铝合金挤压型材较其他成型方式，具备什么特点

1.前言

6082铝合金属于Al - Mg - Si系热处理可强化的铝合金，具有中等强度和良好的焊接性能和耐腐蚀性，主要被用于交通运输和结构工程上，如桥梁、起重机、屋顶构架、交通车和运输船等。

本文对6082铝合金应用于挤压型材生产进行了试验研究，以确定合适的熔铸和挤压工艺制度。

2.熔铸工艺

2.1化学成分

GB/T3190 -1996中6082铝合金化学成分见表1。

6082铝合金成分具有两个主要特点：第一，含有适量的Mn和Cr；第二，Mg、Si含量相对较高。其中，Mn、Cr等合金元素可阻碍挤压时和挤压后发生再结晶或再结晶晶粒长大，细化晶粒。但（Mn + Cr) 总量过高可能形成分别含Mn、Cr的粗大第二相，削弱Mg 2 Si相的沉淀强化效果，抵消其阻碍再结晶和细化晶粒的作用。同时，Mn、Cr元素会增大6082铝合金的淬火敏感性。且易在α(Al)相中产生严重的晶内偏析，造成挤压制品粗晶组织，降低型材氧化着色效果。对于Mg、Si成分，6082铝合金在Mg 2 Si强化的同时，通过增加适量过剩Si来促进强化。

因此，重点对Mn的含量进行试验确定：以Mn含量为0.6% ~0.65%及0.9% ~0.95%进行对比。发现Mn含量偏上限时，制品尾部粗晶组织较多，且力学性能偏低，所以对比确定Mn含量的优化范围为0. 6% ~0.65%。Cr的含量宜控制在0.15%以下，（Mn + Cr)总量控制在0.70% ~0.80%范围内。Mg 2 Si含量宜控制在1.5% ~ 1.6%，过剩Si含量控制在0.3%左右。

6082铝合金的实际成分控制范围见表2。

2.3工艺控制

由于6082铝合金最大的特点是含难熔金属Mn，Mn的适量存在易引起晶内偏析及固液区塑性降低，导致抗裂能力不足，故熔铸工艺主要需注意三点：第一，熔炼应注意控制温度在740 760℃间并搅拌均匀，保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。第二，铸造应考虑金属Mn增大了合金的粘度，使其流动性下降，影响了合金铸造性能。铸造速度要适当降低，控制在80 100mm/min范围内。第三，加大冷却强度，加快冷却速度，以利于消除晶内偏析现象。控制一次冷却强度，加大二次冷却强度以减少铸造时产生的应力集中，避免产生铸锭裂纹缺陷。冷却水压应控制在0. 1 ~0.3MPa范围内。

3.均匀化退火

6082铝合金变形抗力大，力学性能指标偏高。通过均匀化处理工艺改善合金组织，达到三个主要效果：充分固溶解Mg 2 Si相；消除晶内偏析；β(Al 9 Fe 2 Si 2 )相向α(Al 12 Fe 3 Si 2 )相转变，并细化含铁相粒子。

由于合金中Mn的存在可降低转变温度、缩短转变时间，且为保持合金挤压性能和挤压效应，采用中温均化工艺，即均匀化温度555 ~565℃；保温时间6h；冷却速度≥200℃/h。

4.挤压工艺

4.1铸锭加热方式

铸锭加热采用工频感应加热，这种加热方式的特点是加热时间短，在3min内即可达到500℃左右；温度控制准确，误差不超过±3℃。如果用电阻炉缓慢加热，将会导致Mg 2 Si相析出，影响强化效果。

4.2挤压

综合考虑6082铝合金的主要特点，结合实践生产制订挤压工艺如下：

(1)、6082合金变形抗力大，所以铸锭加热温度应偏上限（480 ~500℃）。

(2)、模具温度取460℃为宜，挤压筒温度为440 ~500℃。

(3)、挤压速度控制在7~11m/min的范围内；

(4)、要使合金主要强化相Mg 2 Si完全固溶，须保证淬火温度在500℃以上，因此型材挤压出口温度应控制在500 ~530℃范围内；

(5)、6082合金淬火敏感性高，要求淬火冷却强度大、冷却速度快，制品出前梁后必须立即进行在线淬火。对于壁厚2.5mm以下的型材可考虑用强风冷却淬火；壁厚2.5mm以上的型材必须用水雾淬火处理，须使温度迅速降到50℃以下。

(6)、6082铝合金型材拉伸矫直，应将拉伸率控制在1.0% ~2.0%范围内。挤压工艺参数见表3。

5.时效制度

时效是型材达到规定力学性能的最后一个环节，合理的时效制度既要保证产品的性能，又要考虑生产效率及生产成本。结合试验研究，6082型材最佳时效制度定为：时效温度170 ~ 180℃，保温时间8h，时效前型材的停放时间不超过8h。

6.结论

根据6082铝合金型材的特点和性能要求，上述工艺是比较合理的。在熔铸工艺中，6082铝合金成分控制重点在于Mn和Cr含量范围。Mn含量优化控制范围为0.6%~0. 65%，Cr的含量宜控制在0. 15% 以下，（Mn + Cr)总量控制在0.70% ~0.80% 范围内。Mg 2 Si含量宜控制在1.5% ~ 1.6%，过剩 Si含量控制在0.3%左右。在挤压工艺中，挤压出口温度和淬火效果控制则是保证产品性能的关键，应保证淬火温度在500℃以上，型材挤压出口温度应控制在500 ~530℃，淬火力求强度大、速度快。

铝合金门窗的规格

采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗，简称铝门窗。包括以铝合金作受力杆件(承受并传递自重和荷载的杆件)基材的和木材、塑料复合的门窗，简称铝木复合门窗、铝塑复合门窗。

铝合金门窗有推拉铝合金门、推拉铝合金窗、平开铝合金门、平开铝合金窗及铝合金地弹簧门五种。

一种门窗分为基本门窗和组合门窗。基本门窗由框、扇、玻璃、五金配件、密封材料等组成。组合门窗由两个以上的基本门窗用拼樘料组合成其他形式的窗或连窗门。

按开启方式分为：固定窗、上悬窗、中悬窗、下悬窗、立转窗、平开门窗、滑轮平开窗、滑轮窗、平开下悬门窗、推拉门窗、推拉平开窗、折叠门、地弹簧门。

按性能分为：普通型门窗、隔声型门窗、保温型门窗。 按应用部位分为：内门窗、外门窗。

每种门窗按门窗框厚度构造尺寸分为若干系列，例如门框厚度构造尺寸为90mm的推拉铝合金门，则称为90系列推拉铝合金门。50.60.70.80这些都是型材的宽度，以毫米为单位。50.60一般是平开窗，73，80，85，90以推拉窗居多

铝合金推拉门有70系列和90系列两种，基本门洞高度有2100、2400、2700、

3000mm，基本门洞宽度有1500、1800、2100、2700、3000、3300、3600mm。推拉铝合金窗有55系列、60系列、70系列、90系列、90一I系列。基本窗洞高度有900、1200、1400、1500、1800、2100mm基本窗洞宽度有1200、1500、

1800、2100、2400、2700、3000mm。

铝合金平开门有50系列、55系列、70系列。基本门洞高度有2100、2400、

2700mm，基本门洞宽度有800、900、1200、1500、1800mm。平开铝合金窗有40系列、50系列、70系列。基本窗洞高度有600、

900、1200、1400、1500、1800、2100mm基本窗洞宽度有600、900、1200、1500、1800、2100mm。

铝合金地弹簧门有70系列、100系列。基本门洞高度有2100、2400、2700、3000、3300mm，基本门洞宽度有900、1000、1500、1800、2400、3000、3300、3600mm。

封阳台通常采用70系列或90系列的，如果小于70，坚固程度就难以保证。75型铝合金是主要是做推拉门的，也可以在底层做窗框，20楼不建议使用，因为75型的铝合金很重，容易造成不安全隐患。

(1)GB5237.1~5-2008_GB5237.6-2004

建筑铝合金型材执行上述标准，只要是建筑行业用的铝合金型材，其产品必须按GB5237.1~5-2008_GB5237.6-2004强制性标准生产及进行产品质量控制。

(2)GB/T6892-2006《一般用工业铝及铝合金挤压型材》

工业用铝合型材是指除建筑门窗、幕墙及室内外装饰用铝型材以外的其它铝挤压型材，除个别产品执行其专用标准外，大部分执行标准为GB/T6892-2006《一般用工业铝及铝合金挤压型材》，产品主要应用于航空航天、交通、轨道车辆、电子电器、体育器材、散热器、装饰、电力能源、石油化工、机械制造等工业领域。

(3)GB/T26014-2010《非建筑用铝合金装饰型材》

非建筑用铝合金装饰型材是指以改善视觉效果为主要目的的装饰用铝合金热挤压型材。装饰型材的尺寸偏差如有特殊要求，应在合同中注明。如没有特殊要求，应符合GB/T14846--2008《铝及铝合金挤压型材尺寸偏差》中普通级的规定。产品主要应用于车辆内外装饰、家电配件、厨房用具、电子电器、室内装饰、医疗器械、仪器仪表、办公设施等领域。

(4)GB/T14846-2008《铝及铝合金挤压型材尺寸偏差》

工业用铝合金型材另一标准执行GB/T14846-2008《铝及铝合金挤压型材尺寸偏差》。但此标准只是针对工业铝型材挤压尺寸，只对尺寸有要求的可按此标准生产。其它要求全部按GB/T6892-2006标准。

(5)国外先进标准

国外先进标准有：欧盟EN12020-2《6060及6063铝及铝合金精密型材第2部分：尺寸及外形允许偏差》、EN755-2《铝及铝合金棒、管、型——力学性能》、美国ANSIH35.2《美国铝素材尺寸偏差标准》和日本JISH4100《铝及铝合金挤压型材》等标准，主要适用于部分特殊顾客或国际大建筑幕墙公司在知名建筑、标志性建筑及国外工程监理的工程上使用等。

(6)企业标准

企业生产的产品没有国家标准、行业标准和地方标准的，应当制定相应的企业标准，作为组织生产的依据，该企业标准应按规定程序要求在当地技术监督局备案办理备案。质量技术监督系统是属地化管理，市场监督抽查在抽取样品后，要到企业所在地质量技术监督局调阅备案标准才能判定是否合格。生产企业能靠前时间知道产品被监督抽查，提前积极跟进产品检验过程及结果，并采取相应处理措施。如小料、非建筑使用型材、装饰型材及出口异型材等。

法律依据：

《中华人民共和国标准化法》第二条本法所称标准（含标准样品），是指农业、工业、服务业以及社会事业等领域需要统一的技术要求。标准包括国家标准、行业标准、地方标准和团体标准、企业标准。国家标准分为强制性标准、推荐性标准，行业标准、地方标准是推荐性标准。强制性标准必须执行。国家鼓励采用推荐性标准。

铝合金门窗型材规格主要有60系列、70系列、90系列、105系列、110系列、118系列、120系列、125系列等等，可以根据实际需要来选。

当然，选购铝合金门窗除了关注型材规格之外，还应注意以下两点：

1、看型材的表面。一般优质的型材表面很有光泽和质感，颜色喷涂得很均匀，要是其表面看起来很粗糙，没有光泽，说明品质较次，使用一段时间后就会出现变色或褪色的情况；

2、看型材的厚度。国标规定铝型材的厚度应大于或等于1.4mm，若低于该标准的产品则为劣质品，不宜购买。

总之，为了保证铝合金门窗的品质，型材的选择至关重要，选购时可参考上面的方法。  

铝型材挤压加工的技术特性有：1.可以挤压接合金属粉末，碎屑以及其他金属；2.使用分流组合模可以成形薄壁空心不对称的制品；3.可以对塑性很低的铝合金材料进行加工成型；4.可以形成复杂的不规则的截面和制品；5.可以加工外层包履有防止氧化和表面裂纹的包履材的毛坯。

铝型材挤压加工也存在其经济上的缺点，比如：容易引起模具破损，晶粒长大和表面裂纹，在正挤压的时候由于摩擦使得压力增大，能耗增加，以及要增加材料装卸等工序，生产速度低，效率低，温度不稳定导致品质不均匀以及挤压力要达到几千吨需要大功率挤压机等等。