铝合金型材表面产生条纹的原因和解决方法有哪些?
挤压铝型材的条纹缺陷种类比较多,形成因素也较复杂,下面例举一些常见条纹的产生原因及解决方法。
一、摩擦纹模具每次光模上机挤压后,纹路都不能一一对应,有轻有重。
主要原因在挤压过程中,型材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起,构成一对热状态下的干摩擦副,且将工作带分成两个区——粘着区和滑动区。在粘着区内,金属质点受到至少来自两个方面的力的作用:摩擦力和剪切力。当粘着区内金属质点所受摩擦力大于剪切力时,金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上,并将型材表面擦伤而形成摩擦纹。
解决办法1、调整模具工作带出口角α,使其在-1°~-3°范围内,这样可降低工作带粘着区高度,减小该区的摩擦力,增大滑动区;2、进行高效的模具氮化处理,使模具表面硬度保持在HV900
以上;工作带表面渗硫可降低粘着区摩擦力,减少摩擦纹。
二、组织条纹主要原因分析铸锭铸造组织不均匀,成分偏析,铸锭表皮下存在较严重的缺陷,铸锭的均匀比处理不充分等,在随后的挤压过程中导致型材表面成分不均匀,从而使型材氧化后的着色能力不相同,形成组织条纹。
解决办法1、合理执行铸造工艺,消除或减轻组织偏析;2、铸锭表面车皮;3、认真进行铸锭均匀化处理。
三、金属亮纹在氧化白料中表现发亮,大多数情况下为笔直条状且宽度不定,在氧化着色料中该条纹呈浅色条状。
主要原因分析由于金属流动出现摩擦或变形极其剧烈时,金属局部温度会上升很高,另外金属流动不均匀也会导致晶粒发生剧烈破碎,然后发生再结晶,致使该处组织发生变化,在随后的氧化处理中导致型材表面出现纵向的亮条纹,着色处理中致使型材着不上色或呈现浅色条纹。
解决办法1、合理设计模具结构;2、模具加工要注意工作带的过渡,防止出现工作带落差;3、保证模桥呈水滴形,消除棱角。
四、焊合条纹焊合条纹又称焊缝,笔直通长,在氧化白料中多呈现浅灰色,着色料中多显浅色。
主要原因分析1、模具分流孔设计过小;2、焊合室深度不够,不能保证有足够的压力;3、挤压时模具焊合室内铝料供应不足;4、挤压工艺不合理,润滑不当。
解决办法1、合理设计模具结构;2、注意挤压温度和挤压速度的协调;3、尽量减少润滑或不润滑。
根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
成本低,而且使用一种加工工艺可以大量生产同样的零部件,这也是他的特点之一。
它的材料特性是轻、容易加工、以及在可耐强度方面不象碳素纤维有一个最大受力范围。这是什么意思呢?也就是说,碳素纤维因为有纤维的特性所以在一定的纤维方向上受力能力很强,但是在在别的方向上的受力就会很差。在制造一个比较大的零部件时可能会使用好几层碳素纤维,在超过受力能力时该零部件就会象酥饼一样变得一层一层的。而铝合金在承受了一定的力量后,会慢慢变形再损坏。
还有就是铝合金容易加工和具有高度的散热性。特别是车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料。这里几乎完全是铝合金的一家天下。
铝合金加工工艺为五种
1.喷沙也叫喷丸
利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。该铝合金工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到,以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用。
2.抛光
利用机械、化学或电化学的方法,使汽车铝件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺主要分为:机械抛光、化学抛光、电解抛光。汽车铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果,给人以高档简约、时尚未来的感觉(当然易留下指纹还要多加呵护)。
3.拉丝
金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属加工微信,内容不错,值得关注。金属拉丝工艺,可以清晰显现每一根细微丝痕,从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽,产品兼备时尚和科技感。
4.高光切削
采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转(一般转速为20000转/分)的精雕机主轴上去切削零件,在产品表面产生局部的高亮区域。切削高光的亮度受铣削钻头速度的影响,钻头速度越快切削的高光越亮,反之则越暗并容易产生刀纹。金属加工微信,内容不错,值得关注。
5.阳极氧化
阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化不但可以解决铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,更能延长铝的使用寿命并增强美观度,已成为铝表面处理不可缺少的一环,是目前应用最广且非常成功的工艺。
铝合金的加工工艺流程
以上资料网上整理而来,可作为参考
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能、物理性能和抗腐蚀性能。
硬铝合金属AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可热处理强化.其特点是硬度大,但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系,可热处理强化,是室温下强度最高的铝合金,但耐腐蚀性差,高温软化快。
锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,虽然加入元素种类多,但是含量少,因而具有优良的热塑性,适宜锻造,故又称锻造铝合金。
扩展资料:
合成工艺:
铝和铝合金可以用各种不同的方法熔炼。常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉(使用天然气或燃料油燃烧)以及电阻炉和电热辐射炉。
炉料种类广泛,从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用。然而,即使在最适宜熔炼浇注的条件下,熔化的铝也易受三种类型的不良影响:
1、在高温条件下,随着时间的推移,氢气的吸附导致溶解在熔液中氢气的增加。
2、在高温条件下,随着时间的推移,熔液发生氧化。
3、合金元素的丧失。
参考资料来源:百度百科——铝合金
最后的各种性能都不同
铸造是在事先做好的型腔内浇入熔化的金属液体,待凝固后形成要求形状的工艺;而锻造是把烧红的加热到一定状态
(还未融化)的块状金属放入型腔内,并给其一定的压力后得到要求产品形状的工艺
楼上所讲的锻造方法属于模锻。
铸造分为:压力铸造、熔模制造、金属型铸造、低压铸造、陶瓷型铸造、离心铸造、实型铸造、
磁型铸造、连续铸造、真空铸造、挤压铸造、石墨型铸造。
锻造分为:自由锻、胎模锻、模锻、精密锻、挤压、镦锻、轧锻。
铸造和锻造所用的原材料有所不同。对于脆性材料不能采用锻造,锻造只能采用塑性材料。
铸造的原材料有:灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁、碳钢、合金钢、各种青铜、铝合金、不锈钢等等。
锻造的原材料有:中低碳钢、合金钢、铜及铜合金、铝合金、镁合金、钛合金、不锈钢等等。
锻造铝合金包括A1-Si-Mg-Cu合金和A1-Cu-Ni-Fe合金,常用的锻造铝合金有LD2、LD5、LDl0等。它们含合金元素种类多,但含量少。它们的热塑性优良,故锻造性能甚佳,且力学性能也较好。这类合金主要用于承受载荷的模锻件以及一些形状复杂的锻件。
铸造铝合金有A1-Si系、A1-Cu系、Al-Mg系和Al-Zn系四大类,对于铸造铝合金,除了要求必要的力学性能和耐蚀性外,还应具有良好的铸造性能。在铸造铝合金中,铸造性能和力学性能配合最佳的是A1-Si合金,又称硅铝明。
铸造铝合金的铸造性能好,密度小,具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性;用于制造形状复杂但强度要求不高的铸件,如飞机、仪表壳体等;制造低、中强度的形状复杂的铸件,如电机壳体、气缸体、风机叶片、发动机活塞等。
Forging Aluminum 锻造铝合金 虽然forge 有铸造的意思,但是动词时表示锻造。
以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材,抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。
(2)立即在75℃或更高温度的热水下冲洗0.5~5min。
(3)浸入88℃,10%(体积百分比)硝酸的水溶液中,以去除黑色沉淀物。
(4)在60~70℃的热水中漂洗3~5min。
(2)电偶腐蚀.也是铝的特征性腐蚀形态,铝的自然电位很负,当铝与其他金属接触时,铝总是处于阳极使其腐蚀加速.电偶腐蚀又称为双金属腐蚀,其腐蚀的严重程度是由两个金属电位序中的相对为位置决定的.它们的电位差愈大,则电偶腐蚀愈严重,几乎所有铝合金型材都不能避免电偶腐蚀.
(3)缝隙腐蚀,铝合金型材本身或铝与其他材料的表面接触时存在缝隙,由于差异充气电池作用,缝隙内腐蚀加速,而缝隙外没有影响.缝隙腐蚀与合金类型关系不大,即使非常耐腐蚀的合金也会产生缝隙腐蚀.近年来对于缝隙腐蚀的机理有了更深入的研究,缝隙顶端酸性环境是腐蚀的原动力.沉积物下腐蚀是缝隙腐蚀的一种形式.
(4)晶间腐蚀.晶间腐蚀的原因与热处理不当有关系,合金化元素或金属间化合物沿晶界沉淀析出,相对于晶粒是阳极构成腐蚀电池,引起晶间腐蚀加速.
(5)丝状腐蚀,丝状腐蚀是一种膜下腐蚀,呈蠕虫状在膜下发展,这种膜可以使漆膜,也可以使其他图层,一般不发生在阳极氧化膜下面.丝状腐蚀与合金成分,铝合金型材涂层前预处理和环境因素有关,环境因素有湿度,温度,氯化物等.