谁知道什么是铝合金挤压技术

铝材冷挤压工艺原理：在常温下，根据塑性变形原理，利用装在压力机上的模具，通过凸模对放进凹模内铝材毛坯施加压力，使坯料在一定的速度下产生塑性变形而制得所需形状、尺寸及一定力学性能的零件。如下图：

【铝材挤压】是将铝材锭坯装入挤压筒中，通过挤压轴对铝材施加压力，使其从给定形状和尺寸的模孔中挤出，产生塑性变形而获得所要求的挤压产品的一种加工方法。按挤压时金属流动方向不同．挤压又可分为正向挤压、反向挤压和联合挤压。正向挤压时，挤压轴的运动方向和挤出金属的流动方向一致，而反向挤压时，挤压轴的运动方向与挤出金属的流动方向相反。按锭坯的加热温度，挤压可分为热挤压和冷挤压。热挤压时是将锭坯加热到再结晶温度以上进行挤压，冷挤压是在室温下进行挤压。

铝型材挤压加工在技术上的基本特性有：在变形的同时也可以使材料接合，可以使脆性材料进行变形以及通过一道工序可以成形得到与模具出口形状相同的断面形状。经济上的优点有：可以通过一道工序进行大变形量加工，工具承受很大压力以及可以使的包履的毛坯变形。

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。

铝合金型材挤压成型具有很多特点，主要是表现在挤压成型的过程中所发生的的应力应变状态，金属流动行为，产品的综合素质、生产的多样性和灵活性以及生产效率与成本等一些方面。

铝型材挤压加工的技术特性有：

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。

铝合金挤出成型是挤压铝型材工艺，俗称“拉铝”“铝挤出”。其工艺特点是通过加温炉把铝棒加温到480度左右，然后模具同时加温到480度。再通过机械压力把加温后的铝棒通过提前装好的模具挤压成型。

铝合金挤出成型

其主要步骤有三：

先做好模具，这种挤压模具大多数工时在7~15天左右，尺寸越大费时越长，其复杂程度也是成正比。

2.铝棒与模具同时加温到480度左右，将模具置入挤压机模座，放入挤压垫操作挤压机对原材料进行挤压。

3.型材挤出后送入冷床调直、裁剪至大致尺寸。然后送入时效炉进行人工加硬，加硬后的铝型材，再进行下一步工序进行后加工（精切、CNC、表面处理等）。

铝合金挤出成型

① 铝合金材料。主要合金元素为镁与硅，具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性，易于抛光、上色膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤压合金。6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的焊接性能以及阳极氧化处理后，表面华丽的色泽等诸多优点而被广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。 6063铝合金图片

②属低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金。具有诸多可贵特点：1.热处理强化，冲击韧性高，对缺可不敏感。2.有极好的热塑性，可以高速挤压成结构复杂、薄壁、中空的各种型材，或锻造成结构复杂的锻件。淬火温度范围宽，淬火敏感性低，挤压和锻造脱模后，只要温度高于淬火温度，即可用喷水或穿水的方法淬火。薄壁件（δ<3mm）还可以实行风淬。3.焊接性能和耐蚀性优良，无应力腐蚀开裂倾向，在热处理可强化型铝合金中，Al-Mg-Si系合金是唯一没有发现应力腐蚀开裂现象的合金。4.加工后表面十分光洁，且容易阳极氧化和着色。其缺点是淬火后，若在室温停放一段时间，在时效上会对强度带来不利影响（停放效应）。 6063的密度为2.69g/cm3。 6063的硬度是95HB。

6063介绍

6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。 在国家标准GB/T3190中规定的6063铝合金成分范围内，对化学成分的取值不同，会得到不同的材质特性，当化学成分的范围很大时，其性能差异会在很大范围内波动，以致型材的综合性能会无法控制。编辑本段6063铝合金化学成分的概述　 6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。 一、合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金，Mg和Si是主要合金元素，优选化学成分的主要工作是确定Mg和Si的百分含量(质量分数，下同)。 1．1 Mg的作用和影响 Mg和Si组成强化相Mg2Si，Mg的含量愈高，Mg2Si的数量就愈多，热处理强化效果就愈大，型材的抗拉强度就愈高，但变形抗力也随之增大，合金的塑性下降，加工性能变坏，耐蚀性变坏。 1．2Si的作用和影响 Si的数量应使合金中所有的Mg都能以Mg2Si相的形式存在，以确保Mg的作用得到充分的发挥。随着Si含量增加，合金的晶粒变细，金属流动性增大，铸造性能变好，热处理强化效果增加，型材的抗拉强度提高而塑性降低，耐蚀性变坏。 二、Mg和Si含量的选择　 2．1Mg2Si量的确定 2．1．1 Mg2Si相在合金中的作用 Mg2Si在合金中能随着温度的变化而溶解或析出，并以不同的形态存在于合金中： (1)弥散相β’’固溶体中析出的Mg2Si相弥散质点，是一种不稳定相，会随温度的升高而长大。 (2)过渡相β’ 是β’’由长大而成的中间亚稳定相，也会随温度的升高而长大。(3)沉淀相β是由β’ 相长大而成的稳定相，多聚集于晶界和枝晶界。 能起强化作用Mg2Si相是当其处于β’’弥散相状态的时候，将β相变成β’’相的过程就是强化过程，反之则是软化过程。 2．1．2Mg2Si量的选择 6063铝合金的热处理强化效果是随着Mg2Si量的增加而增大。当Mg2Si的量在0．71%～1．03%范围内时，其抗拉强度随Mg2Si量的增加近似线性地提高，但变形抗力也跟着提高，加工变得困难。但Mg2Si量小于0．72%时，对于挤压系数偏小(小于或等于30)的制品，抗拉强度值有达不到标准要求的危险。当Mg2Si量超过0.9%时，合金的塑性有降低趋势。 GB/T5237．1—2000标准中要求6063铝合金T5状态型材的σb≥160MPa，T6状态型材σb≥205MPa，实践证明．该合金的 最高可达到260MPa。但大批量生产的影响因素很多，不可能确保都达到这么高。综合的考虑，型材既要强度高，能确保产品符合标准要求，又要使合金易于挤压，有利于提高生产效率。我们设计合金强度时，对于T5状态交货的型材，取200MPa为设计值。　 2．1．3 Mg含量的确定 Mg2Si的量一经确定，Mg含量可按下式计算： Mg%=（1.73×Mg2Si%）/2.73 2．1．4Si含量的确定 Si的含量必须满足所有Mg都形成Mg2Si的要求。由于Mg2Si中Mg和Si的相对原子质量之比为Mg/Si=1．73 ，所以基本Si量为Si基=Mg/1．73。 但是实践证明，若按Si基进行配料时，生产出来的合金其抗拉强度往往偏低而不合格。显然是合金中Mg2Si数量不足所致。原因是合金中的Fe、Mn等杂质元素抢夺了Si，例如Fe可以与Si形成ALFeSi化合物。所以，合金中必须要有过剩的Si以补充Si的损失。合金中有过剩的Si还会对提高抗拉强度起补充作用。合金抗拉强度的提高是Mg2Si和过剩Si贡献之和。当合金中Fe含量偏高时，Si还能降低Fe的不利影响。但是由于Si会降低合金的塑性和耐蚀性，所以Si过应有合理的控制。我厂根据实际经验认为过剩Si量选择在0．09% ～0．13%范围内是比较好的。 合金中Si含量应是：Si%=(Si基+Si过)% 三、 合金元素控制范围的确定　 3．1 Mg的控制范围 Mg是易燃金属，熔炼操作时会有烧损。在确定Mg的控制范围时要考虑烧损所带来的误差，但不能放得太宽，以免合金性能失控。我们根据经验和本厂配料、熔炼和化验水平，将Mg的波动范围控制在0．04%之内， T5型材取0．47%～0．50%， T6型材取0．57%～0．60%。 3．2Si的控制范围 当Mg的范围确定后，Si的控制范围可用Mg/Si比来确定。 因为该厂控制Si过为0．09%～0．13%，所以Mg/Si应控制在1．18～1．32之间。 3．3 6063铝合金T5和T6状态型材化学成分的选择范围。若要变更合金成分时，比如想将Mg2Si量增加到0．95%，以便有利于生产T6型材时，可沿过Si上下限区间将Mg上移至0．6%左右的位置即可。 此时Si约为0．46%，Si过为0．11%，Mg/Si为1． 3．4 结束语 根据我厂的经验，在6063铝合金型材中Mg2Si量控制在0．75%～0．80%范围内，已完全能够满足力学性能的要求。在正常挤压系数(大于或等于30)的情况下，型材的抗拉强度都处在200～240 MPa范围内。而这样控制合金，不仅材料塑性好，易于挤压，耐蚀性高和表面处理性能好，而且可节约合金元素。但是还应特别注意对杂质Fe进行严格控制。若Fe含量过高，会使挤压力增大，挤压材表面质量变差，阳极氧化色差增大，颜色灰暗而无光泽，Fe还降低合金的塑性和耐蚀性。实践证明，将Fe含量控制在0．15%～0．25%范围内是比较理想的。 6063铝合金的融化温度是655度以上，6063铝型材挤压温度是棒温490-510，挤压筒420-450，一般来说，每个挤型材的温度设计都不一样的，但大概都是在这个范围：模温470-490，根据自身的状况来设定！

6063特性

属于Al-Mg-Si系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金，是最有前途的合金。耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。

一、板带的应用广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业。 二、航空航天用铝材用于制作飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱，以及火箭锻环、宇宙飞船壁板等。 三、交通运输用铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料，车门窗、货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。 四、包装用铝材　全铝易拉罐制罐料主要以薄板与箔材的形式作为金属包装材料,制成罐、盖、瓶、桶、包装箔。广泛用于饮料、食品、化妆品、药品、香烟、工业产品等包装。 五、印刷用铝材主要用于制作PS版，铝基PS版是印刷业的一种新型材料，用于自动化制版和印刷。 六、建筑装饰用铝材铝合金因其良好的抗蚀性、足够的强度、优良的工艺性能和焊接性能、通过东莞市长安博扬金属材料行多位专家介绍主要广泛用于建筑物构架、门窗、吊顶、装饰面等。如各种建筑门窗、幕墙用铝型材、铝幕墙板、压型板、花纹板、彩色涂层铝板等。 七、电子家电用铝材主要用于各种母线、架线、导体、电气元件、冰箱、空调、电缆等领域。 规格：圆棒、方棒 代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。

6063化学成份

铝 Al ：余量 硅 Si ：0.20～0.6 铜 Cu ：≤0.10 镁 Mg：0.45～0.9 锌 Zn：≤0.10 锰 Mn：≤0.10 钛 Ti ：≤0.10 铬 Cr：≤0.10 铁 Fe： 0.000～ 0.350 注：单个:≤0.05合计:≤0.15

6063力学性能

抗拉强度 σb (MPa)：≥205 条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170 伸长率 δ5 (%)：≥9 注 ：棒材室温纵向力学性能 试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25

流程为：

1铝材检验

。

2对模具进行加热。

3铝材加热

4放入模具，挤压成型

5截断挤压件

6进行拉直原件

7进行冷却件

8进行原件处理，

9

进行原件包装

铝棒挤压成铝型材采用的热挤压工艺；热挤压是几种挤压工艺中最早采用的挤压成形技术，它是在热锻温度下借助于材料塑性好的特点，对金属进行各种挤压成形。目前，热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒材及各种机器零件等。热挤压不仅可以成形塑性好，强度相对较低的有色金属及其合金，低、中碳钢等，而且还可以成形强度较高的高碳、高合金钢，如结构用特殊、不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。由于坯料必须加热至热锻温度进行挤压，常伴有较严重的氧化和脱碳等加热缺陷，影响了挤压件的尺寸精度和表面粗糙度。一般情况下，机器零件热挤压成形后，再采用切削等机械加工来提高零件的尺寸精度和表面质量。

其工艺过程如下：首先将电解铝锭加入合金元素进行熔炼铸造成圆棒，将长棒切成短棒，将短棒进行加热，同时也要将所使用的模具进行加热，然后在挤压机上对加热好的圆棒进行挤压成型，如果铝型材采用T5交货状态，可以采用机前风冷淬火，然后对型材进行拉伸矫直、定尺锯切、装框，最后进行人工时效。如果铝型材还需要进行阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂等表面处理，再进行相应的表面处理，这就是铝型材生产的大致工艺过程。也可以简单归纳如下：电解铝锭---熔炼---铸造-----铝棒锯切----铝棒加热----热挤压成型---风冷淬火---拉伸矫直----定尺锯切-----人工时效-----表面处理（阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂等）。