变形铝及铝合金圆铸锭
2019-01-15 09:49:25
本标准明确规定了变形铝及铝合金圆铸锭牌号、状态、规格、化学成分、允许尺寸偏差、低倍组织、显微组织、外观质量、质量控制、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等方面的要求,适用于挤压、锻造及其他加工方法使用的变形铝及铝合金圆铸锭毛坯。
本标准与YS/T67-1993相比,在内容上有了较大变动,适用牌号扩大到1×××、2×××、3×××、5×××、6×××、7×××、8×××,而且全部采用四位数字牌号。该标准不包括4系合金,因为4系合金的生产及检验与其他合金不一样,而且还没有成形的检验方法。本标准中列出S6063合金,其Ti含量为0.01%~0.02%,其余成分与6063相同。其他的具体牌号及化学成分应符合GB/T 3190 规定。在标准的终审会上,将S6063合金及其Ti含量取消。该标准规格从300mm扩大到550mm;增加了质量控制内容;铸锭的低倍组织、显微组织检查与验收按GB/T3246进行。原标准名称已不适应发展需要,牌号仅限于LD30、LD31两种合金,根据这些年的使用,已明显不能满足流通领域的需要,所以此次修定将牌号改为变形铝及铝合金圆铸锭,致使其容量扩大好几倍。
该标准于2006年实施。该标准的形成,将起到统一要求,规范市场的作用,同时,有利于提高我国变形铝及铝合金产品质量,为我国变形铝及铝合金产品与国际接轨提供有力保证。
本标准达到了国际先进水平。
6063铝合金圆铸锭光亮晶粒预防
2019-01-02 14:54:40
6063铝合金主要用于挤压建筑型材,其铸锭冶金缺陷有裂纹、气孔、夹渣、疏松、光亮晶粒、羽毛状晶、粗大晶粒等。这些冶金缺陷,不同程度地影响了圆铸锭生产的成品率和挤压时的成材率,给公司带来很大经济损失,因此必须防止上述冶金缺陷的产生。 光亮晶粒是在对6063铝合金铸锭检查低倍组织时发现的,在试样断面上表现为一些不规则的浅色亮斑,主要集中在铸锭的根部,晶粒组织粗大,晶内固溶物较少,颜色呈浅白色,与正常结晶组织有较大差异,是在铸造阶段产生的。 1 光亮晶粒产生的原因 1。1化学成分 6063属低合金化的A1-Mg-Si系高塑性合金,在炉料酬过程中因误操作加入了”(Cu):0.24%-0.32%的6061合金废料,为6063铝合金铸锭产生光亮晶粒缺陷创造了条件,见表1。 1。2铸造温度低 为了提高铸锭的成形性和外观质量,往往使铸造温度偏低,这样在铸造时液穴的温度较低,液穴内过冷带扩展到转接板底部区域,就会在转接板底部先期结晶出树枝晶,它们在液穴内长时间长大而生成了光亮晶粒。由于光亮晶粒的生长速度十分缓慢,且因其周围的金属液流不断更新,使该处的液相成分在结晶过程中没有大的变化,在光亮晶粒和液相间始终保持着开始结晶时的浓度差,因而使得光亮晶粒成为贫溶质的铝固溶体(1)。 1.3浇铸盘温度低 由于6063铝合金圆铸锭生产特点是炉次、铸次之间生产间隔时间长,浇铸盘总是处于冷状态,造成开始铸造时,液穴熔体温度较低,先结晶的光亮晶粒就会依附在转接板上,逐渐长大,当长大到一定程度时,便掉人铸锭中,在铸锭根部形成光亮晶粒组织缺陷。 1.4 结晶器 6063铝合金铸造时所采用的结晶器为水眼式矮结晶器,循环水水质脏,水温高,Ca2+、Ms2‘离子浓度偏高,铸造时使部分水眼堵塞,造成铸锭周边部分熔体温度高低不一,使结晶器内金属液流波动和液流分配不均匀,在局部偏低的铸造温度下熔体结晶速度不一,产生了光亮晶粒。 2 防止措施 通过以上分析,我们采取了以下措施: (1)在换生产品种时彻底洗炉。 (2)对不同品种的合金废料分开存放,配制时只允许加入同品种或成分相近的废料。 (4)加强工艺操作管理,在铸造前用石油液化汽喷灯将流槽、分配盘、流管和转接板等烘烤至红热状态。 (5)改造循环水过滤系统和冷却系统,充分利用软化水站,使循环水水质、水温和Cab、M广离子浓度达到铸造作业的要求,消除由于循环水给铸锭带来的冶金缺陷。炉料中Cu含量偏高,熔体流入液穴时温度偏低,分配盘预热不好,循环水对铸锭冷却不好造成的。 (6)通过调整炉料中Cu含量,适当提高铸造温度和铸造速度,在铸造前对浇铸工具预热烘烤,同时加强循环水水质的控制,完全可以消除6063铝合金铸锭的光亮晶粒缺陷。
【标准】变形铝及铝合金圆铸锭
2019-01-02 16:33:43
范围
本标准 规定了变形铝及铝合金圆铸锭的要求、质量控制、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等内容。
本标准 适用于挤压、锻造及其他加工方法使用的变形铝及铝合金圆铸锭毛坯。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究。
是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB /T 3 190 变形铝及铝合金化学成分
GB /T 3 199 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存
GB /T 3 246(所有部分)变形铝及铝合金制品组织检验方法
GB /T 6 987(所有部分)铝及铝合金化学分析方法
GB /T 1 7432 变形铝及铝合金化学成分分析取样方法
YS /T 4 89-2005 细晶铝锭
YS /T 4 91-2005 变形铝及铝合金用熔剂
YS /T 4 92-2005 铝及铝合金成分添加剂
YS /T 6 00-2005 铝及铝合金液态测氢试验方法
YS /T 6 01-2005 铝合金熔体净化用泡沫陶瓷过滤板
3 要求
3.1 牌号、状态、规格
铸锭的牌号、状态及规格应符合表1的规定。
3.2 化学成分
铸锭的化学成分应符合GB/丁319。的规定。
3.3 尺寸允许偏差
铸锭的尺寸偏差应符合表2的规定
3.4 低倍组织
铸锭的低倍组织应符合表3的规定
3.5 显微组织
均匀化状态铸锭的显微组织不允许有过烧
3.6 外观质t
3.6,1 铸锭表面不允许有拉裂、气泡及腐蚀斑点
3.6.2 直径小于30 mm铸锭,表面允许存在深度不大于1.smm的拉痕、成层(冷隔)、缩孔等缺陷,直径30mm一5Omm铸锭,表面允许存在深度不大于2.omm的拉痕、成层(冷隔)、缩孔等缺陷
3.63 允许有经过铲凿修整过且不大于Zmm的机械碰伤,但机械碰伤应不多于四处。
3.6.4 铸锭表面不允许有高出基面1.5mm的金属瘤。
3.6.5 铸锭表面应清洁、无油污。
3.6.6 铸锭端面不允许有飞边及毛刺。
4 质t控制
铸锭生产过程的质量控制要求参见附录A(资料性附录)。
5 试验方法
5.1 化学成分仲裁分析方法
铸锭化学成分的仲裁分析方法应按G/BT6987进行。
5.2 尺寸测且方法
用相应精度的量具进行测量
5.3 低倍组织检验方法
铸锭低倍组织试验方法应按G/BT3246的规定进行。
5.4 显微组织检验方法
均匀化铸锭的显微组织试验方法应按GB/T3246的规定进行。
5.5 外观质f检验方法
一般以目测检验外观质量。必要时可采用打磨法确定表面缺陷的深度。
6 检验规则
6. 1 检查与验收
6.1.1 铸锭应由供方技术部门进行检验,保证产品质量符合本标准(或订货合同)的规定,并填写质量证明书
6.1.2 需方应对收到的产品按本标准的规定进行复验。复验结果与本标准及订货合同的规定不符时,应以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差的异议,应在收到产品之日起一个月提出,属于其他性能的异议,应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁,供需双方应在需方共同进行仲裁取样
6.2 组批
铸锭应成批提交验收,每批应由同一熔次、状态、规格组成。
6.3 检验项目
每批铸锭均应进行化学成分、尺寸偏差、低倍组织和外观质量的检验。均匀化状态铸锭还应检验显微组织
6.4 取样
产品取样应符合表4规定。
6.5 检验结果的判定
6.5.1 化学成分分析不合格时,判该批不合格
6.5.2 尺寸偏差不合格时,判单根不合格,可由供方逐根检验,合格交货,不合格报废。
6.5.3 低倍组织检验不合格时,允许供方重新取样进行重复试验。取样方法是:对有低倍缺陷的铸锭从其头、尾两端各切掉400 mm后,再切取低倍试片进行重复试验,重复试验结果合格,可全批交货,如其中仍有试样不合格,则全批报废,或由供方逐根检查,合格者交货。
6.5.4 显微组织不合格时,全批报废
6.5.5 外观质量不合格时,判单根不合格,但允许供方重新加工处理,合格者交货,仍不合格者报废。
7 标志、包装、运输、贮存
7.1飞标志
7.1.1 每根铸锭的端面打上牌号、熔次号、及检印。
7.1.2 每一捆铸锭应设有两处标签,注明:
a) 供方技术监督部门的检印;
b) 产品名称;
c) 牌号;
d) 供应状态;
e) 熔次号。
7.2 包装、运翰、贮存
铸锭为裸件包装,也可由供需双方共同商定,并在合同中注明。运输及贮存按照GB/T3 199的规定进行。
7.3 质CE明书
每批铸锭应符合本标准要求的质量证明书,注明:
a) 供方名称、地址、电话、传真;
b) 产品名称;
c) 牌号;
d) 供应状态;
e) 熔次号;
f) 规格;
9) 净重和件数;
h) 各项检验结果和技术监督部门印记;
i) 本标准编号;
j) 出厂日期或包装日期。
8 合同内容
订购本标准所列材料的合同内应包括下列内容:
a) 产品名称;
6) 牌号;
c) 状态;
d) 尺寸规格;
e) 重量;
f) 本标准编号;
R) 特殊要求。
如何预防6063铝合金圆铸锭光亮晶粒
2019-01-15 09:51:32
6063铝合金主要用于挤压建筑型材,其铸锭冶金缺陷有裂纹、气孔、夹渣、疏松、光亮晶粒、羽毛状晶、粗大晶粒等。这些冶金缺陷,不同程度地影响了圆铸锭生产的成品率和挤压时的成材率,给公司带来很大经济损失,因此必须防止上述冶金缺陷的产生。 光亮晶粒是在对6063铝合金铸锭检查低倍组织时发现的,在试样断面上表现为一些不规则的浅色亮斑,主要集中在铸锭的根部,晶粒组织粗大,晶内固溶物较少,颜色呈浅白色,与正常结晶组织有较大差异,是在铸造阶段产生的。 1 光亮晶粒产生的原因 1.1化学成分 6063属低合金化的A1-Mg-Si系高塑性合金,在炉料酬过程中因误操作加入了”(Cu):0.24%-0.32%的6061合金废料,为6063铝合金铸锭产生光亮晶粒缺陷创造了条件,见表1。 1.2铸造温度低 为了提高铸锭的成形性和外观质量,往往使铸造温度偏低,这样在铸造时液穴的温度较低,液穴内过冷带扩展到转接板底部区域,就会在转接板底部先期结晶出树枝晶,它们在液穴内长时间长大而生成了光亮晶粒。由于光亮晶粒的生长速度十分缓慢,且因其周围的金属液流不断更新,使该处的液相成分在结晶过程中没有大的变化,在光亮晶粒和液相间始终保持着开始结晶时的浓度差,因而使得光亮晶粒成为贫溶质的铝固溶体(1)。 1.3浇铸盘温度低 由于6063铝合金圆铸锭生产特点是炉次、铸次之间生产间隔时间长,浇铸盘总是处于冷状态,造成开始铸造时,液穴熔体温度较低,先结晶的光亮晶粒就会依附在转接板上,逐渐长大,当长大到一定程度时,便掉人铸锭中,在铸锭根部形成光亮晶粒组织缺陷。 1.4 结晶器 6063铝合金铸造时所采用的结晶器为水眼式矮结晶器,循环水水质脏,水温高,Ca2+、Ms2‘离子浓度偏高,铸造时使部分水眼堵塞,造成铸锭周边部分熔体温度高低不一,使结晶器内金属液流波动和液流分配不均匀,在局部偏低的铸造温度下熔体结晶速度不一,产生了光亮晶粒。 2 防止措施 通过以上分析,我们采取了以下措施: (1)在换生产品种时彻底洗炉。 (2)对不同品种的合金废料分开存放,配制时只允许加入同品种或成分相近的废料。 (4)加强工艺操作管理,在铸造前用石油液化汽喷灯将流槽、分配盘、流管和转接板等烘烤至红热状态。 (5)改造循环水过滤系统和冷却系统,充分利用软化水站,使循环水水质、水温和Cab、M广离子浓度达到铸造作业的要求,消除由于循环水给铸锭带来的冶金缺陷。炉料中Cu含量偏高,熔体流入液穴时温度偏低,分配盘预热不好,循环水对铸锭冷却不好造成的。 (6)通过调整炉料中Cu含量,适当提高铸造温度和铸造速度,在铸造前对浇铸工具预热烘烤,同时加强循环水水质的控制,完全可以消除6063铝合金铸锭的光亮晶粒缺陷。
铝合金圆棒挤压工艺举例
2019-01-02 09:41:22
棒材直径/㎜
模孔数n
挤压筒直径/㎜
挤压系数λ
填充系数κ
残料高度H1/㎜
压出长度L出/㎜
铸锭尺寸Do×Lo/㎜×㎜6
10
115
36.74
1.06
41
7550
112×26025
4
200
16
1.09
78
7559
192×60030
2
170
16.06
1.1
71
7620
162×60040
1
170
18.06
1.1
62
8731
162×60060
3
360
12
1.06
98
9013
350×900100
1
360
12.96
1.06
96
9760
350×900150
1
420
7.84
1.08
111
5663
405×900200
1
500
6.25
1.08
101
5156
482×1000250
1
650
6.76
1.08
120
8576
625×1500300
1
800
7.11
1.08
150
8808
770×1500
变形铝及铝合金圆铸锭国家标准
2019-01-15 09:51:32
1 范围
本 标 准 规定了变形铝及铝合金圆铸锭的要求、质量控制、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等内容。
本 标 准 适用于挤压、锻造及其他加工方法使用的变形铝及铝合金圆铸锭毛坯。
2 规范性引用文件
下 列 文 件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的较新版本。凡是不注日期的引用文件,其较新版本适用于本标准。
GB /T 3 190 变形铝及铝合金化学成分
GB /T 3 199 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存
GB /T 3 246(所有部分) 变形铝及铝合金制品组织检验方法
GB /T 6 987(所有部分) 铝及铝合金化学分析方法
GB /T 1 7432 变形铝及铝合金化学成分分析取样方法
YS /T 4 89-2005 细晶铝锭
YS /T 4 91-2005 变形铝及铝合金用熔剂
YS /T 4 92-2005 铝及铝合金成分添加剂
YS /T 6 00-2005 铝及铝合金液态测氢试验方法
YS /T 6 01-2005 铝合金熔体净化用泡沫陶瓷过滤板
3 要求
3.1 牌号、状态、规格
铸 锭 的 牌号、状态及规格应符合表1的规定。
3.2 化学成分
铸 锭 的 化学成分应符合GB/丁319。的规定。
3.3 尺寸允许偏差
铸 锭 的 尺寸偏差应符合表2的规定
4 低倍组织
铸 锭的低倍组织应符合表3的规定
3.5 显微组织
均 匀 化 状态铸锭的显微组织不允许有过烧
3.6 外观质t
3.6,1 铸锭表面不允许有拉裂、气泡及腐蚀斑点
3.6.2 直径小于30 mm铸锭,表面允许存在深度不大于1.smm的拉痕、成层(冷隔)、缩孔等缺陷,直径30mm一5Omm铸锭,表面允许存在深度不大于2.omm的拉痕、成层(冷隔)、缩孔等缺陷
3.63 允许有经过铲凿修整过且不大于Zmm的机械碰伤,但机械碰伤应不多于四处。
3.6.4 铸锭表面不允许有高出基面1.smm的金属瘤。
3.6.5 铸锭表面应清洁、无油污。
3.6.6 铸锭端面不允许有飞边及毛刺。
4 质t控制
铸锭生产过程的质量控制要求参见附录A(资料性附录)。
5 试验方法
5.1 化学成分仲裁分析方法
铸 锭 化 学成分的仲裁分析方法应按G/BT6987进行。
5一2 尺寸测且方法
用 相 应 精度的量具进行测量
5.3 低倍组织检验方法
铸 锭低 倍组织试验方法应按G/BT3246的规定进行。
5.4 显微组织检验方法
均 匀化 铸 锭的显微组织试验方法应按GB/T3246的规定进行。
5.5 外观质f检验方法
一 般 以 目测检验外观质量。必要时可采用打磨法确定表面缺陷的深度。
6 检验规则
6. 1 检查与验收
6.1.1 铸锭应由供方技术部门进行检验,保证产品质量符合本标准(或订货合同)的规定,并填写质量
证明书
6. 1.2 需方应对收到的产品按本标准的规定进行复验。复验结果与本标准及订货合同的规定不符时,应以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差的异议,应在收到产品之日起一个月提出,属于其他性能的异议,应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁,供需双方应在需方共同进行仲裁取样
6.2 组批
铸 锭 应 成批提交验收,每批应由同一熔次、状态、规格组成。
6.3 检验项目
每 批 铸 锭均应进行化学成分、尺寸偏差、低倍组织和外观质量的检验。均匀化状态铸锭还应检验显
微组织
6.4 取样
产 品 取 样应符合表4规定。
6.5 检验结果的判定
6.5. 1 化学成分分析不合格时,判该批不合格
6.5.2 尺寸偏差不合格时,判单根不合格,可由供方逐根检验,合格交货,不合格报废。
6.5.3 低倍组织检验不合格时,允许供方重新取样进行重复试验。取样方法是:对有低倍缺陷的铸锭从其头、尾两端各切掉400 mm后,再切取低倍试片进行重复试验,重复试验结果合格,可全批交货,如其中仍有试样不合格,则全批报废,或由供方逐根检查,合格者交货。
6.5.4 显微组织不合格时,全批报废
6.5.5 外观质量不合格时,判单根不合格,但允许供方重新加工处理,合格者交货,仍不合格者报废。
7 标志、包装、运输、贮存
7.飞标志
7.1.1 每根铸锭的端面打上牌号、熔次号、及检印。
7. 1.2 每一捆铸锭应设有两处标签,注明:
a) 供 方技术监督部门的检印;
b) 产 品名称;
c) 牌 号;
d) 供 应状态;
e) 熔 次号。
7,2 包装、运翰、贮存
铸锭 为 裸 件包装,也可由供需双方共同商定,并在合同中注明。运输及贮存按照GB/T3 199的规定进行。
7.3 质C E明书
每 批 铸 锭应符合本标准要求的质量证明书,注明:
a) 供 方名称、地址、电话、传真;
b) 产 品名称;
c) 牌 号;
d) 供 应状态;
e) 熔 次号;
f) 规 格;
9) 净 重 和件数;
h) 各 项检验结果和技术监督部门印记;
i) 本 标 准编号;
j) 出 厂 日期或包装日期。
8 合同内容
订 购 本 标准所列材料的合同内应包括下列内容:
a) 产 品名称;
6) 牌 号;
c) 状 态;
d) 尺 寸规格;
e) 重 量;
f) 本 标 准编号;
R) 特 殊 要求
6063铝合金圆铸锭熔炼和熔体处理
2018-12-28 14:46:50
熔炼
为保证熔体的纯净,投料熔炼前清理干净炉内灰渣,原料采用全铝锭(Fe%≤0.14%),并避免投入含铁制品。铝锭全部熔化后,升温至750℃~770℃,轻轻扒去表面浮渣,根据配料计算值加入速溶硅剂及其他中间合金,静止10~15min后再加入镁锭,将镁锭压入液面下,尽量避免镁的烧损。
熔体处理
炉内精炼采用气体吹粉精炼,使用纯度为99.99%的氮气。精炼时,氮气的压力以能够吹出粉剂的条件下以低溅起铝熔体(不超过200mm)为好,精炼剂用量为1.5~2.0kg/t,精炼时先从炉体边角部位开始,保证炉内熔体都得到处理,精炼时间控制在40~50min,温度730~750℃。精炼后扒出浮渣,然后快速转注到静置炉中,转注时要注意控制转注流槽中液面平稳,待熔体全部转至静置炉后,升温至730℃~750℃,准备进行二次精炼,二次精炼前往熔体中加入Al-Ti-B丝,用量为0.5~1.0kg/t,增加熔体中有效形核核心数目,避免只在炉外加入可能导致的不均匀。精炼结束后,控制好熔体温度,开始静置,静置时间以25~35min为宜,注意以免过久的静置使得熔体重复吸氢,影响熔体的洁净度,甚至可能导致铸锭中出现大面积疏松。
轨道车辆用铝合金挤压淬火工艺
2018-12-28 09:57:29
铝合金挤压淬火是通过快速冷却的方式把铝型材高温时的固溶组织保存为铝型材室温下的过饱和固溶体组织,再通过时效使过饱和组织中的强化相呈弥散状析出,以便达到强化效果特别是能够提高材料的抗拉强度。
铝型材淬火的冷却速度除了与铝合金的特性有关外,还与铝型材挤压制品的尺寸形状有关。壁厚薄的铝材产品降温速度快,需要的冷却速度低;壁厚厚的铝材产品由于芯部热量不易散出,需要较高的冷却速度才能满足淬火需求对于壁厚2.0mm 以下的铝合金型材只要能满足工艺要求的可优先考虑用强风冷却淬火;壁厚2.0mm以上的型材须用水冷淬火处理。淬火后要按标准要求的力学性能指标检测力学性能,达到标准的为工艺合格,否则再进行改进。
在采用风冷淬火工艺时,为了保证铝型材的冷却效果,风机的风量要足够大。且必须保证每个合金牌号所要求的冷却速度,故风机要设置成上下两排,分两路或四路控制,以便随时调节所需的风量或控制型材的冷热不均匀所导致的的变形。因为在线风冷的方法现在大家都能够掌握在这里不再做太多的叙述。
采用在线水冷淬火工艺最早采用穿水方法来生产较为规则的铝棒等产品。不过用这种方法生产不规则铝型材时,穿水过程中由于型材的不规则性,致使两边的堵水板制作的规格较多,并且不能够完全控制水从缝隙中流出,所以淹没铝型材以上的水面不好控制。由于水面上下不均,型材时而露出,时而完全淹没,正因为这样的冷却不均匀而导致型材弯曲变形不好控制。
随着近几年的发展,现在有比较先进的自动化在线冷却淬火系统,生产起来比较容易。不过除6063以外的其它6系铝合金挤压型材要求的品种较多,订单比较零散,所涉及到的挤压机吨位从小型到大型都有。又加上自动化在线冷却淬火系统价格昂贵,我们暂时不能给每个型号的挤压机上都配套装上自动化在线冷却淬火系统。为了节约设备投入成本,我们召开了技术攻关会议,根据自动化在线淬火系统的生产原理,来研究自己制作在线淬火喷水冷却装置来生产这些铝型材,并获得了成功。
铝合金铸锭均热炉
2019-01-14 11:16:06
一、均热炉的类型 铝合金铸锭均热炉是一种依靠对流方式加热铸锭的周期性工作的加热炉,一般铸锭表面的加热气体流速在10m/s以上。常用铝合金圆铸锭均热炉按能源不同可分为电加热、气体或液体燃料加热均热炉,按加热方式有间接加热和直接加热均热炉,按结构形式有地坑式和台车式之别。较近开始出现把挤压坯的均热和挤压前的加热合二为一的连续均匀化加热炉。 二、地坑式电阻均热炉 这种均热炉通常用天车或专设的龙门吊车装料和出料,且炉坑建设费用高,炉盖开启时热量散失大,因此,除了上世纪五六十年代建设的几个铝加工厂外,国内目前很少采用。 二、台车式均匀化炉 台车式均匀化炉多用于铝合金圆铸锭的均匀化处理。它一般由均匀化炉、强制风冷室、承料台车三部分组成(见图2—12—39),加热方式通常采用气体或液体燃料的辐射管间接加热,也有采用电加热及火焰直接加热的(见图2—12—40)。冷却方式,一般把台车拖出炉外,或把料盘装入强制风冷室里进行冷却。国产台车式铝棒均匀化炉容量有l5、20、25、30、35、40t数种,可处理铸棒较长达8m,炉温控制精度为±5℃,其中,燃料间接加热式均匀化炉的热效率为30%~42%,而明火式较低油耗只有26kg/t铸棒。表2—12—17~表2—12—19是目前市售的几种典型的均热炉的技术参数。
铝合金铸锭热压常用方式
2018-12-28 09:57:22
铝合金铸锭热压的方法有三种,其别离是:单机架热轧、双机架热轧、半接连热轧。以下是对这三种方法的别离介绍。
(1)单机架热轧。由开坯到热轧完了全在一台热轧机上完结。为进步出产功率选用大铸锭,使用可逆式轧机。为增大板宽和改进板形,使用四辊式轧机。单机架热轧时,轧件温降大,终轧厚度大(6~8mm),卷重相对轻,轧件质量和出产功率不够抱负。
(2)双机架热轧。由一台可逆轧机进行铸锭的开坯和热粗轧,再转移到第二台四辊可逆式轧机上进行热精轧。因为粗轧与精轧有了分工,不光出产能力和出产功率进步,并且轧件质量也有所进步。终轧厚度可达2mm。
(3)半接连热轧。由1至2台可逆式轧机进行开坯和热粗轧,然后轧件转到3至6机架四辊串列式连轧机上进行热精轧,每机架只轧一道次。因为选用大锭高速轧制,不光出产规模大,并且轧制的空隙时间短,故终轧温度高,可轧得相当于退火状况的卷带,质量也明显进步。
铝合金铸锭过烧现象分析
2019-01-15 09:51:35
当加热温度高于低熔点共晶的熔点,使低熔点共晶和晶界复熔的现象叫过烧。
(1)过烧的宏观组织特征。过烧严重时铸锭和加工制品表面色泽变暗、变黑,有时产生表面起泡。
(2)过烧的显微组织典型特征。检查铸锭及加工制品是否过烧,只以显微组织特征为依据,其他方法只能作为旁证。对变形铝合金,根据国家标准,过烧的判定特征有3个,即复熔共晶球、晶界局部复熔加宽和3个晶粒交叉处形成复熔三角形。
用电子显微镜对复熔三角形处组织的研究发现,与复熔产物相接触的基体有梯田花样。梯田花样是枝晶露头的结晶台阶,与疏松内壁表面上的枝晶露头一样,表明该处的组织已发生过复熔。
一般将过烧程度分为轻微过烧、过烧和严重过烧。轻微过烧指过烧特征轻微,过烧指过烧特征明显,严重过烧指过烧特征多,晶界严重复熔粗化和平直,低熔点共晶大量熔化和聚集。轻微过烧判断较难,要判断准确必须有丰富的经验。
(3)过烧形成机理。变形铝合金中,除α(A1)基体外一般都有几种共晶,根据合金的不同,含有共晶的种类和多少也不同。如果在一种合金里有几种共晶,每种共晶的熔化温度不尽相同,当把合金从低温升到高温时,熔点较低的共晶必首先熔化,这个共晶熔化的温度称为过烧温度,而这种共晶被称为低熔点共晶,即熔点较低的共晶。
例如2A12合金主要有两种共晶:
α(Al)+CuAl2:熔点548℃
α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相):熔点507℃
三元共晶的熔点比二元共晶低得多,当合金在较高温度热处理时,三元共晶必首先熔化,其熔化温度(507℃)即为2A12合金的过烧温度。
(4)防止措施:
1)严格控制热处理的温度和保温时间;
2)高温仪表定期检定,不允许使用检定不合格或超期仪表;
3)热处理炉内温度要均匀,炉料不能有油污,摆放要合理;
4)操作时要看对合金和卡片。
(5)过烧对性能的影响。合金过烧后,低熔点共晶在晶界上和基体内复熔又凝固,改变了过烧前该处组织紧密相联的状态,对合金的连续性造成了普遍损害,对合金的力学性能、疲劳和腐蚀性能等都产生严重影响。因为合金过烧不能用热处理或加工变形消除,任何铸锭和制品发生过烧都为废品。特别是用于航天工业的合金,更加不能允许。
需要指出的是,当合金轻微过烧时,由于第二相固溶更加充分,过烧复熔产物很小,晶界没有遭到普遍损坏,有些合金例如2A12合金,其力学性能不但没有降低反而升高,但应力腐蚀和疲劳性能明显下降。当过烧严重时,各项性能都明显下降。
以7A04和6063合金铸锭为例,随着均火温度的升高,铸锭的强度和塑性都逐渐升高,当铸锭过烧后(7A04合金489℃,6063合金591℃),性能开始下降,其中塑性下降较严重。
铝合金挤压之挤压类型简介
2019-01-14 11:15:20
一:正向挤压(正挤压) 挤压过程中制品流出方向与挤压轴运动方向相同的挤压方法称为正挤压,如图1-2a所示。正挤压是较基本的挤压方法,以其技术成熟、工艺操作简单、生产灵活性大、可获得优良表面的制品等特点,成为铝及铝合金材料成形加工中较广泛使用的方法之一。正挤压又可按照图1一所示的其他分类方法进一步细分,如分为平面变形挤压、轴对称变形挤压和一般三维变形挤压,或分为冷挤压、温挤压和热挤压等。 正挤压的基本特征是,挤压时坯料与挤压筒之间产生相对滑动,存在有很大的外摩擦,且在大多数情况下,这种摩擦是有害的,它使金属流速不均匀,从而给挤压制品的品质带来不利影响,导致挤压制品头部与尾部、表层部与中心部的组织性能不均匀;使挤压能耗增加,一般情况下挤压筒内表面上的摩擦能耗占挤压能耗的30%--40%,甚至更高;由于强烈的摩擦发热作用,限制了铝及铝合金中低熔点合金挤压速度的提高,加快了挤压模具的磨损。 二:反向挤压(反挤压) 金属挤压时制品流出方向与挤压轴运动方向相反的挤压,称为反挤压,如图在1-2b所示。反挤压主要用于铝及铝合金(其中以高强度铝合金的应用相对较多)管材和型棒材热挤压成形,以及各种铝合金材料零部件的冷挤压成形。反挤压时,金属坯料与挤压筒之间无相对滑动,所需挤压力小,挤压能耗较低,因而在同样能力的设备七,反挤压可以实现更大变形程度的挤压变形,或挤压变形抗力更高的合金。与正挤压不同,反挤压时金属流动主要集中在模孔附近的区域,因而沿制品长度方向金属的变形较均匀。但是,反挤压技术和操作较为复杂,问隙时间较正挤压长,挤压制品的表面品质难以控制,需要专用的挤压设备和工具等,反挤压的应用受到一定局限。但近年来,随着专用反挤压机的研制成功和工模具技术的发展,铝合金的反挤压获得了越来越广泛的应用。2.3复合挤压法 复合挤压法将正向挤压法和反向挤压法的特点结合起来,生产断面形状为圆形、方形、六方形、齿形、花瓣形的双杯类、杯杆类和杆杆类挤压件,也可以制造等断面的不对称挤压件。复合挤压法是正挤压时使锭坯的一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相同,而另一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相反。
中华人民共和国变形铝及铝合金圆铸锭国家标准
2019-01-15 09:51:32
1 范围
本 标 准 规定了变形铝及铝合金圆铸锭的要求、质量控制、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存等内容。
本 标 准 适用于挤压、锻造及其他加工方法使用的变形铝及铝合金圆铸锭毛坯。
2 规范性引用文件
下 列 文 件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的较新版本。凡是不注日期的引用文件,其较新版本适用于本标准。
GB /T 3 190 变形铝及铝合金化学成分
GB /T 3 199 铝及铝合金加工产品包装、标志、运输、贮存
GB /T 3 246(所有部分) 变形铝及铝合金制品组织检验方法
GB /T 6 987(所有部分) 铝及铝合金化学分析方法
GB /T 1 7432 变形铝及铝合金化学成分分析取样方法
YS /T 4 89-2005 细晶铝锭
YS /T 4 91-2005 变形铝及铝合金用熔剂
YS /T 4 92-2005 铝及铝合金成分添加剂
YS /T 6 00-2005 铝及铝合金液态测氢试验方法
YS /T 6 01-2005 铝合金熔体净化用泡沫陶瓷过滤板
3 要求
3.1 牌号、状态、规格
铸 锭 的 牌号、状态及规格应符合表1的规定。
2008/0710/1.jpg">
3.2 化学成分
铸 锭 的 化学成分应符合GB/丁319。的规定。
3.3 尺寸允许偏差
铸 锭 的 尺寸偏差应符合表2的规定 4 低倍组织
铸 锭的低倍组织应符合表3的规定 3.5 显微组织
均 匀 化 状态铸锭的显微组织不允许有过烧
3.6 外观质t
3.6,1 铸锭表面不允许有拉裂、气泡及腐蚀斑点
3.6.2 直径小于30 mm铸锭,表面允许存在深度不大于1.smm的拉痕、成层(冷隔)、缩孔等缺陷,直径30mm一5Omm铸锭,表面允许存在深度不大于2.omm的拉痕、成层(冷隔)、缩孔等缺陷
3.63 允许有经过铲凿修整过且不大于Zmm的机械碰伤,但机械碰伤应不多于四处。
3.6.4 铸锭表面不允许有高出基面1.smm的金属瘤。
3.6.5 铸锭表面应清洁、无油污。
3.6.6 铸锭端面不允许有飞边及毛刺。
4 质t控制
铸锭生产过程的质量控制要求参见附录A(资料性附录)。
5 试验方法
5.1 化学成分仲裁分析方法
铸 锭 化 学成分的仲裁分析方法应按G/BT6987进行。
5一2 尺寸测且方法
用 相 应 精度的量具进行测量
5.3 低倍组织检验方法
铸 锭低 倍组织试验方法应按G/BT3246的规定进行。
5.4 显微组织检验方法
均 匀化 铸 锭的显微组织试验方法应按GB/T3246的规定进行。
5.5 外观质f检验方法
一 般 以 目测检验外观质量。必要时可采用打磨法确定表面缺陷的深度。
6 检验规则
6. 1 检查与验收
6.1.1 铸锭应由供方技术部门进行检验,保证产品质量符合本标准(或订货合同)的规定,并填写质量
证明书
6. 1.2 需方应对收到的产品按本标准的规定进行复验。复验结果与本标准及订货合同的规定不符时,应以书面形式向供方提出,由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差的异议,应在收到产品之日起一个月提出,属于其他性能的异议,应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁,供需双方应在需方共同进行仲裁取样
6.2 组批
铸 锭 应 成批提交验收,每批应由同一熔次、状态、规格组成。
6.3 检验项目
每 批 铸 锭均应进行化学成分、尺寸偏差、低倍组织和外观质量的检验。均匀化状态铸锭还应检验显
微组织
6.4 取样
产 品 取 样应符合表4规定。 6.5 检验结果的判定
6.5. 1 化学成分分析不合格时,判该批不合格
6.5.2 尺寸偏差不合格时,判单根不合格,可由供方逐根检验,合格交货,不合格报废。
6.5.3 低倍组织检验不合格时,允许供方重新取样进行重复试验。取样方法是:对有低倍缺陷的铸锭从其头、尾两端各切掉400 mm后,再切取低倍试片进行重复试验,重复试验结果合格,可全批交货,如其中仍有试样不合格,则全批报废,或由供方逐根检查,合格者交货。
6.5.4 显微组织不合格时,全批报废
6.5.5 外观质量不合格时,判单根不合格,但允许供方重新加工处理,合格者交货,仍不合格者报废。
7 标志、包装、运输、贮存
7.飞标志
7.1.1 每根铸锭的端面打上牌号、熔次号、及检印。
7. 1.2 每一捆铸锭应设有两处标签,注明:
a) 供 方技术监督部门的检印;
b) 产 品名称;
c) 牌 号;
d) 供 应状态;
e) 熔 次号。
7,2 包装、运翰、贮存
铸锭 为 裸 件包装,也可由供需双方共同商定,并在合同中注明。运输及贮存按照GB/T3 199的规定进行。
7.3 质C E明书
每 批 铸 锭应符合本标准要求的质量证明书,注明:
a) 供 方名称、地址、电话、传真;
b) 产 品名称;
c) 牌 号;
d) 供 应状态;
e) 熔 次号;
f) 规 格;
9) 净 重 和件数;
h) 各 项检验结果和技术监督部门印记;
i) 本 标 准编号;
j) 出 厂 日期或包装日期。
8 合同内容
订 购 本 标准所列材料的合同内应包括下列内容:
a) 产 品名称;
6) 牌 号;
c) 状 态;
d) 尺 寸规格;
e) 重 量;
f) 本 标 准编号;
R) 特 殊 要求
浅谈铝合金铸锭气孔及疏松剖析
2019-01-14 13:50:17
铝合金铸锭无论是扁锭还是园锭在生产中经常会出现气孔和疏松缺陷问题,气孔和疏松如同孪生姐妹,常常相伴为生,给铝加工带来许多麻烦。铝合金铸锭组织中存在圆形孔洞称为气孔。它是金属液体在冷却期间和凝固过程中,析出的气体存留在铸锭中形成的气泡缺陷。疏松是在铝合金铸锭组织在凝固的过程中,由于铝合金在液态和凝固态的过程中,体积在收缩得不到很好的补充而产生出分散孔洞。气孔形成的主要因素:在溶解中的熔体的气体处于饱和状态,溶体中存在大量非金属夹渣物,气体在铸造的过程中上浮速度慢,则气泡就会停留在铸锭中产生气孔。 气孔的产生原因: 1.原材料潮湿,有油污,水份。 2.熔炉大修或者中修.长期停炉后干燥不彻底。 3.熔体在炉中过热。 4.熔炼的时间过长。 5.工具末彻底干燥。 6.润滑油质量不好。 7.燃气水分过大。 疏松一般分为两种:一种是收缩间产生的疏松,一种是末去除溶体气体形成的疏松。疏松的形成主要因素与熔体的气体含量与铸锭成形时过度带的尺寸.形状以及结构有关。 在分析疏松的原因有几种情况: 1.熔体中气体含量过高。 2.熔体过热。 3.烘炉不彻底.停炉时间过长。 4.泠却强度小.铸造速度过快。 5铸造温度过低。
铝合金铸锭气孔及疏松剖析
2019-01-02 15:29:17
铝合金铸锭无论是扁锭还是园锭在生产中经常会出现气孔和疏松缺陷问题,气孔和疏松如同孪生姐妹,常常相伴为生,给铝加工带来许多麻烦。铝合金铸锭组织中存在圆形孔洞称为气孔。它是金属液体在冷却期间和凝固过程中,析出的气体存留在铸锭中形成的气泡缺陷。疏松是在铝合金铸锭组织在凝固的过程中,由于铝合金在液态和凝固态的过程中,体积在收缩得不到很好的补充而产生出分散孔洞。 气孔形成的主要因素:在溶解中的熔体的气体处于饱和状态,溶体中存在大量非金属夹渣物,气体在铸造的过程中上浮速度慢,则气泡就会停留在铸锭中产生气孔。气孔的产生原因:1.原材料潮湿.有油污.水份。2.熔炉大修或者中修.长期停炉后干燥不彻底。3.熔体在炉中过热。4.熔炼的时间过长。5.工具末彻底干燥。6.润滑油质量不好.7.燃气水分过大。 疏松一般分为两种:一种是收缩间产生的疏松,一种是末去除溶体气体形成的疏松。疏松的形成主要因素与熔体的气体含量与铸锭成形时过度带的尺寸.形状以及结构有关。在分析疏松的原因有几种情况: 1.熔体中气体含量过高; 2.熔体过热; 3.烘炉不彻底.停炉时间过长; 4.泠却强度小.铸造速度过快; 5.铸造温度过低; 6.工具及精炼气体.溶剂等潮湿或不彻底; 7.漏斗供流不均匀; 8.高镁合金覆盖不好。 铝合金铸锭气孔及疏松是最为常见的缺陷之一,铝合金熔炼与铸造技术(工艺规程)产生;都是围绕气孔和疏松缺陷所制定出来的。如何解决气孔和疏松缺陷问题?下面就几个案例或许会给你一些启示。案例1.北方有一铝加工企业,在炉子中修烘炉时由于热电偶失灵,误认为已经达到烘炉时间,提前投入生产,结果造成4炉产品全部报废,原因很简单(气孔.疏松),为了减少损失熔铸技术员们集思广益采取几项措施: 1.是固体料投放改为液体料投放(缩短熔炼时间) 2.是控制化学成分杂质含量(减少非金属夹杂物) 3.是加强精炼除气 4.是将原来小园锭规格改为大园锭(以降低铸造速度,改变过度带尺寸)结果避免损失。 从上述案例看,虽然事件已过去整整三十多年,但是对于我们铝加工探索与发展提供了非常宝贵的数据和借鉴。 小结: 1.采用液体供料,缩小了金属在溶炉停留时间,使溶炉内的气体在不饱和的作用下得到释放和分解。 2.加强成分杂质的控制,有效减少非金属夹渣物的增多。 3.行之有效的除气精炼, 4.铸造温度采用上限, 5.降低铸造速度改变液穴过渡带结构,让剩余的气体有足够的上浮空间, 6.熔铸工艺技术的制定不是一成不变,在特殊的情况下,果断采用预案,以防产品质量缺陷的发生。
铝合金铸锭力学性能设计
2018-12-28 14:46:52
每种合金都有自己的临界性能,在临界性能范围内,铸锭品质愈高,则综合力学性能愈好,压力加工时为使产品达到要求的力学性能所需的变形量愈小;而变形率愈高,则铸锭的遗传性影响愈小。这种关系可用图2—11—16表示。 在确定铸锭应该具有怎样的力学性能时,应该综合考虑在获得和利用具有这种性能的铸锭时所表现的利弊: 1)铸锭的力学性能决定了铸锭在热加工时的性质。铸锭的塑性愈高,允许的热加工速度愈快,废品愈少,成品率愈高。 2)铸锭力学性能对半制品性能的影响随铸锭变形程度降低而增大。铸锭中以粗大致密质点形式析出的化合物以及疏松和非金属夹杂物对半制品力学性能的遗传性影响更为突出。 3)铸锭的屈服强度愈大,则加工愈困难、要求的加工功率愈大、铸锭的加热温度愈高,并增加某些附加的费用。 4)获得具有极大力学性能的铸锭,导致必须限制铸造速度和机器的生产率。 根据上面的规律或事实,可以认为:获得具有最高和最均匀的力学性能的铸锭应该是建立连续铸造工艺的总的原则之一。但在每一种具体情况下,应该正确地估计获得具有最高力学性能铸锭的必要性,以及从提高机器的生产率或者其他要求出发,是否可以适当降低铸锭的力学性能。
铝合金铸锭品质相关技术标准
2019-01-14 11:15:51
铝合金铸锭品质相关技术标准包括产品标准和检验标准,具体见表6—1—10。铝合金铸锭的化学成分可参考GB/T3190{变形铝及铝合金化学成分},也可参考变形铝及铝合金国际注册牌号和化学成分。
表6—1—10铝合金铸锭品质相关技术标准表
铝合金精密挤压技术
2019-01-15 09:51:27
摘要:介绍铝合金精密挤压的特点和技术要求,以及一些小型精密铝合金型材实例 关键词:铝合金;精密挤压;技术要求 现代许多工业设备仪器如精密仪器、弱电设备中的部分零件要求小型的、薄壁的、断面尺寸非常准确的铝型材,对其尺寸公差要求非常严格。型材的壁厚较小的只有0.4 mm,其公差要求为±0.04mm。挤压生产过程对设备、工模具、工艺要求相当严格。通常把这种挤压技术称为精密挤压 【1-3】。 1 精密铝挤压型材实例 有一些小型精密铝型材的公差比JIS标准中特殊级的公差还小一半以上,一般精密铝型材要求的尺寸公差在±0.04~±0.07mm之间。部分小型精密挤压铝型材的断面示于图1。
2008_10/temp_08102309374658.jpg">
图1 小型精密铝型材断面举例
电位差计用的精密铝型材断面为“︼”型材重量30 g/m,断面尺寸公差范围为±0 07 mm。织机用的精密铝型材断面为“■”,断面尺寸公差为±0.04mm,角度偏差小于0.5°,弯曲度为0.83×L。 A1050、A1100、A3003、A6061、A6063(低、中强度合金)小型精密挤压型材的较小壁厚0.5mm,较小断面积20mm2。A5083、A2024、A7075、(中、高强度铝合金)小型精密挤压型材的较小壁厚0.9mm,较小断面积110mm2。 小型精密铝型材尺寸公差举例如图2所示。 图2 精密铝型材尺寸公差举例 尺寸/mm 尺寸允许公差/mm JIS特殊级 小型、精密 A 2.54 ±0.15 ±0.07 B 1.78 ±0.15 ±0.07 C 3.23 ±0.19 ±0.07 2 精密挤压技术要求 一般说,铝合金热挤压变形程度大,挤压温度和速度的变化、挤压设备的对中性、工模具的变形等都容易对型材尺寸的精度产生影响,而且它们相互影响因素很难克服。图3列出精密挤压的影响因素。
2.1 对工模具的要求 模具是影响挤压制品尺寸精度较直接的因素,要保证挤压制品在生产中断面尺寸不变或变化很小,必须使模具的刚性、耐热性、耐磨性达到一定的要求。 图3 挤压型材精度影响因素
首先要保证模具在高温高压下不易变形,有很高的耐热性,对精密挤压而言更为严格,要求在工作温度(500℃左右)下,模具材料的屈服强度不小于1200N/mm2。其次需要有高的耐磨性,这主要决定于氮化层硬度和厚度,一般要求氮化层的硬度在1150HV以上,氮化层深度在0.25 mm~0.45mm之间,而氮化后模具尺寸的变化应在0.02mm以内。 对于断面有悬壁的实心型材和空心型材,还要考虑模具的弹性变形,为了使模具保证一定的刚度,可以考虑适当增加模具的厚度或配形状相似的专用垫。 为控制型材开口尺寸的变化,可以在模子上开导流槽来控制金属的流动,如图4所示。 图4 模子上开导流槽
2.2 对挤压工艺要求 挤压方法对制品的精度有影响。正向挤压一般容易出现前端(开始挤出部分)比后端的壁厚较大的现象,反向挤压制品的前后端壁厚变化很小,如图5所示。因此采用反相挤压较容易控制制品尺寸的精度。 挤压制品在热状态下冷却会产生收缩变形.其变形量S%为: 沿挤压方向的位置/m 图5 A7075合金挤压型材的尺寸变化 式中: s%——收缩率; lt——热状态的断面尺寸; l0——冷却后的断面尺寸; a——热膨胀系数; Te——挤压温度; Ts——周围环境温度。 由(l)式可知,温度的变化会引起制品尺寸的变化,温度变化越大,其变形量越大,因此要保证制品尺寸的准确,挤压机应有Tips控制系统(等温挤压系统)。即采用等温挤压。如挤压机没有这种装置,对铝棒可采用梯度加热,做到近似等温挤压,总之要保证制品前后端温度一致或相差较小。 另外,从(1)式可以看出,挤压温度越高,产生的变形越大,因此在保证制品力学性能情况下,尽可能来用较低的挤压温度。 挤压速度的变化也会使制品的尺寸发生变化,特别是有开口的制品易引起开口尺寸的变化,应采用等速挤压、现代挤压机一般都有Fi控制系统(等速挤压控制系统)。 制品从挤压模孔出来的冷却至关重要,必须保持均匀、恒定的冷却速度,使制品的收缩保持一致。 2.3 对设备的要求 挤压机的品质影响挤压制品的精度。一般要求挤压机张力柱为预应力的整体结构,设备的刚度和对中性要好,一般挤压轴、挤压筒、模具、送料机械手之间较大允许偏差小于1.5mm,通常控制在1.2mm以内。对于精密挤压而言,模具、挤压筒、挤压杆中心偏差应小于0.2mm用于精密挤压的挤压机应有等温挤压控制系统和等速挤压控制系统,至少应有等速挤压控制。
除此之外,模具应有冷却装置,确保模具在一定温度下的刚性、耐磨性和尺寸的稳定性。 2.4 对铸棒材质的要求 铸棒的成分、组织不均匀,有夹杂、偏析、晶粒粗大等缺陷都会影响金属的流动和变形,使制品的尺寸发生变异。对于精密挤压而言,对铸棒的材质要求更为严格,必须经过均匀化处理,晶粒应控制在一级以内。 3 结束语 精密挤压是一项综合性技术。要求模具的材质、设计、制造非常严格;挤压机必须是先进的设备;根据不同的制品断面选择不同的挤压方法和工艺;铝棒需经均匀化处理,其组织、性能必须均匀。只有这样才能满足精密挤压的要求。
铝合金铸锭化学成分的检验
2019-01-14 11:15:51
铝合金铸锭的化学成分采用化学分析法和光谱化学分析法进行测定。化学分析法具有分析准确度高、不受试样状态影响、设备比较简单等优点,是铝合金的基本分析方法,但试验操作较复杂,试验时间长,不适合于生产线上的炉前分析。 光谱化学分析法是根据物质的光谱测定其组分的仪器分析方法,简称光谱分析,常用的分析仪器是光谱仪。其特点是:分析速度快,分析过程简单。可同时分析多种元素,以及分析含量在0.01%以下的微量元素。 一、化学分析法 化学分析法是主要利用化学分析方法来确定合金中化学成分的方法,所涉及的试样处理、分离技术、掩蔽方法也属于化学分析的范围。GB/T6987—2001《铝及铝合金化学分析方法》共测定22个元素,有分析方法32个,其中部分元素是用两种或两种以上的方法进行分析。该标准主要应用的化学分析方法有:重(质)量法、容量法、光度法、离子选择电极法、络合法、氧化还原法、原子吸收光谱法等。每个分析方法对应用范围、方法提要、分析步骤以及分析结果的表述等作了规定,还明确了试验所需的试剂、仪器设备以及试样的处理等。化学分析法是铸锭化学成分检验的仲裁试验方法。 二、仪器分析法 仪器分析法是采用较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来确定物质的化学组成、成分含量及化学结构。随着科学技术的发展,仪器分析在分析化学中所占的比重不断增长,并成为现代分析化学的重要支柱,仪器分析更为智能化、高效化和用途多样化。但采用仪器分析方法进行铝合金的成分分析,仍具有一定的局限性,主要是检测的准确度不高。虽然对低含量组分的分析已能满足要求,但对常量组分的分析,还不能达到如滴定分析法和重(质)量法所具有的检测的准确度。因此在检测方法的选择上,应充分考虑分析准确度的要求。此外,在进行仪器分析之前,通常用化学方法对试样进行预处理(如富集、除去干扰杂质等);同时,仪器分析一般都需要以标准物进行校准,而很多标准物需要用化学分析方法来标定。 广泛应用于铝合金化学成分分析的仪器分析法是光学分析法,其中光谱分析方法是较为普遍的一种光学分析法。光谱分析是根据物质的特征光谱来研究物质的化学组成、结构和存在状态,涉及各个电磁波谱区域,可细分为原子发射光谱分析、原子吸收光谱分析、红外和拉曼光谱分析等各类分析方法。 1原子发射光谱分析方法 1)原理 原子发射光谱分析法可对70多种元素进行分析,这种方法常用于定性、半定量及定量分析。在一般情况下,用于1%以下含量的组分的测定检出限可达l×10-6(ppm),精度为±10%左右,线性范围约2个数量级,但若采用电感耦合等离子体(ICP)作为光源,则可使某些元素的检出限降低至(10-3~10-4)×10-6,精度达±l%以下,线性范围可延伸至7个数量级。 原子发射光谱法是根据原子所发射的光谱来测定物质的化学组分的。不同物质由不同元素的原子所组成,而原子都包含着一个结构紧密的原子核,核外围绕着不断运动的电子。每个电子处于一定的能级上,具有一定的能量。在正常的情况下,原子处于稳定的状态,它的能量是较低的,这种状态称为基态。但当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时,原子由于与调整运动的气态粒子和电子相互碰撞而获得了能量,使原子中外层的电子从基态跃迁到更高的能级上,处在这种状态的原子称为激发态。将原子中的一个外层电子从基态跃迁至无限远处,也即脱离原子核的束缚力使原子成为离子,这种过程称为电离。原子失去一个外层电子成为离子时所需的能量称为一级电离电位。当外加的能量更大时,离子还可以进一步电离成二级离子(失去二个电子)或三级离子(失去三个外层电子)等,并具有相应的电离电位。这些离子中的外层电子也能被激发,其所需的能量即为相应离子的激发电位。 原子发射光谱分析的过程可简单描述为,试样在受到外界能量的作用下转变成气态原子的外层电子激发至高能态,当从较高的能级跃迁到较低的能级时,原子将释放出多余的能量而发射出特征谱线。对所产生的辐射经过摄谱仪器进行色散分光,按波长顺序记录在感光板上,就可呈现出有规则的谱线条,即光谱图,然后根据所得光谱图进行定性或定量分析。
铝合金挤压管材分类归纳
2018-12-29 16:56:50
分类一:按管材的壁厚分 可分为:薄壁管和厚壁管。
分类二:按按规格为 可分为:大径后壁管,大径薄壁管和小径薄壁管。
分类三:按断面变化情况分 可分为: 恒断面管和变断面管材。
分类四:按生产方法分 可分为:热挤压管、冷挤压管、康福姆挤压管、热轧管、冷轧管、冷拉管、旋压管、冷弯管、焊接管、螺旋管、盘管拉伸管、双金属管、粘接管等。
分类五:按用途分 可分为:军用和民用导管、壳体管、容器管、钻探管、套管、波导管、散热管、汽车岐管、冷凝管、蒸发器管、喷嘴管、农业灌溉管、旗杆、电线杆、集电弓杆等。
分类六:按铝型材面积形状分 可分为:圆形管、椭圆形管、滴形管、扁圆管、方形管,矩形管、六角形管、八角形管、五角形管、梯形管、带筋管及其他异形管。
铝合金扁铸锭侧面裂纹和防止方法
2018-12-20 09:35:36
1扁铸锭侧面裂纹的特点 (1)属于冷裂纹; (2)通常发生于硬合金(如7A04、2A12等)中; (3)直接水冷半连续铸造时,多发生在铸锭长度达l.5~2 m以后; (4)裂纹起始处常拌随夹渣、成层、拉裂、或结晶微裂纹; (5)裂纹平面与水平面夹角取决于铸造速度和铸锭宽厚比。铸造速度愈小,铸锭愈宽,则夹角愈小。 连续铸造时,扁铸锭小面受三面冷却,而大面中心部位受两面冷却,小面沿铸锭轴向的温度梯度和冷却速度大大超过大面中心部位沿铸锭轴向的温度梯度和冷却速度,因而使铸锭小面产生沿高度方向作用的拉应力。在刚开始的时候,可能是因冷隔或非金属夹杂物起了应力集中的作用,使之在小面区便形成了很浅的原始裂纹。随着铸锭的逐渐冷却,金属对切口的敏感性大大提高,铸锭内的残余应力在原始裂纹处,发生局部集中,当超过金属强度所允许的程度时,便引起了侧面裂纹的突然发展。 2防止侧面裂纹的办法 (1)降低铸锭小面区的拉应力 ①使用小面开切口的结晶器,使铸造时小面区的金属提前冷却,这时与小面区处于同一水平面的铸锭宽面中心区的金属仅在结晶器壁附近形成一层硬壳,不会对小面区的收缩造成大的阻力,因而降低了小面区的拉应力。同时,小面区提前冷却的结果,使抵抗拉应力的金属质量增加。②在结晶器小面开切口的情况下,适当增大小面水压,以加强切口的效果。③适当提高铸造速度,使铸锭内最大拉应力点向宽面中心移动,这时,处于铸锭宽面中心地区的金属温度较高,塑性较好,所产生的应力很容易被金属的变形所消除。同时,抵抗拉应力的金属量增多,故铸锭侧裂倾向性下降。④选择合适的铸锭截面。小面区的拉应力在铸锭厚度一定时随宽厚比增大而增大,在宽厚比一定时随厚度增大而增大。所以,对冷裂纹倾向大的合金,应选择较小的铸锭宽厚比。 (2)特别注意防止小面成层、小面拉裂和小面夹渣。 (3)严格按内部标准控制好化学成分,提高合金抵抗热裂纹和冷裂纹的能力。
汽车用铝合金材料
2018-12-29 11:29:07
汽车车身用铝合金材料主要包括2000系、5000系、6000系合金板材、型材、管材及高性能铸铝,不同受力部位采用不同型号的铝合金材料。
骨架部分:车身受力最大的部分,采用2000系或7000系材料,可热处理强化。
蒙皮部分:车身次要的受力部位,采用5000系或6000系材料。
车门部分:采用5000系或6000系材料。
底板部分:采用5000系或6000系材料。
内饰部分:采用1000系或5000系材料,无热处理强化。
座椅部分:采用2000系或6000系材料,可热处理强化。
铸件:采用高性能铸铝合金,可热处理强化。
铝合金板材主要有2000系、5000系和6000系合金。
2000系合金是一种热处理可强化的铝合金,具有优良的锻造性、较高的强度和良好的焊接性能,很好的烘烤强化效应,但其抗腐蚀性则比其他系列的铝合金差。目前,2036和2022合金已部分用于汽车车身板材。
5000系合金是一种热处理不可强化的铝合金,具有良好的抗腐蚀性和焊接性能,但退火状态下在加工变形时可能产生吕德斯线和延迟屈服,因此主要用于车身内板等形状复杂的部位。
6000系合金属于热处理可强化铝合金,具有较高的强度、较好的塑性和优良的耐腐蚀性。与钢板相比,6000系2T4态板材的屈服强度和抗拉强度相近,硬化系数甚至超过钢板。目前,6009、6010和6016铝合金由于其塑性好,并在成形后的喷漆烘烤过程中可实现人工时效而获得较高强度等特征,被用于汽车车身外板和内板。奥迪A8的车身板采用了本系铝合金。另外,为增强汽车的缓冲能力和增强抗疲劳强度,德国VAW、日本KOK、中国西南铝业均以此系合金为基础,研制和开发了高性能的汽车用铝板和铝型材。目前,6000系合金为车身板主力。
挤压常用铝合金的挤压性能(典型)
2019-01-02 16:39:00
合金
挤压性指数(6063=100)
可否挤压空心型材
典型状态1100
150
可
H1121200
140
可
H1122014
20
不可
T42017
20
不可
T42024
15
不可
T43003
110
可
H1123203
110
可
H1125A06
9
不可
H1125454
40
不可
H1125083
20
不可
H1126061
65
可
T66N01
70
可
T56063
100
可
T57003
50
可
T57N01
40
可
T57075
10
不可
T6511
铝合金铸造工艺与铸锭质量的关系
2018-12-28 09:57:31
铸造工艺参数主要有铸造温度、铸造速度、冷却强度,其次是液位高度、铸造开始与结束条件等。 1 铸造温度 铸造沏度通常是指液体金属从保温炉通过转注工具注入结晶器过程中具确良好流动性所需要的温度。但是,目前铝合金熔铸大部分已应用了在线除气与过滤装置,铸造温度仍然按上述的概念是不够 全面与正确的。实践证明,在线除气装置中液体温度不同具除气效果也不同。因此,要考虑在线除气装置除气效果对液体温度的要求。另外,还应考虑液体在结晶器内的气体析出情况,因铸造温度低,液体在结晶器内的气体来不及上浮逸出液面,造成气孔、疏松,还可能产生灾渣及冷隔等铸锭质量缺陷、铸造温度最高不宜超过熔炼温度。铸造温度过高会导致铸造开始时漏铝。底部裂纹与拉裂,还可能产生羽毛品组织缺陷,又因为转注工具长度不同而液体温降不同,在线装首有加热点,液体在转注过程中温度变化起伏大,所以科学规范铸造温度应指注入结晶器内的液体温度一般情况下铸造温度比合金的实际结晶温度高50℃~70℃,1 x x x、3x x x系铝合金在铸造过机中过渡带较窄,铸造温度宜偏高;而2x x x、7x x x系合金的过渡带较宽.铸造温度宜偏低。 2 铸造速度 连续铸造时,单位时间铸锭成形的长度称为铸造速度。老式铸造通常是一个铸次为—个固定铸造速度;而现代铸造是曲线铸造速度,即铸造开始与铸造过程不是同一个铸造速度:铸造速度的快与慢对铸锭裂纹、铸锭表面质量、铸锭组织和性能有很大影响,在保证铸锭质量的前提下,应采用最高的铸造速度。老式铸造法为解决某些合金及规格铸锭的裂纹问题,铸造时采用铺底或回火的工艺方法;而现代铸造法则采用曲线铸锭速度,取代了老式铸造的铺底或回火工艺,它既减少了一些辅助设施,又节省了人力与减轻劳动强度,还可以避免——些铸锭表面质量缺陷铸造速度的选择是依据所生产合金的特性与铸锭截面尺寸而定。一般规律足冷裂纹倾向性较大的合金及铸锭规格,应提高铸造速度;而热裂纹倾向较大的合金及铸锭规格,则应降低铸造速度 3 冷却强度 冷却强度也称为冷却速度。冷却强度不但对铸锭的裂纹有影响,而且对铸锭的组织影响更大、随着冷却强度的增大,铸锭结晶速度提高,晶内结构更加细化;随着冷却强度增人,铸锭液穴变浅。过渡带尺寸缩小.使金属补缩条件得到改善,减少或消除了铸锭中的疏松、气孔等缺陷.铸锭致密度提高:另外还可以细化一次品化合物的尺寸,减小区域偏析的程度。 老式铸造法多采用分体结晶器,尤其是铸造扁铸锭时.水套与结晶器是分开的。随着铸造工艺技术的发展,现代铸造法的结晶器是一体的。用老式结晶器铸造时冷却水消耗量大,因为老式结晶器供 水不是封闭的,一部分冷却水敞火而起不到冷却作用,而且一次冷却与二次冷却的冷却强度差别人,不可避免的产生一些铸锭质量缺陷;而用现代结晶器铸造时.冷却水消耗量小.实践证明它仅是老式结晶 器用水量的70%左右。目前国外多采用低液位结晶器铸造,其目的就是提高冷却强度,减少或消除一次冷却后气隙区的加热现象,因此几乎不存在二次冷却的淬火情况、扁铸锭普通铸造已经将结晶器高度 降至100人,当然这需要操作者有很高的操作水平或增设液位白动控制系统。 冷冲却强度对冷却水温度的要求是不可忽视的,通常情况下,冷却水温设定在20、,但是由于地区气候条件。供水设施条件及厂房温度等不同导致变化较大,因而出现地区性或季节性铸锭质量缺陷。现代结晶器供水系统带有脉冲或交叉变相功能,均由工艺编程决定,因此冷却强度可依据铸造工艺需要设定为曲线,特别是针对某些低温塑性不好的硬合金,铸造时冷裂纹和热裂纹几乎同时存在,附加挡水板系统,使铸锭表面温度升高到拉伸变形塑性温度,消除铸锭冷裂纹,工艺上再采取防止热裂纹措施,即可以获得优质铸锭 4 结束语 稳定的铸锭质量是铸造工艺参数最佳组合的结果,而最佳铸造工艺参数是根据铸造理论与实践结合而得出的。目前铝合命材料在性能方面要求更高,老式铸造工艺装备已经不适应新技术发展的要 求,加速其改造才能与时俱进。
热挤压管材用的合理挤压系数范围
2019-01-15 09:51:44
挤压机能力/MN
挤压筒直径/㎜
合适的挤压系数范围
挤压机能力/MN
挤压筒直径/㎜
合适的挤压系数范围6.3
硬合金
软合金①
16.3
硬合金
软合金①95
12~30
12~40
140
30~45
30~60115
12~25
12~30
170
20~40
20~50130
10~20
10~25
200
15~30
20~4012
115
20~40
30~50
35
230
30~50
35~60130
20~35
30~40
280
30~45
30~55150
15~30
20~35
370
20~30
20~40
铝合金挤压比的定义
2018-12-20 09:35:30
挤压比extrusion ratio是铝型材挤压生产中用于表示铝合金变形量大小的参数,也叫挤压系数。 铝型材挤压比的计算公式:挤压前的制品的总横断面积mm2/挤压后的制品的总横断面积mm2。 因而,挤压比同变形程度有如下关系: 1、当其他条件相同时,当挤压比增大时,金属流出模孔的困难程度会增大,挤压力也增大。 2、当其他条件相同时,挤压比增大,挤压时锭坯外层金属向模孔流动的阻力也增大,因此使内外部金属流动速度差增大,变形不均匀。 3、当挤压比增加到一定程度后,剪切变形深入到内部,变形开始向均匀方向转化。研究证明,当挤压变形程度。达到85%~90%时,挤压金属流动均匀,制品内外层的力学性能也趋于均匀。 挤压比的选择与合金种类、挤压方法、产品性能、挤压机能力、挤压筒内径及锭坯长度等因素有关。如果该值选用过大,挤压机会因挤压力过大而发生“闷车”,使挤压过程不能正常进行,甚至损坏工具,影响生产率。如果该值选用过小,挤压设备的能力不能得到充分利用,也不利于获得组织和性能均匀的制品。 挤压比一般应满足下列要求: 一次挤压的棒、型材:8一12 轧制、拉拔、锻造用毛坯:5 二次挤压用毛坯不限
常用铝合金型、棒、带材铸锭加热温度!
2019-01-02 14:54:44
合金制品种类交货状态铸锭加热/℃挤压筒加热温度/℃所有线材和毛料320~450320~4502A11、2A12、7A04、7A09型、棒、带T4、T6、F320~450320~4501A07~8A06、5A02、3A21型、棒O、F420~480400~5005A03、5A05、5A06、5A12型、棒O、F330~450400~5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90型、棒、 带所有370~450400~4506A02型 、棒所有320~370400~4501A70~8A06型 、棒、带F250~320250~4001A70~8A06带(性能附结果)F250~420250~4506A02、1A70~8A06、3A21空心型材F、T4、T6460~530420~4502A11、2A12空心型材T4、F420~480400~4502A14型、棒O、T4370~450400~4502A02、2A16型、棒、带所有440~460400~4502A02、2A16型、棒、带(不要求高温性能)所有400~440400~4502A12大梁型材T4、T42420~450420~4502A12大梁型材F400~440400~4506061、6063型、棒、带T5480~520450~480
热挤压铝合金型材用途
2018-12-27 16:26:15
1、2XXX系列合金:螺丝制造、航空机体、卡车骨架、塑料铸模及锻造缸头。
2、6XXX系列合金:门窗、家具、建筑装饰用棒及线、机械零件、道路车辆、切削加工材。 6061Fe含量较高,所以硬度较大.适合于做工业形材; 6463Mg含量较高,所以美观光泽度高; 6063Cu含量较高,所以传导性较高.含铜量的大小将直接影响到导电率的好坏和散热片的散热效果。 3、7XXX系列合金:高强度熔接构造物、卡车车体、铁路车辆、冷冻设备、航空器构造体、国防用零件 4、其他(1XXX、3XXX、4XXX、5XXX、8XXX):电线板金制品及食品设备之板材等五金及电工器材。
常用铝合金型、棒、带材铸锭加热温度列表
2019-01-15 09:49:27
合金
制品种类
交货状态
铸锭加热/℃
挤压筒加热温度/℃所有
线材和毛料
-
320~450
320~4502A11、2A12、7A04、7A09
型、棒、带
T4、T6、F
320~450
320~4501A07~8A06、5A02、3A21
型、棒
O、F
420~480
400~5005A03、5A05、5A06、5A12
型、棒
O、F
330~450
400~5002A50、2B50、2A70、2A80、2A90
型棒带
所有
370~450
400~4506A02
型棒
所有
320~370
400~4501A70~8A06
型棒带
F
250~320
250~4001A70~8A06
带(性能附结果)
F
250~420
250~4506A02、1A70~8A06、3A21
空心型材
F、T4、T6
460~530
420~4502A11、2A12
空心型材
T4、F
420~480
400~4502A14
型、棒
O、T4
370~450
400~4502A02、2A16
型、棒、带
所有
440~460
400~4502A02、2A16
型、棒、带(不要求高温性能)
所有
400~440
400~4502A12
大梁型材
T4、T42
420~450
420~4502A12
大梁型材
F
400~440
400~4506061、6063
型、棒、带
T5
480~520
450~480
铝合金拉杆的热挤压工艺
2019-01-02 09:41:20
铝合金拉杆零件材料为 2A50(LD5) 合金,属于 A1-Mg-Si-Cu系,具有良好的锻造性能,在热态下易变形,且抗蚀性能、焊接性能和切削性能良好,中等强度,塑性很好闭。在生产过程中,将圆柱形毛坯表面涂上水剂石墨,然后感应加热至490℃,放入组合凹模的模具中挤压成形。工作前把模具预热至250℃左右,每次挤压前,需向模腔喷洒润滑剂。挤压变形后可进行固溶时效热处理,以提高其硬度,固溶温度为 (515±5)℃,时间为3h,时效温度为(160±5) ℃,时间为5h。
拉杆挤压可以采用正挤压或反挤压的方法成形杆部。由于拉杆变形程度大,且杆部长径比大于7,正挤压时,金属的流动方向与凸模运动方向相同,坯料与凹模之间存在摩擦力,则挤压力中不仅有变形力,还包括该摩擦力。在坯料与凹模温度过高及润滑不良时,因坯料与凹模之间有相对运动,会进一步增大挤压力。由于该零件的杆部较长,直接顶出时容易失稳弯曲.若间接顶出模具结构复杂,操作困难加。
采用一次复合挤压成形工艺,即杆部反挤头部正挤的复合挤压成形工艺可以解决上述问题,其工艺流程如图2所示。由于采用了杆部反挤,坯料与凹模之间无相对运动产生的摩擦力,从而降低了挤压力。该方案模具结构简单,生产效率高 YA23-315四柱式万能液压机活动横梁到工作台面距离为1250mm,行程长,凸模设计为中空结构,成形杆部的模腔在凸模上,可以完成脱模。拉杆热挤压工艺的生产过程是 :下料-加热-挤压-热处理-精加工。
高压开关产品零件品种多、改型频繁,拉杆是 LW8-35SF6型户外断路器中的关键零件,要求具有较高的导电、导热性能和良好的力学性能,以降低能耗和提高产品的可靠性铝合金材料不仅导电导热性好、力学性能优良,而且比强度高、密度小,因而在高压电器零部件的制造中,除采用铜及其合金外,大量采用铝合金。研究表明,对于综合性能要求较高的一类功能件,如拉杆、接头、导体、触头座等,一般采用铝合金挤压棒 (管)经切削加工制成,2A50 合金就是其中常用材料之一。2A50合金在热态下具有良好的可塑性,可通过铸造、挤压等变形工艺改善组织,提高性能,且可以热处理强化,工艺性较好,因而成为高压开关类零部件的首选材料。
拉杆的挤压件传统上采用棒料直接切削加工而成,材料的利用率一般在 16%-40%,浪费严重、效率低。新工艺采用杆部反挤头部正挤的复合热挤压方法,能使坯料尺寸精度大幅度提高,毛坯重量减轻72%以上,产品的导电率、硬度及强度等完全达到设计标准。