经冷弯、锯切、钻孔、拼装、上色等工序而制成。    铝合金建筑型材性能    纯铝强度低,其用途受到限制。但加入少量的一种或几种合金元素,如镁、硅、锰、铜、锌、铁、铬、钛等,即可得到具有不同性能的铝合金。铝合金再经冷加工和热处理,进一步得到强化和硬化,其抗拉强度大大提高。    铝的标准电位是-1.67伏,化学性质很活泼,易与空气中的氧作用而形成一层牢固致密的氧化膜,所以在普通的大气和清洁的水中,铝具有良好的耐腐蚀性。但与钢或其他金属材料接触时会产生电化腐蚀,在潮湿的环境中与混凝土、水泥砂浆、石灰等碱性材料接触时会产生腐蚀,与木材、土壤等接触时也会产生腐蚀。因此,需进行适当的防腐处理。    铝合金建筑型材生产方法    铝合金按其生产方式不同,分为铸造铝合金和变形铝合金两大类。建筑上一般采用变形铝合金,用以轧成板、箔、带材,挤压成棒、管或各种复杂形状的型材。变形铝合金按其性能、用途不同,分为防锈铝合金、硬铝、超硬铝和特殊铝等。建筑中一般采用工业纯铝(L1~L1)、防锈铝合金(LF2、LF21等)及锻铝(LD2)等。    特点和用途:铝和铝合金的较大特点,首先是其容重约为钢的1/3,而比强度(强度极限与比重的比值)则可达到或超过结构钢。其次,铝和铝合金易于加工成各种形状,能适应各种连接工艺,从而为建筑结构采用较经济合理的断面形式提供有利条件。所以,采用铝合金不仅可以大大减轻建筑物的重量,节省材料,而且还可减少构件的运输、安装工作量,加快施工进度。这对于地震区及交通不便的山区和边远地区,其经济效果更为显著。铝和铝合金色泽美观,耐腐蚀性好,对光和热的反射率高,吸声性能好,通过化学及电化学的方法可获得各种不同的颜色。所以铝材广泛用于工业与民用建筑的屋面、墙面、门窗、骨架、内外装饰板、天花板、吊顶、栏杆扶手、室内家具、商店货柜以及施工用的模板等。    建筑业是铝型材的三大主要市场之一,世界上铝总产量的20%左右用于建筑业,一些工业发达国家的建筑业,其用铝量已占其总产量的30%以上。近年来,建筑铝材的产品不断更新,彩色铝板、复合铝板、复合门窗框、铝合金模板等新颖建筑制品的应用也在逐年增加。中国已在工业与民用建筑中应用铝合金制作屋面、墙面、门窗等,并逐渐扩及内外装饰、施工用模板等,已取得良好效果。

6063铝合金棒生产流程

2019-03-08 12:00:43

(中国长城铝业公司研讨设计院  河南  郑州  450041)    一.Al-Mg-Si系合金的根本特色:    6063铝合金的化学成份在GB/T5237-93标准中为0.2-0.6%的硅、0.45-0.9%的镁、铁的最高定量为0. 35%,其他杂质元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0.1%。这个成份规模很宽,它还有很大挑选地步。    6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金,在AL-Mg-Si组成的三元系中,没有三元化合物,只要两个二元化合物Mg2Si和Mg2Al3,以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界,构成两个三元系,α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3,如图一、田二所示:    在Al-Mg-Si系合金中,首要强化相是Mg2Si,合金在淬火时,固溶于基体中的Mg2Si越多,时效后的合金强度就越高,反之,则越低,如图2所示,在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上,共晶温度为595℃,Mg2Si的最大溶解度是1.85%,在500℃时为1. 05%,由此可见,温度对Mg2Si在Al中的固溶度影响很大,淬火温度越高,时效后的强度越高,反之,淬火温度越低,时效后的强度就越低。有些铝型材厂出产的型材化学成份合格,强度却达不到要求,原因就是铝捧加热温度不行或外热内冷,形成型材淬火温度太低所形成的。    在Al-Mg-Si合金系列中,强化相Mg2Si的镁硅分量比为1.73,假如合金中有过剩的镁(即Mg:Si>1. 73),镁会下降Mg2Si在铝中的固溶度,然后下降Mg2Si在合金中的强化效果。假如合金中存在过剩的硅,即Mg:Si<1.73,则硅对Mg2Si在铝中的固溶度没有影响,由此可见,要得到较高强度的合金,有必要Mg:Si<1.73。    二.合金成份的挑选    1.合金元素含量的挑选    6063合金成份有一个很宽的规模,详细成份除了要考虑机械功能、加工功能外,还要考虑表面处理功能,即型材怎么进行表面处理和要得到什么样的表面。例如,要出产磨砂料,Mg/Si应小一些为好,一般挑选在Mg/Si=1-1.3规模,这是因为有较多相对过剩的Si,有利于型材得到砂状表面;若出产亮光材、上色材和电泳涂漆材,Mg/Si在1.5-1.7规模为好,这是因为有较少过剩硅,型材抗蚀性好,简略得到亮光的表面。    别的,铝型材的揉捏温度一般选在480℃左右,因而,合金元素镁硅总量应在1.0%左右,因为在500℃时,Mg2Si在铝中的固溶度只要1.05%,过高的合金元素含量会导致在淬火时Mg2Si不能悉数溶入基体,有较多的末溶解Mg2Si相,这些Mg2Si相对合金的强度没有多少效果,反而会影响型材表面处理功能,给型材的氧化、上色(或涂漆)形成费事。    2.杂质元素的影响    ①铁,铁是铝合金中的首要杂质元素,在6063合金中,国家标准中规则不大于0.35,假如出产顶用一级工业铝锭,一般铁含量可操控在0.25以下,但假如为了下降出产本钱,很多运用收回废铝或等外铝,铁就根简略超支。Fe在铝中的存在形状有两种,一种是针状(或称片状)结构的β相(Al9Fe2Si2),一种为粒状结构的α相(Al12Fe3Si),不同的相结构,对铝合金有不同的影响,片状结构的β相要比粒状结构α相破坏性大的多,β相可使铝型材表面粗糙、机械功能、抗蚀功能变差,氧化后的型材表面发青,光泽下降,上色后得不到纯粹色彩,因而,铁含量有必要加以操控。    为了削减铁的有害影响可采纳如下办法。    a)熔炼、铸造用一切东西在运用前涂涮涂料,尽或许削减铁溶人铝液。    b)细化晶粒,使铁相变细,变小,削减其有害效果。    c)参加适量的,使β相转变成α相,削减其有害效果。    d)对废杂料仔细挑选,尽或许的削减铁丝、铁钉、铁屑等杂物进入熔铝炉形成铁含量升高。    ②其它杂质元素其它杂质元素在电解铝锭中都很少,远远低于国家标准,在运用收回废杂铝时就或许超越标准;在出产中,不光要操控每个元素不能超支,并且要操控杂质元素总量也不能超支,当单个元素含量不超支,但总量超支时,这些杂质元素相同对型材质量有很大影响。特别需求提出着重的是,实践证明,锌含量到0.05时(国标中不大于0.1)型材氧化后表面就呈现白色斑驳,因而锌含量要操控到0.05以下。    三.6063铝合金的熔炼    1.操控好熔炼温度    铝合金熔炼是出产优质铸棒的最重要工艺环节之一,若工艺操控不妥,会在铸捧中发作夹渣、气孔,晶粒粗大,茸毛晶等多种铸造缺点,因而有必要严加操控。    6063铝合金的熔炼温度操控在750-760℃之间为佳,过低会增大夹渣的发作,过高会增大吸氢、氧化、氮化烧损。研讨标明,铝液中的溶解度在760℃以上急剧上升,当热削减吸氢的途径还有许多,如烘干溶炼炉和熔炼东西,防止运用熔剂受潮蜕变等。但熔炼温度是最灵敏要素之一,过离的熔炼温度不光糟蹋动力,添加本钱,并且是形成气孔,晶粒粗大,茸毛晶等缺点的直接成因。    2.选用优秀的熔剂和恰当的精粹工艺    熔剂是铝合金熔炼中运用的重要辅助材料,现在市场上所售熔剂中首要成份为氯化物,氟化物,其间氯化物吸水性强,简略受潮,因而,熔剂的出产中有必要烘干所用质料,完全除掉水份,包装要密封,运送、保管中要防止破损,还要留意出产日期,如保管日期过长,相同会发作吸潮现象,在6063铝合金的熔炼中,运用的除渣剂、精粹剂、掩盖剂等熔剂假如吸潮,都会使铝液发作不同程度的吸氢。    挑选好的精粹剂,挑选适宜的精练工艺也对错常重要的,现在6063铝合金的精粹绝大多数选用喷粉精粹,这种精粹办法能使精粹剂与铝液充沛触摸,可使精粹剂发挥最大效能。尽管这个特色是清楚明了的,可是精粹工艺也有必要留意,不然得不到应有用果,喷粉精粹中所用氮气压力以小为好,能满意吹出粉剂为佳,精粹中假如运用的氮气不是高纯氯(99.99%N2),吹入铝液的氮气越多,氟气中的水份使铝液发作的氧化和吸氢越多。别的,氟气压力高,侣液发作的翻卷波涛大,增大发作氧化夹渣的或许性。假如精粹中运用的是高纯氮,精粹压力大,发作的气泡大,大气泡在铝液中的浮力大,气泡敏捷上浮,在铝液中的逗留时刻短,除氢效果并不好,糟蹋氮气,添加本钱。因而氮气应少用,精粹剂应多用,多用精粹剂只要优点,没有害处。喷粉精粹的工艺关键是竭尽或许少的气体,喷进铝液尽或许多的精粹剂。    3.晶粒细化    晶粒细化是铝合金熔铸中晕重要的工艺之一,也是处理气孔、晶粒粗大、亮光晶、茸毛晶、裂纹等铸造缺点的最有用办法之一。在合金铸造中,均对错平衡结晶,一切的杂质元素(当然也包含合金元素)绝大部分会集散布在晶界,晶粒越小,晶界面积就越大,杂质元素(或合金元素)的均匀度就越高。对杂质元素而言,均匀度高,可削减它的有害效果,乃至将少数杂质元素的有害变为有利;对合金元素面言,均匀度高,可发挥合金元素更大的合金化艘能,到达充沛利用资源的意图。    细化晶粒、增大晶界面积、增大元素均匀度的效果可经过下面的核算加以阐明。    假定金属块1与2有相同的体积V,均由立方体晶粒构成,金属块1的晶粒边长为2a,2的边长为a,那么金属块1的晶界面积为:    金属块2的晶界面积为:    金属块2的晶界面积是金属块1的2倍。    由此可见合金晶粒直径减小一倍,晶界面积就要增大—倍,晶界单位面积上的杂质元素将削减一倍。    在6063铝合金的出产中,对磨砂料来说,因为要经过腐蚀使型材发作均匀砂面,那么合金元素及杂质元素的均匀散布就显得尤为重要。晶粒越细,合金元素(杂质元素)的散布越均匀,腐蚀后得到的砂面就越均匀。    四.6063铝合金的浇铸    1.挑选合理的浇铸温度    合理的浇铸温度也是出产出优质铝棒的重要要素,温度过低,易发作夹渣、针孔等铸造缺点。温度过高,易发作晶粒粗大、茸毛晶等铸造缺点。    做了晶粒细化处理后的6063铝合金液,铸造温度可恰当进步,一般可操控在720-740℃之间,这是因为:①铝液经晶粒细化处理后变粘,简略凝结结晶。②铝棒在铸造中结晶前沿有一个液固两相过度带,较高的铸造温度有较窄的过度带,过度带窄有利于结晶前沿排出的气体逸出,当然温度不行过高,过高的铸造温度会缩短晶粒细化剂的有用时刻,使晶粒变得相对较大。    2.有条件时,充沛预热,烘干流槽、分流盘等浇铸体系,防止水分与铝液反响形成吸氢。    3.铸造中,尽或许的防止铝液的紊流和翻卷,不要简单用东西搅动流槽及分流盘中的铝液,让铝液在表面氧化膜的维护下平稳流人结晶器结晶,这是因为东西搅动铝液和液流翻卷都会使铝液表面氧化膜决裂,形成新的氧化,一起将氧化膜卷进铝液。经研讨标明,氧化膜有极强的吸附才能,它含有2%的水份,当氧化膜卷进铝液后,氧化膜中的水份与铝液反响,形成吸氢和夹渣。    4.对铝液进行过滤,过滤是除掉铝液中非金属夹渣最有用的办法,在6063铝合金的铸造中,一般用多层玻璃丝布过滤或陶瓷过滤板过滤,无论是采纳何种过滤办法,为了确保铝液能正常的过滤,铝液在过滤前应除掉表面浮渣,因为表面浮渣易阻塞过滤材料的过滤网孔,使过滤不能正常进行,除掉铝液表面浮渣的最简略办法是在流槽中设置一挡渣板,使铝液在过滤前除掉浮渣。    五.6063铝合金的均化处理    1.非平衡结晶    如图三所示,是由A、B两种元素构成的二元相图的一部分,成份为F的合金凝结结晶,当温度下降到T1时,固相平衡成份应为G,实践成份为G’,这是因为在铸造出产中,冷却凝结速度快,合金元素的分散速度小于结晶速度,即固相成份不是按CD改变,而是按CD’改变,然后发作了晶粒内化学成份的不平衡现象,形成了非平衡结晶。    2.非平衡结晶发作的问题    铸造出产出的铝合金棒其内部安排存在两方面的问题:①晶粒间存在铸造应力;②非平衡结晶引起的晶粒内化学成份的不平衡。因为这两个问题的存在,会使揉捏变得困难,一起,揉捏出的产品在机械功能、表面处理功能方面都有所下降。因而,铝棒在揉捏前有必要进行均匀化处理,消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡。    3.均匀化处理    均匀化处理就是铝棒在高温(低于过烧温度)下经过保温,消除铸造应力和晶粒内化学成份不平衡的热处理。Al-Mg-Si系列的合金过烧温度应该是595℃,但因为杂质元素的存在,实践的6063铝合金不是三元系,而是一个多元系,因而,实践的过烧温度要比595℃低一些,6063铝合金的均匀化温度可选在530-550℃之间,温度高,可缩短保温时刻,节约动力,进步炉子的出产率。    4.晶粒大小对均匀化处理的影响    因为固体原子之间的结合力很大,均匀化处理是在高温下合金元素从晶界(或边缘)分散到晶内的进程,这个进程是很慢的。简略了解,粗大晶粒的均化时刻要比细晶粒的均匀化时刻长得多,因而晶粒越细,均匀化时刻就越短。    5.均匀化处理的节能办法    均匀化处理需求在高温下经过较长时刻保温,对动力需求大,处理本钱高,因而,现在绝大多数型材厂对铝棒未进行均匀化处理。其最重要的原因就是均匀化处理需求较高本钱所形成的。下降均匀化处理本钱的首要办法有:    ①细化晶粒    细化晶粒可有用的缩短保温时刻,晶粒越细越好。    ②加长铝棒加热炉,按均匀化和揉捏温度分段操控,满意不同工艺要求。这一工艺首要优点是:    a)不添加均匀化处理炉。    b)充沛利用铝捧均匀化后的热能,防止揉捏时再次加热铝棒。    c)铝捧加热保温时刻长,表里温度均匀,有利于揉捏和随后的热处理。    综上所述,出产出优质6063铝合金铸棒,首先是依据出产的型材挑选合理的成分,其次是严格操控熔炼温度、浇铸温度,做好晶粒细化处理、合金液的精粹、过滤等工艺办法,仔细操作,防止氧化膜的决裂与卷进。最终,对铝棒进行均匀化处理,这样就可出产出优质铝棒,为出产优质型材供给一个牢靠的物质基础。

高端铝合金幕墙生产技术发展

2019-01-14 11:15:51

随着我国经济的高速发展,大型公共建筑和高层建筑发展迅猛,作为以轻质、高强、薄、面大、精特点为主的材料建筑幕墙被迅速应用于各个领域的建筑物中,写字楼、商业建筑、体育场馆、会展中心、文化设施、交通枢纽建筑等的外围护结构都以建筑幕墙作为时代发展的特征。由于建筑业的高速发展,建筑幕墙以人居舒适为核心,以节能和环保技术为要点开发方向,各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑幕墙型材应运而生。铝合金型材具有密度小、比强度和比刚度高、耐腐蚀、美观耐用、易成形、可表面处理、可回收再生、可节能储能等一系列优良性能,因此,铝合金型材在建筑幕墙领域是一种长盛不衰的材料。    在1983~1994年间,我国主要是生产构件式明框玻璃幕墙,结构单一模仿国外技术,无本土行业规范和标准,技术质量水平较低。    在1995~2002年间,1995年初成立了中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙委员会,这是我国幕墙步入成长期的标志。这一时期除明框玻璃幕墙外,发展了隐框、铝板及石材幕墙,开发了单元式幕墙,1995年引进点支承幕墙,在引进国外技术的同时,开始结合国情有所创新。   在2005年~至今,建筑幕墙产品还将继续保持稳步增长、发展和成熟,各种大型扁宽、薄壁、高精、结构复杂的高端建筑铝幕墙型材、断桥幕墙也由此诞生和普及应用。从而也大大考验了铝型材生产商的生产能力和技术力量与之发展的匹配,在铝合金幕墙型材的生产过程中,如何保证配套生产按时保质交货,这是很多生产厂商都会遇到的棘手难题。导致出现这种情况的原因:生产厂商的硬件设施能否满足生产要求、模具加工和修模的技术如何、各工序工艺的控制是否达到了较理想的状态、各工序生产管理控制是否合理等等。都会拖延配套交货进度,尤其是面对一些结构复杂、表面处理严格的大型铝合金型材生产时,更是表现得束手无策。    那么要怎样才能缓解或解决这问题呢?    1.熔铸是源头:挤压铝棒的质量对出材的质量有着举足轻重的影响,高质量的挤压铝棒是获得高质量铝型材的基础。要获得高质量的铝棒要有先进的设备、成熟的熔铸工艺和出色的管理技术人员作保障。采用先进合理的熔铸工艺,根据选用的合金金相特性,选择合适的熔炼温度,尽可能地缩短熔炼时间,同时注意工具的清洁和精炼剂的纯度,确保熔体的质量。采用多次去气除渣工艺,尽可能地消除气、渣的存在,必要时采用在线除气工艺。在铸造前,可采用二级保温泡沫陶瓷过滤板对合金熔液进行过滤,进一步减少熔液中的夹杂含量,净化熔液。    2.模具、挤压是本体:模具是挤压工艺过程的基础,也是高端幕墙型材生产成形的技术关键之一。它不仅决定挤压产品的形状、尺寸精度和表面状态,而且还影响到挤压成形和产品的组织性能。好模要有优质的材料、的设计师、先进的加工设备技术精湛的修模技术人员为基础,才能设计加工出高质的模具,特别是多孔模,多孔模是提高产能和保证配套交单的又一保障。而挤压是模具的载体,它们唇齿相依。合理选用挤压工艺是型材成形好坏和保证模具高寿命的重点,也是我们完成生产任务的技术关键。⑴、根据不同合金合理选用挤压前铝棒的加热工艺,铝棒在慢速加温时,通过某一温度区间时,Mg2Si相极易析出,因此,要快速加温,以较快的速度通过Mg2Si相析出温度区域;⑵、选择合理的挤压筒温和模温,挤压时,模温变化大,控制模具冷却温度是关键,要严格控制冷却强度防止模具的热应力过大而导致失效,同时又要保证模具温度在正常的范围内,防止冷却介质渗漏到工作带影响挤压质量。⑶、选择适当的出口温度和冷却工艺,出口温度要控制在较佳的淬火温度范围,采用配套的牵引系统,使出料变形得到控制。以强风或加水雾快速冷却,以保证型材的机械性能完成坯料生产。    3.表面处理是容妆:不同的表面处理方法,让型材有各种各样的容妆。产品表面质量的好坏取决于我们对各项工艺参数的控制,并严格执行。而生产效率的提高,源于实践,源于我们对技术的改革和创新,技术的改革和创新很多时候源于一些简单的想法,然后努力的去验证并实现,确保配套生产顺利交货。    幕墙技术不断地发展,设计理念和领域也在不断地创新。现已从传统的、高能耗型的设计理念,转向低能耗、生态、健康型的设计理念。同时也进入了建筑学领域、功能学领域、结构学领域、面材领域和扩展领域。而恰恰面材领域和扩展领域是我们铝材生产商所关心和重视的,如现在发展的双层幕墙、光电幕墙、遮阳板幕墙、生态幕墙、智能幕墙、膜结构幕墙、动态幕墙和大型结构幕墙等,这些都需要大量的薄大精长和表面质量高要求型材。而在表面处理方面,未来一定时期里,铝型材表面处理的发展趋势是开发并推广清洁环保、高效节能技术,其具体表现为:喷涂喷粉前处理无酸无铬的化学处理工艺、高速高效阳极氧化技术、电解着色向多色彩化方向发展、槽液闭路循环回收技术和装备、耐磨耐划和超强耐候性的电泳涂料。    要适应这发展趋势,在生产大型高端铝合金幕墙型材时必须拥用合理先进的机械设备和设施,同时也要拥有强大的管理技术团队,不断地学习新的科学知识并运用到生产中去,保证所生产的产品与时俱进,不会被高速发展的建筑业所摒弃,也为未来发展所需生产要求保架护航。

铝合金板片的生产工艺

2019-01-10 09:44:13

一种工艺用来生产有着高屈服强度和合适延展性的铝合金板材,特别是用于制造汽车的面板。这个工艺包括将没有经过热处理的铝合金铸造成一个铸坯,然后所述的铸坯经过一系列的轧制得到较终规格的板材,更好的选择是随后的热处理退后产生再结晶。轧制步骤包括热轧和中温轧制铸坯以得到中间厚度的中间制品,然后冷却中间制品,接着在室温到340摄氏度的范围内中温轧制以及冷轧中间制品得到较终的规格的板材。这一系列的轧制过程是连续进行的没有中间品的圈绕和对中间板材的完全退火。该发明还涉及合金制品的薄板。    本发明涉及生产一种生产铝板材的工艺流程。特别是,本发明涉及通过轧制法从不经热处理合金中生产处适合成形的板材。例如,在制造汽车面板方面的5000系列铝合金。    5000系列铝合金(即镁作为主要的合金元素)通常用于汽车的面板(护板、门板、罩等等),对于这样的应用,为合金板片提供高屈服点和高延展性时所想要达到的。合适规格和屈服强度的铝合金片可由连续浇铸之后的轧制得到。在传统的连铸过程中,从铸造中得到的金属经过热轧和温制,然后盘绕(在温度大约300摄氏度)接着被送往另一轧机,在不超过160摄氏度的温度进行较后的冷轧。    为了精炼,在这里所要提到的一点是通常所指的“热轧”是在温度高于合金的再结晶温度时实施的。以便合金在轧辊型缝之间或在滚动以后的线圈中自己退火再结晶。所述的“冷轧”通常意味着具有大量加工硬化率的工作轧辊以便在轧制期间或之后的合金既没有重结晶也不会发生回复。“中温轧制”在二者之间执行,以便没有重结晶作用但是屈服强度由于恢复过程而大幅度减少。对于铝合金,热轧温度超过350摄氏度,冷轧温度小于150摄氏度,中温轧制在150和350摄氏度之间实施。    不幸地是,上述的常规方法的中间卷绕是笨重和昂贵的,储运需要获得一产品,其具有一个合适的微晶结构,以生产预期的屈服强度。    在美国专利号5,514,228中,在1996年5月7日公开一个同轴的连铸过程,其中板片没有经过中间圈绕而轧成较后所需的规格。不过,在较终的轧制之前还需要进一步的固溶处理,以便在较后的卷绕之前板片进行连续地完全被退火。然而,5000系列合金经固溶处理后不会被强化。    本发明的一个目的是以方便和经济的方式生产不经热处理的铝合金板片以便适用于汽车版面的制造。    本发明的另一个目的是,提供一种工艺以连续的步骤而不经过中间的二级轧制生产5000系列的铝合金板片,以得到高屈服点的铝合金产品。    本发明的一方面,提供生产铝合金板片的一种工艺,其中包括:铸造不经热处理的铝合金以形成一个扁钢锭,然后扁钢锭经过一系列的轧制步骤,以生产较后规格的产品。轧制步骤包括:热轧和中温轧制板坯,形成中级规格中间板片,冷却间板片;然后在室温到340摄氏度的温度范围内对中间板片进行中温轧制和冷轧;一系列连续的轧制步没有中间片的卷绕或完全退火。    上述流程在所谓的H2回火中一种合金。进一步的退火再结晶生产处适合于汽车所用的板片。    本发明的另一方面,提供一种铝合金板片由不经热处理的铝合金制成,这一个过程包括:铸造不经热处理的铝合金,以形成扁钢锭;所述扁钢锭经过一系列的轧制,以生产较后规格的制品;轧制步骤包括:热轧和中温轧制板坯,形成中级规格的中间片,冷却中间片,然后在室温到340摄氏度的温度范围内对中间板片进行中温轧制和冷轧;一系列连续的轧制步没有中间片的卷绕或完全退火。    如上所述,本发明需要热轧和中温轧制然后不经中级圈绕或完全退后进行中温轧制和冷轧。当连续轧制扁钢锭的时候,热板坯向空气和轧辊失去热,以便热轧在中温轧制中结束(即在结晶温度以下)。    这就是通过热轧和中温轧制的方法。在热轧期间,金属完全再结晶以释放在铸造期间产生的任何应变能。这期间的温度取决于同时发生的冷加工的发生量,以及合金的组成。在中温轧制期间,应变能量由于逐渐的轧制而建立,这就是金属所谓的“恢复”。如同重结晶作用一样,出去温度影响外恢复程度取决于冷加工的量和合金的组成。重结晶和恢复之间的重要的区别是,即重结晶作用导致内部张力迅速的减少并在热轧期间发生,然而恢复是中温轧制和冷轧的整个周期中发生,而且内部张力是平稳的减少的,但是大部分压力在“暖和的”轧制期间被释放。    本发明的过程对任何不经热处理的铝合金有益,这些铝合金较终的处理方式是完全退火状态。不过,加强晶粒度在汽车应用方面的5000系列合金中是较重要的。过程可用于所有的5000系列合金在完全退火状态中被运送,但是对AA5754合金尤其有用,此合金含有有限量的Mg,为了避免应力腐蚀裂纹,对此合金来说,加强晶粒度是特别重要的。Mg含量更高的例如AA5182合金,对应力腐蚀裂纹敏感,但它们有更高的强度。对于这样的合金的当然是有益的,但是不那么明显。    本发明的工艺,至少在它的优选的形式中,提供一种制作汽车车身结构的5000系列的铝片,其在一台连铸机上经过连续的轧制得到良好的机械性能。    本发明的一个优点是,虽然自身退火不会生产优选的微观结构和性质,但是在较低温度的轧制以后的重结晶以及接着的退火,确实生产预期的细粒尺寸、高强度和有利的晶体织构。    1.生产铝合金板片的一种工艺,包括:铸造不经热处理的铝合金以形成一个扁钢锭,然后扁钢锭经过一系列的轧制步骤,以生产较后规格的产品。轧制步骤包括:热轧和中温轧制板坯,形成中级规格中间板片,冷却间板片;然后在室温到340摄氏度的温度范围内对中间板片进行中温轧制和冷轧;一系列连续的轧制步没有中间片的卷绕或完全退火。

原铝、铝合金及铝材的生产方法

2018-12-28 15:58:44

目前工业生产原铝的唯一方法是霍尔-埃鲁铝电解法。由美国的霍尔和法国的埃鲁于1886年发明。霍尔-埃鲁铝电解法是以氧化铝为原料、冰晶石(Na3AlF6)为熔剂组成的电解质,在950-970℃的条件下通过电解的方法使电解质熔体中的氧化铝分解为铝和氧,铝在碳阴极以液相形式析出,氧在碳阳极上以二氧化碳气体的形式逸出。每生产一吨原铝,可产生1.5吨的二氧化碳,综合耗电在15000kwh左右。   工业铝电解槽大体上可以分为侧插阳极自焙槽、上插阳极自焙槽和预焙阳极槽三类。由于自焙槽技术在电解过程中电耗高、并且不利于对环境的保护,所以自焙槽技术正在被逐渐淘汰。目前全球原铝年产量约为2800万吨,我国的原铝年产量约为700万吨。    必要时可以对电解得到的原铝进行精炼得到高纯铝。目前的铝合金生产方法主要以熔配法为主。由于铝及其合金具有优良的可加工性能,所以通过锻、铸、轧、冲、压等方法生产板、带、箔、管、线等型材。

热喷涂稀土锌铝合金生产技术

2018-12-11 14:35:52

随着现代化工业的发展,各个工业部门越来越多的要求机械设备能在高参数(如高温、高压、高速、高度自动化)和恶劣的工况条件下(如严重的磨损和腐蚀等)长期稳定运转,因此,就需要提高材料表面的耐腐蚀性;耐磨性及耐热性等性能。用高级合金材料制造整体设备及零件以达到表面防护和表面强化的目的,显然是很不经济的,有时甚至是不可能的,所以,研究和发展材料的表面处理技术就具有重大的技术经济意义。热喷涂技术作为一种新的表面防护和表面强化工艺,在近十多年的时间里得到了高速发展,热喷涂技术由早期制备一般的防护性涂层发展到制备各种功能性涂层,由产品的维修发展到大批量的产品制造,由单一涂层发展到包括产品失效分析、表面预处理、喷涂材料和设备的选择、涂层系统设计和涂层后加上在内的热喷涂系统工程:而且这种转变是由使用条件最苛刻和要求最严格的宇航工业开始,然后迅速向民用工业部门扩展开来。所谓热喷涂技术,就是为了改善基体材料的性质,利用某种热源把喷涂材料熔融,并喷向基体材料的表面而形成各种涂层的一种技术。  热喷涂工艺具有如下特点:   (1)可以在各种材料上喷涂涂层,如在金属、陶瓷、玻璃、木材、塑料、石膏、布和纸等材料的表面均能进行喷涂;   (2)可喷涂的材料很广泛,几乎包括所有的固态工程材料,如各种金属、陶瓷、塑料、金属、非金属矿物及这些材料组合成的复合粉末材料等;   (3)采用复合涂层等工艺,可以将性能截然不同的两种以上的材料制成具有优异综合性能的涂层,如耐蚀、耐磨减磨、耐热绝热、抗氧化、导电、绝缘、密封、节能、辐射和及防辐射以及其它特殊功能的涂层;   (4)一般不受被喷涂工件尺寸的限制和施工场所的限制,即可以对大型构件表面进行大面积喷涂,也可以在指定的局部表面进行喷涂;既可以在工厂室内施工,也可以在户外现场施工,十分灵活;   (5)喷涂层厚度可以控制,从几十微米到几个毫米,耗用的材料少,因而花钱少,收效大;   (6)喷涂操作的程序较少,喷涂施工时间短、效率高,比较经济、易于推广;   (7)在热喷涂过程中,基体材料的受热程度可以控制,等离子喷涂时,基体材料的温度不会超过200℃。因此,基体的变形很小,对基体材料的组织几乎没有影响;   (8)喷涂层的耐磨性很高,它的硬度可以根据所使用的材料类型调整到比较高的范围;   在现代工业中,热喷涂技术正逐渐发展成为象铸、锻、焊和热处理那样独立的材料加工工艺成为工业部门节约贵金属材料,节约能源,提高产品质量,延长产品使用寿命,降低成本,提高工效的重要工艺手段。热喷涂在产品制造和废旧品的维修上,也得到了越来越多的应用,取得了显着的经济效果。作为热喷涂的一个重要方面,在钢铁表面喷涂锌及铸合金是钢铁材料表面耐腐蚀的一个主要手段。与电镀锌和热浸镀锌相比,热喷镀锌的最大优点是可用于不能电镀和热浸镀的大型构件,如大型桥梁、铁塔、储油罐、水库闸门、水槽及输送管道、钢轨和结构件等等。国内、外在所有资料表明:当钢铁构件表面喷涂0.2-0.3mm锌涂层并加封闭层,可在大气、清水、海水、中耐蚀20-30年。近几年,随着铸铝合金在热浸镀中的应用,热喷涂锌铝合金也在国外开始研制并逐步开始应用。与纯锌和锌合金相比,其耐蚀性和涂层的表面性能有了很大的提高,而涂层厚度只需原来的一半甚至连一半都不到,其经济效益十分显着。   目前,国外(主要是美国、英国、加拿大、墨西哥等国)在热喷涂锌铝合业应用方面的大大领先我国。已研制出ZbAl15的锌铝合金丝并已开始大规模的应用。同时,正在研制高铝含量(含铝20%-40%)的锌铝合金丝。在理论研究方面,尽管作了大量的探讨工作,但对热喷涂时结合的机理方面尚未有定论,只处于假设阶段。国内目前尚未见有关钵铝合金丝研制和应用方面的报寻。

《金锭》国家标准5月实施

2019-01-25 10:18:44

中华人民共和国国家质量检验检疫总局近日向全国发布消息:重新修订的中华人民共和国《金锭》国家标准自2004年5月正式实施。该项国家标准由中国有色金属工业协会提出,由江西铜业集团公司负责主制定的8个主要起草人中江西铜业集团公司占了3个。该标准对金锭的要求,实施方法、检验规则、标志、包装、运输、储存和质量说明 书等八个方面做出了规定。   在当代时代,随着全球经济一体化的发展和中国加入WTO的深入,标准化工作在国际贸易中的作用愈来愈重要,这也是企业加快未来发展、增强国际竞争力的关键所在。在企业界有这样一句话:一流的企业制定标准,二流的企业执行标准。随着江西铜业集团公司的不断发展壮大、外界的纷纷看好,江西铜业集团公司频频接受国家及行业标准的制定任务。近年来,江西铜业集团公司制定的国家标准有《金锭》、《铜精矿化学分析方法》等二项,行业标准有《铜冶炼企业产品能耗》、《有色金属选矿用生石灰》、《绢云母粉》等13项

铝合金型材挤压生产加工全过程

2019-01-09 11:26:51

铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的,因为产品的设计是基于给定的使用要求,使用要求决定了产品的许多较终参数。如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求,这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。而产品的形状决定了挤压模具的形状。设计的问题一旦解决了,则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始,铝铸棒在挤压前必须加热使其软化,加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内,然后由大功率的油压缸推动挤压杆,挤压杆的前端有挤压垫,这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。这就是模具的作用:生产所需要产品的形状。    挤压方向为由左向右这就是对现在使用较为广泛的直接挤压的简单描述,间接挤压是一个相似过程,但是也有些非常重要的不同处,在直接挤压过程,模具是不动的,由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。在间接挤压过程。模具被安装在中空的挤压杆上,使模具向不动的铝棒坯进行挤压,迫使铝合金通过模具向中空的挤压杆挤出。    其实挤压过程类似于挤牙膏,当压力作用于牙膏封闭端时,圆柱状的牙膏就从圆形的开口处被挤出来。如果开口是扁平的,则挤压出来的牙膏就是带状了。当然复杂的形状也能在相同形状的的开口处被挤出来。例如,蛋糕师使用特殊形状的管子挤压冰淇淋来做各种修饰花边,他们所做的其实就是挤压成型。虽然你不能用牙膏或冰淇淋生产很多很有用的产品,你也不能用手指就将铝合金挤压成铝管。但是你能依靠大功率的液压机将铝合金从一定形状的模孔处挤压出来生产种类繁多、很有用的几乎任何形状的产品。    铝棒就是挤压过程的坯料,挤压用铝棒可以是实心也可以是空心的,通常是圆柱体,长度由挤压盛锭筒决定。铝棒通常是通过铸造成型,也有的锻造或粉末锻压成型。通常是由调好合金成分的铝合金棒材锯切而成。铝合金通常由不止一种金属元素组成,挤压铝合金是由微量(通常不超过5%)元素(如:铜、镁、硅、锰或锌)组成,这些合金元素提高了纯铝的性能和影响了挤压过程。各个厂家的铝棒长度都不一致,是由于铝型材较终所需长度、挤压比、出料长度以及挤压余量来决定。标准的长度一般从26英寸(660mm)到72英寸(1830mm).外径范围从3英寸(76mm)到33英寸(838mm)6英寸(155mm)to9英寸(228mm)直接挤压生产过程    当较终产品的形状确定好,选择好了合适的铝合金,挤压模具制造已经完成,就开始了实际挤压过程的准备工作就完成了。然后预热铝棒和挤压工具,在挤压过程中,铝棒本来是固态的,但是在加热炉中已经变软。铝合金熔点约为660℃。挤压加工过程典型的的加热温度一般大于375℃,并取决于金属的挤压状况,可高达500℃。    实际的挤压过程始于当挤压杆开始对盛锭内的铝棒进行施加压力时。不同的液压机所设计的的挤压力大小从100吨到15,000吨,几乎什么压力都有。这个挤压力就决定了挤压机能生产的挤压产品大小。挤压产品规格由产品的较大的横截面尺寸来表示的,有时也指产品的外接圆直径。    当挤压刚刚开始,铝棒受到模具的反作用力而变短、变粗,直到铝棒的膨胀受到盛锭筒筒壁制约,然后,当压力继续增加,柔软的(仍然是固体)金属没有地方可流,开始从模具的成型孔被挤压到模具的另一端出来,这就形成了型材。    大约有10%的铝棒(包括铝棒表皮)被剩余在盛锭筒内,挤压产品从模具处切下来,剩余在盛锭筒的金属也被清理回收利用。当产品离开模具后,后面的工序是,热的挤压产品被淬火,机械处理和时效。当加热的铝通过盛锭筒从模具挤出来时.铝棒的中心的金属流动要快于边缘。如插图中的黑色带纹所示,边缘的金属被留在后面当作残余被回收利用。    挤压速度取决于被挤压的合金和模具出料孔形状,用硬合金挤来挤复杂形状材料,可能慢到每分钟1-2英尺。而用软合金挤压简单形状材料可达到每分钟180英尺,甚至更快。    挤压产品长度取决于铝棒和模具出料孔,一次不间断的挤压可挤压出长达200英尺的产品。较新的成型挤压,当挤压出来的产品离开挤压机时被放置在滑出台上(相当于输送带),根据合金的不同,挤压出来的产品冷却方式:分为自然冷却,空气或水冷却淬火。这是确保产品时效后金相性能关键的一步。然后挤压产品被转移到冷床上。    拉直挤压产品淬火(冷却)后,然后用拉伸机或矫直机来进行调直和矫正扭拧(拉伸也被分类为挤压后的冷加工)。较后由输送装置将产品输向锯切机。锯切典型的成品锯切是将产品锯切为特定的商用长度。圆盘锯是当今使用较为广泛的,如同旋臂锯机垂直将挤压出来的长料锯开。也有锯从型材上方切下来(如电动斜切锯)。也有用锯台的,锯台是带有圆盘锯片由下往上升起将产品锯切的,然后锯片再回到台面底部进行下一循环。    典型的成品圆盘锯,直径一般为16-20英寸,带有100多个硬质合金齿。大尺寸的锯片用于大直径的挤压机。    自润滑锯切机装备有向锯齿输送润滑剂的系统,这样可以保证较佳的锯切效率和锯口表面。    自动装置压料装置将型材固定好以便锯切,而锯切碎屑被收集起来回收利用。时效:一些挤压产品需要通过时效以达到起较佳强度,因此也叫时效硬化。自然时效在室温下进行。人工时效则在时效炉内进行。学术而言是叫析出强化相热处理。    当型材从挤压机挤出,型材成半固态状态。但是很快当其冷却或淬火(无论空冷或水冷)时很快成为固体。非热处理强化铝合金(如加入镁或锰的铝合金)通过自然时效和冷加工获得强度。可热处理强化铝合金(如加铜、锌、镁+硅的铝合金)通过影响合金金相结构的热处理可获得更好的强度和硬度。