大规格铝合金棒料心部与表层组织差异
为解决大型铝合金模锻件在传统热模锻工艺下出现的表层组织晶粒度粗大,表层和心部晶粒度差距大等问题,本文提出了“欠压模锻+低温小变形”的成形工艺方法,通过控制铝合金模锻件内部形变储能的累积与释放,细化锻件表层粗大组织,最终实现铝合金模锻件组织均匀性调控。
近年来7 系铝合金作为航空结构材料之一,已经广泛应用于大飞机关键结构件的生产制造中。大型铝合金航空模锻件一般具有高筋薄壁的特征,采用传统热模锻工艺不可避免地存在从表层到心部的组织不均匀问题,特别是锻件表层晶粒和析出相粗大引发的航空结构件服役性能弱化与模锻件成品率低的问题普遍存在。为此,本文采用数值模拟和物理实验相结合的方法,以H 形断面模锻件为对象,研究提出了一种欠压模锻与低温小变形工艺相结合的锻件表层组织调控成形工艺,有效的细化了模锻件表层晶粒组织,最终获得了晶粒组织均匀的铝合金模锻件。
表层组织调控工艺及分析模型
为研究模锻件表层组织调控工艺,本文设计了一个H 形截面模锻试验件,形状尺寸。锻件材料为7050 铝合金,化学成分见表1,坯料尺寸为77mm×50mm×50mm。
工艺过程为:首先对其进行欠压模锻,始锻温度350℃,欠压量5mm。压制后回炉进行200℃均温处理。随后将模具预热到300℃,进行低温小变形压制,压下量5mm,压制后固溶处理。该工艺通过欠压模锻预留出一定的变形量,在低温小变形压制过程中,通过提高模具温度,降低锻件温度使成形过程中锻件的表层温度高于心部,从而改善表层的变形条件,提高表层的变形量,同时抑制心部温度,减轻心部晶粒长大倾向,配合后期固溶处理进而实现表层心部组织均匀性的控制。
表1 7050 铝合金化学成分(%)
图2 工艺模拟模型
图3 试验模具
为对上述工艺进行分析研究,建立了三维有限元分析模型(图2),并设计制备了试验模具(图3)。模拟采用DEFORM 有限元软件,选用四面体网格,工件共划分单元101012 个,上模与下模的单元数分别为54585 和60370 个。工件与环境的热交换系数为0.02N/(sec·mm·℃);工件与模具间的热交换系数为11N/(sec·mm·℃),摩擦系数设为0.3。
欠压模锻工步分析
图4 为模拟所得欠压模锻后锻件的温度场与应变场分布情况。由图4(a)可知,锻件肋部表层温度由350℃下降为190℃,肋部中心部位温度降为220℃,温度差异较大。图4(b)反映了锻件各部分的等效应变分布情况,从图中可以看出,锻件肋部的表层区域由于位于变形死区,其变形量很小,等效应变值只有0.1 左右,肋部的中心区域等效应值变达到了0.375,与表层变形量差距较大,可见锻件肋部各区域变形不均匀十分显著。
提高铝型材挤压生产成品率的工艺方法
提高铝合金型材成品率是降低企业生产成本最直接和有效的方法。成品率每提高1个百分点,铝材的生产费用将降低23元~30元,以一个年产1万t铝型材的企业来说,若每吨铝型材的成品率提高5个百分点,每年可节约125万元,而这125万元是纯利润。成品率的提高是建立在产品质量的基础之上,与产量又是同比关系。提高成品率是一个系统工程,通过单一工艺方法很难大幅提高成品率,必须是多环节的累积提高。提高成品率又是一个细致的工作,不仅需要技术工艺做支撑,更需要严谨、务实、科学的管理。
1 影响成品率的因素
影响成品率的因素是多方面的,就挤压生产而言主要有以下几个方面:
(1)铝铸锭的质量直接决定挤压制品的成品率。
(2)模具、挤压工具对成品率有很大影响,它们直接关系到挤压制品的质量,制品合格率高则成品率就高。
(3)生产管理中生产计划下达的合理性以及生产报表原始数据的准确性也是提高成品率的前提。各种生产报表的原始数据是铝型材挤压前计算铸锭长度的重要依据。
(4)挤压工艺包括根据挤压比选定挤压设备、确定工艺温度及张力矫直工艺等,每步工艺是否科学、细致、合理也对成品率影响很大。
(5)操作人员的熟练程度和责任心是提高挤压成品率所必备的。
2 提高挤压铝型材成品率的工艺方法
2.1 提高铸锭质量是保证挤压成品率的前提
铸锭对挤压生产来说是原材料。铸锭组织均匀,晶粒细小,无夹渣、气孔、偏析、裂纹等缺陷时,不仅可以降低挤压力、提高挤压速度,提高产品的内在质量,而且可以减少挤压制品表面气泡、气孔、划伤、开裂、麻点等表面缺陷。比如较小的夹渣可以通过模具工作带的狭缝排出,但会造成型材表面犁痕,产生一定长度的几何废料;较大的夹渣将被卡在工作带狭缝中不能被排出,引起塞模或挤压制品开裂而被迫更换模具,这样就会严重影响成品率。
2.2适当加大挤压系数,提高挤压成品率
每个铝材厂都有一系列挤压机型,各厂家根据产品的挤压比、冷床长度、制品外接圆直径、挤压筒长度和直径等,合理确定制品将在哪台挤压机上生产。实践证明,同样规格的制品放在不同吨位的挤压机上生产时,由于挤压系数不同,对制品的组织、性能和生产效率有很大影响,其成品率也会产生差异。根据2009年一年中某企业生产统计,三种不同吨位挤压机的年平均成品率范围如表1所示。
表1中可以看出,挤压机的吨位较大、挤压系数较大时,其成品率较高,而其挤压费用见表2,
从表2中可以看出,挤压费用并没有升高。所以,挤压生产时,适当提高挤压系数,不仅可以获得力学性能和组织良好的制品,同时可以提高成品率,降低型材的生产费用。
2.3加强生产管理,精确计算铸锭长度
铝型材在建筑、交通、电子、旅游、机械方面的应用越来越多,因此铝材厂的产品品种也在增多,带来的是模具的增多,给生产计划的安排增加了难度。铝型材生产计划,要根据客户要求的规格、单根重量、长度、数量和冷床长度,利用等体积或等质量的原则计算出所用铸锭的数量和长度。铸锭长度的计算采用等质量法较多。这是因为随着模具的使用及修理,各部分壁厚的变化不是同步的,很难再准确计算出制品的截面积,而且其理论线密度和实际上机试模所得到的线密度相差不小。
铸锭长度:
式中:
L—铸锭长度,mm;
m1—型材线密度,kg /m;
Ld—定尺长度,m;
n—倍尺数 ;
Lq—切头或切尾长度,mm;
Ly—压余长度,mm ;
d—圆铸锭直径,mm ;
ρ—铝合金密度,2.7 g/cm3 。
对于某一台挤压机来说,其使用铸锭的直径d是确定的,客户对制品的定尺长度Ld要求也是确定的,压余长度Ly通常取15mm—30mm,切头或切尾长度二者相等,一般选定在0.2m—0.8m,倍尺数n根据挤压筒长度、型材线密度、冷床长度确定,这样就只有型材的线密度m1是变化的,因此,铸锭长度L是线密度m1的函数,二者成线性关系。
图1是关于L-m1,曲线图,压余长度Ly是截距,而K就是L-m1直线的斜率。对于一台挤压机的同一个挤压筒来说,当倍尺数n变化时,只是L-m1,直线的斜率K从Kn发生变化。
对于挤压机上的某种制品,将定尺长度Ld、倍尺数n、切头切尾长度Lq、压余长度Ly、确定后,代入公式,可以方便迅速地画出每台挤压机上制品线密度m1与铸锭长度L的关系图(如图1所示)。关系图画起来快捷方便,只需计算出一个点,将它与截距点相连就是棒长和线密度的对应关系图,在图上可以准确查出铸锭长度与型材单根重量的对应关系。关系图清晰直观。有这样一张图,再利用长铸锭加热炉的剪切装置可以准确的剪出所需长度的铸锭。
2.4使用夹持垫,减少切头切尾长度
型材挤压冷却后要通过张力矫直来消除型材弯曲、拧扭等缺陷。大部分企业仍采用拉直机张力矫直,但关键问题是由于型材品种多、矫直工嫌操作麻烦,很多企业没有使用夹持垫,直接用钳口夹扁型材两头,造成拉伸后型材的两头变形长度往往在0.4m~1.2m,截面大的型材变形长度还要长些,变形部分必须切掉,否则无法去掉型材因拉直而产生的截面变形,这样就使几何废料增加、挤压成品率下降。
夹持垫可以使用硬木或铝块制成,根据型材的截面形状运用成组技术进行分组,尽量减少夹持垫的数量,增加夹持垫的通用性,如图2所示。三种规格的型材可以使用同一种夹持垫。
对于悬臂较长又有封闭截面的型材,矫直夹持时在封闭腔内塞入夹持垫的同时,悬臂部分也要用撑架支撑〈见图3),减少型材拉伸时长度方向沿截面上的变形量。
使用夹持垫后,型材的切头、切尾大大缩短,一端切掉长度一般在0.15m~0.4m之间。假设每班可挤压倍尺数为3的线密度0.5kg/m的型材420根,使用这种方法共可减少废料210m~420m、105kg~210kg,比不使用夹持垫时成品率可提高1.9%~3.8%,其经济效益相当司观。
夹持垫从制作、保管、领用要由专人管理。针对操作工人不愿使用,可以将成品率绩效工资分为两部分:如成品率85%以下时,成品率提高一个百分点,吨工资增加5元;成品率85%以上时,成品率提高一个百分点,吨工资增加10元,激励工人努力提高成品率。
2.5 使用热剪切铸棒炉,即时控制铸锭长度
近年来,越来越多的企业将链条式短铸锭加热炉更换为热剪切长铸锭加热炉(简称热剪铸棒炉)。热剪铸棒炉可以避免铸锭锯切、减少因铝屑而产生的损耗,挤压时主机手可根据模具的动态单支重量用热剪铸棒炉上的剪切装置随时调整剪切长度,获得任意所需长度的铝锭坯,从而使挤压出的长型材的切头切尾达到最短,进一步提高成品率。
有的企业使用了热剪铸棒炉后,忽略了对铸锭长度的精确计算和对此项工作的管理,交由操作工自行处理。操作工人往往在上模挤压时,先按模具的标准壁厚剪切一根铸锭进行试挤压,观察挤出型材的总长度是否达到倍尺和切头切尾长度要求,不合适时再粗略估计试剪第二个铸锭,再试挤,反复2~3次才能找到合适的铸锭长度,但在试挤过程中产生了不短的废料,这一试挤过程不仅降低生产效率,而且也降低成品率。
正确的做法是根据上机模具的上次挤压单支重量记录,查一下线密度—铸棒长(L-m1)图,稍微加长一点剪切铸锭长度(不至于产生接近6m的废料),根据挤压型材的总长,第二次剪切长度可作微量修正,就可以进入正常挤压。把热剪切铸棒炉剪切长度调整灵活的优点和生产管理上准确记录模具动态在挤压过程中每根型材重量、查看型材线密度-铸棒长(L-m1)关系图结合起来,才能提高生产率和成品率。有文献说使用热剪铸棒炉成品率可以提高4个百分点,根据其他企业的实际经验提高2个百分点是没有问题的。
2.6加强模具管理,准确记录动态单根型材重量
原始生产记录在管理工作中的重要性是不言而喻的,在铝型材的挤压生产中,准确记录每套模具挤出型材的线密度(或单根型材重量)是做好成品率、成本核算及模具管理的一项重要工作,它为下次本套模具上机能准确找到合适的铸锭长度提供依据。所以对每条挤压生产线应提供一台准确度较高的电子称,定期校验、监督复验,督促操作工或工艺员在模具生产卡片上填写型材单根型材重量,准确的记录模具在挤压过程中每根型材重量,为下次生产做好准备。
有的企业已使用计算机进行管理,挤压工在挤压机旁的计算机终端录入每套模具的名称、编号和上机挤压的型材根数、长度、单根重量等参数,由服务器对数据统一处理,实现了数据采集实时化、车间无纸化、统计自动化、信息公开化。
2.7使用无压余挤压,减少几何废料
固定垫无压余挤压是将挤压垫固定在挤压杆上,并对二者作一定的改造,挤压结束时挤压筒不后退也能较容易地将铝锭脱离,然后直接将第二根铸锭推入挤压筒,与上次剩余的铸锭压合在一起,完成挤压。这种方法避免了每挤压一根铸锭剪切一次压余,可根据质量要求和订货数量来决定挤多少根剪切一次,一般民用型材可40—50根剪切一次压余。
2.8优化挤压工艺,减少技术废料
提高成品率除了采用以上措施努力减少几何废料外,同时也要在生产过程中尽量减少技术废料,确切地说,就是让该是正品的都是正品,避免出废品。
影响技术废料的挤压工艺有很多方面,它涵盖了挤压生产的整个过程,主要包括铸锭质量、工艺温度、挤压速度、挤压工具、模具、转运装卸、时效热处理等等。除了制定先进、科学的生产工艺外,还要正确、严格地执行工艺操作规程,提高操作工人的技术熟练程度和责任心。
①尽量减少每班生产品种,最好是每班安排3-5个挤压品种,提高单套模具一次上机生产量。因为生产品种越多,使用的模具越多,由模具带走的塞铝就越多,成品率就会降低。
②模具对成品率的影响表现在两个方面:新模具的试模和在用模具的生产使用。
试模次数越多,消耗铸锭越多,成品率越低,所以要提高模具的设计、制作水平。
在用模具要精心维修、合理氮化、及时保养,保证每次上机合格率高,成形度好,耐用度高。如果每班因为模具维修不合格而发生3—4个挤压失败的铸棒,那么成品率就会下降1个百分点。
③挤压工具:包括挤压筒、挤压杆、挤压垫、模垫等。主要是要保证挤压筒、挤压杆、模具三者之间的同心度,其次是合理维修挤压筒,正确加热,保证挤压筒端面平直,消除各种引起挤压筒与模具间的配合不良现象,定期清理挤压筒内壁残铝,检查内孔壁有无损伤,正确使用模垫,提高模具支撑强度等等。
④挤压温度、挤压速度及冷却三者对制品的组织、力学性能、表面质量有很大影响,也会影响到成品率。此外,三者都会影响挤出制品的长度,铸棒温高、挤出速度快、风冷速度低时,会使制品挤出后的长度增加,增长率最大可达0.5%—1.0%,也就是影响了型材的线密度,所以,稳定的工艺也会使成品率提高。
⑤完善挤压后续工序,避免造成技术废品。挤压后续工序的转运往往造成型材的磕碰划伤,要尽量避免型材与冷床、储料台、定尺台之间的摩擦与碰撞,最好采用高温带传送的冷床和储料台。运输、装框、吊框等转运操作应轻拿轻放,料筐内壁最好使用高温毛毡保护。
3 结束语
提高挤压制品的成品率是要在挤压生产全面细致的工作过程不仅技术工艺方面要到位,在管理方面也要扎实到位、做到实处。我国的铝型材生产企业的成品率提升尚有很大空间,成品率的提升将是一个持续的过程。提高成品率和提高产品质量、产量是紧密相连的,是一个企业技术和管理水平的综合体现。
作者单位:南阳理工学院
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。
可以参考《铝合金门窗》国标系列图集。
铝合金压条就是铝合金材质的一种装饰线条,包括T型铝合金压条,几型铝合金压条,一型铝合金压条,直角/护角/阴阳角型铝合金压条,L型铝合金压条等,主要是建筑装修辅材,包括各种机房吸音板的压缝,阴阳角,梁柱子及门口收口等。起装饰美观作用。
2、人家的图经过处理的。
3、试片的切口不一样。
4、试片本身组织有区别
5、你这个问题抛出来,没有什么实际的意义。
1 工作简况
1.1 任务来源
随着我国国民经济的发展,我国的铝及铝合金挤压型材正在飞速发展,并出口到美国、欧洲等世界各国。为适应国外市场的需要,本标准是为了配合《一般工业型材生产许可证》评审的要求和需要,在修订GB/T6892-2000《一般工业用铝及铝合金挤压型材》的同时于2004年11月2~5号在长沙由全国有色标准化技术委员会年会上提出修订的,以便与新修订的GB/T6892《一般工业用铝及铝合金挤压型材》国家标准相配套。全国有色金属标准化技术委员会以有色标委(2006)13号文下达了本标准的起草任务,由西南铝业(集团)有限责任公司任主编单位。本标准主要在原GB/T14846-93的基础上,参照欧共体EN755.9-1998《铝及铝合金棒、管、型----型材的尺寸及外形允许偏差》、EN12020.2-2001《6060及6063铝合金精密型材 第2部分:尺寸及外形允许偏差》和ANSIH35.2M-1993《铝加工产品的尺寸偏差》标准制订。
1.2 编制组情况
本标准在2004年11月2~5号在长沙由全国有色标准化技术委员会年会上成立编制组,主编单位为西南铝业(集团)有限责任公司,参加单位为中国有色金属工业标准计量质量研究所、东北轻合金加工有限责任公司等。
1.3 主要工作过程
1.3.1 本标准于2005年9月提出《初稿》,于2005年9月23日在成都召开标准讨论会,根据成都讨论会精神,提出标准的《征求意见稿》。
1.3.2 本标准于2006年4月8日~10日,由全国有色金属标准化技术委员会主持,在广州市召开了本标准的预审会,参加会议的有70个单位,130名代表,与会代表对《征求意见稿》进行了认真的讨论。现根据广州预审会精神和对《征求意见稿》的讨论意见,提出本标准的《送审稿》。
2 标准主要内容
2.1 定义
根据广州预审会精神,为了确切理解和解释型材的外接圆直径,因此,增加“外接圆直径”的定义。
2.2 分类及分级
2.2.1 合金分类
2.2.1.1 原GB/T 14846-93将型材分为A、B、C、D四类,由于C类精密型材主要是建筑型材,而建筑型材的尺寸偏差在GB/T5237.1《铝合金建筑型材 第1部分 基材》中已规定了尺寸偏差,因此本标准在修订中,删除了此类型材的分类。
2.2.1.2 原标准将型材按合金分为高镁型材、硬合金型材和软合金型材三类,而美国将型材按合金分为高镁合金型材(镁含量≥3%)和非高镁合金型材两类,欧共体将型材按合金分为硬合金型材和软合金型材两类,将镁含量≥2.5%的高镁合金型材和2XXX、7XXX系合金型材划为硬合金型材。
2.2.1.3 为了既适应美国,又适应欧洲市场的需要,因此,本标准将型材划分为硬合金型材和软合金型材两类,其中,将镁含量≥3.0%的高镁合金型材和2XXX、7XXX系合金型材划为硬合金型材,其他为软合金型材。
2.2.2 指标分级
本标准与原标准一样,仍将横截面尺寸、弯曲度、波浪度、扭拧度、切斜度指标分为普通级、高精级和超高精级三个级别。
2.3 横截面的尺寸及偏差
2.3.1 体系结构
对于横截面的尺寸及允许偏差的指标体系划分,欧共体比美国划分得比较合适,因此本标准参照欧共体的指标体系来规定横截面的尺寸及允许偏差。
2.3.2 壁厚尺寸及偏差
2.3.2.1 壁厚分组
本标准原来将壁厚尺寸分为A、B两组,在广州预审会上,代表认为应跟欧共体保持一致,因此,将壁厚尺寸分为A、B、C三组。
2.3.2.2 Ⅰ类型材(硬合金型材)
2.3.2.2.1 采用EN755.9-1998的指标作为本标准的高精级指标。
2.3.2.2.2 对于普通级,在日本JISH4100《铝及铝合金挤压型材》标准中,普通级是高精级的1.5倍左右。因此,用高精级指标值乘以1.5作为普通级。
2.3.2.2.3 对于超高精级,用高精级指标值除以1.5作为超高精级,对于超高精级中A、B、C三组的个别指标达不到ANSIH35.2标准中非高镁合金指标的,进行了适当的修改,使其达到ANSIH35.2标准的指标,因此本标准的超高精级高于ANSIH35.2标准的水平。
2.3.2.3 Ⅱ类型材(软合金型材)
2.3.2.3.1 采用EN755.9-1998的指标作为本标准的高精级指标;
2.3.2.3.2 对于普通级,在日本JISH4100《铝及铝合金挤压型材》标准中,普通级是高精级的1.5倍左右。因此,用高精级指标值乘以1.5作为普通级。
2.3.2.3.3 对于超高精级,用高精级指标值除以1.5作为超高精级,对于超高精级中A、B、C三组的个别指标达不到ANSIH35.2标准中非高镁合金指标的,进行了适当的修改,使其达到ANSIH35.2标准的指标,因此本标准的超高精级高于ANSIH35.2标准的水平。本标准的超高精级指标也高于EN12020.2-2001的标准水平。
2.3.3 横截面的非壁厚尺寸及允许偏差
2.3.3.1 Ⅰ类型材(硬合金型材)
2.3.3.1.1 采用EN755.9-1998的指标作为本标准的高精级指标。
2.3.3.1.2 对于普通级,在日本JISH4100《铝及铝合金挤压型材》标准中,普通级是高精级的1.5倍左右。本标准若用高精级指标值乘以1.5作为普通级,其数值与原GB/T14846-93的普通级指标相差甚远,因此,采用高精级指标值乘以1.2作为普通级指标。这样,与原GB/T14846-93的普通级指标相近。
2.3.3.1.3 对于超高精级指标,若用高精级指标值除以1.5作为超高精级,其数值与原GB/T14846-93的超高精级指标相差甚远,因此,采用高精级指标值除以1.7作为超高精级指标。这样,与原GB/T14846-93的超高精级指标相近。严于ANSIH35.2中高镁合金的指标,与其他合金的指标水平相当。高于EN755.9-1998的指标。
2.3.3.2 Ⅱ类型材(软合金型材)
2.3.3.2.1 采用EN755.9-1998的指标作为本标准的高精级指标。
2.3.3.2.2 对于普通级,在日本JISH4100《铝及铝合金挤压型材》标准中,普通级是高精级的1.5倍左右。由于本标准的Ⅰ类型材是用高精级指标值乘以1.2作为普通级,因此,Ⅱ类型材也采用高精级指标值乘以1.2作为普通级指标。这样,与原GB/T14846-93的普通级指标基本相当。
2.3.3.2.3 对于超高精级,在日本JISH4100《铝及铝合金挤压型材》标准中,高精级是普通级的1.5倍左右。虽然本标准的Ⅰ类型材是用高精级指标值除以1.7作为普通级,若Ⅱ类型材也采用高精级指标值除以1.7作为超高精级指标,则比美国ASTMB221和原GB/T14846的超高精级加严太多。因此,采用高精级指标值除以1.5作为超高精级指标。这样,Ⅱ类型材的超高精级指标略高于美国ASTMB221,与原GB/T14846-93的超高精级基本相当。
2.3.3.3 关于对4.1.2.7条(空心型材的非壁厚尺寸偏差)的解释:
图4和图5所示的空心型材,其宽度上的空心尺寸和高度上的空心尺寸H,它包含了空间部分,则它的偏差应比实体部分尺寸偏差松,但它毕竟不是开口尺寸,则它的尺寸偏差应比开口尺寸严。在ANSIH35.2和日本标准中,当E≤6mm时,空心尺寸与实体尺寸的偏差等同,因此,宽度上的空心尺寸H是采用高度D对应6<E≤15的4栏内的允许偏差,表示了空心尺寸的偏差比实体尺寸要求严,比开口尺寸要求稍松。在本标准中,由于E≤20mm时,空心尺寸与实体尺寸的偏差等同,因此规定,高度上的空心尺寸H,采用宽度D对应20<E≤30的4栏的允许偏差。
2.3.4 横截面角度及偏差
2.3.4.1 对于第Ⅰ类型材,角度偏差与原GB/T14846等同。
2.3.4.2 对于第Ⅱ类型材,由于原某些精密型材对角度偏差要求严,而现在的精密型材归类为第Ⅱ类型材,因此将原精密型材的角度偏差作为现第Ⅱ类型材的角度偏差,比原GB/T14846标准加严。
2.3.4.3 在EN755.9-1998标准中,角度偏差为0.5°~0.9°。在EN12020-2001标准中,角度偏差为0.3°~0.5°。在美国ANSIH35.2标准中,角度偏差为1°~1.5°,因此,现高精级指标相当EN755.9-1998和ANSIH35.2标准的水平,超高精级相当于EN12020-2001的水平。
2.3.5 横截面的倒角半径、圆角半径及允许偏差
2.3.5.1 倒角半径r及允许偏差
2.3.5.1.1 原GB/T14846等同采用美国ANSIH35.2标准。由于ANSIH35.2没有反映出倒角半径允许偏差与壁厚的关系,而欧共体标准反映了倒角半径允许偏差与壁厚的关系,因此,在此次修订中,采用欧共体标准。
2.3.5.1.2 由于ANSIH35.2标准的倒角半径允许偏差比欧共体较严,因此,本标准采用EN755.9-1998标准中较严的一档作为第Ⅰ类型材的倒角半径允许偏差,采用EN12020-2001的指标作为第Ⅱ类型材的倒角半径允许偏差。
2.3.5.1.3 本标准等同于欧共体EN755.9-1998和EN12020-2001的标准水平,与美国ANSIH35.2标准水平相当。
2.3.5.2 圆角半径R及允许偏差
2.3.5.2.1 原GB/T14846等同采用美国ANSIH35.2标准,圆角半径R≤5时,其偏差为±0.4。现在美国ANSIH35.2标准进行了修改,圆角半径R≤5时,其偏差为±0.5,与欧共体EN755.9-1998和EN12020-2001标准中均为±0.5相一致,因此,本标准采用±0.5。
2.3.5.2.2 本标准的水平等同于美国ANSIH35.2、欧共体EN755.9-1998标准和EN12020-2001标准的水平。
2.3.6 横截面的曲面间隙及允许偏差
2.3.6.1 对曲面间隙, 美国ANSIH35.2与欧共体EN755.9-1998和EN12020-2001标准规定的方法不一致,本标准采用欧共体标准的体系,并直接采用EN755.9-1998和EN12020-2001(两标准指标相同)的指标。
2.3.6.2 本标准与欧共体标准等同,略低于美国ANSIH35.2。
2.4 弯曲度
2.4.1 本标准将型材的弯曲度明确定义为纵向弯曲度、纵向侧弯度和纵向波浪度三类。
2.4.2 在原GB/T14846-1993中,有弯曲度要求,也有波浪度要求。而在欧共体和美国标准中只有弯曲度要求,而弯曲度测量每300mm长度上的间隙值和全长L米上的最大间隙值。实际上,在欧共体和美国等国外先进标准中,测量每300mm长度上的弯曲值,其实就是波浪度要求。因此本标准在修订时,对于纵向弯曲度和侧向弯曲度,只检验全长最大值,将原弯曲度中的每300mm指标放到了波浪度要求里。并与波浪度合二为一。
2.4.3 增加了侧向弯曲度和波浪度的定义,并给出了侧向弯曲度的示意图。
2.4.4 EN755.9-1998标准的弯曲度要求是:每300mm不大于0.6mm,每1000mm不大于1.5mm。
2.4.5 欧共体EN12020-2001标准的弯曲度要求是:每300mm不大于0.3mm,全长按下表规定。
下列全长上L米的弯曲度偏差,mm
≤1 >1~2 >2~3 >3~4 >4~5 >5~6 >6
0.7 1.3 1.8 2.2 2.6 3.0 3.5
2.4.6 美国的弯曲度标准如下表所示:
状态 外接圆直径 壁厚 弯曲度要求
O >12.5 ≤2.5 16mm/1mm
>2.5 4mm/1mm
TX510、TX511 >12.5 ≤2.5 4mm/1mm
>2.5 1mm/1mm
其他状态 ≤40 ≤2.5 4mm/1mm
>2.5 1mm/1mm
>40 所有 1mm/1mm
2.4.7 根据原GB/T14846的指标和参照ANSIH35.2、EN755.9-1998及EN12020-2001标准,分型材的纵向弯曲度、纵向波浪度和纵向侧弯度三个部分制订了本标准的弯曲度。修订后,本标准的高精级等同于美国ANSIH35.2,略高于EN755.9-1998标准,本标准的超高精级与EN12020-2001标准基本相当。
2.5 平面间隙
2.5.1 本标准的高精级等同于EN755.9-1998标准。
2.5.2 本标准的普通级是参照原GB/T14846中的普通级比例制订,略严于原GB/T14846中的普通级。
2.5.3 本标准的超高精级等同于EN12020-2001标准,对于宽度大于300mm以上的各栏,在高精级的指标上缩小1.2倍所得。
2.6 扭拧度
2.6.1 本标准的高精级等同于EN755.9-1998标准,其指标远远高于GB/T14846中的超高精级指标。
2.6.2 本标准的普通级是用原GB/T14846中普通级各档中的偏差范围下限(最严的)作为本标准的普通级指标,因此本标准的普通级比原GB/T14846普通级严。
2.6.3 本标准的超高精级参照EN12020-2001标准,对于EN12020-2001标准中无数据的各栏,在高精级级指标上缩小 1.2倍。
2.6.4 本标准的扭拧度,远高于ANSIH35.2的标准水平。
2.7 切斜度
型材的切斜度与原GB/T14846-93一致。
2.8 长度偏差
根据成都讨论会的精神,长度偏差修改为“定尺型材的长度偏差为+20mm ”。
3 标准水平分析
本标准的高精级或超高精级参照欧共体EN755.9-1998《铝及铝合金棒、管、型----型材的尺寸及外形允许偏差》、EN12020.2-2001《6060及6063铝合金精密型材 第2部分:尺寸及外形允许偏差》和美国ANSIH35.2《铝加工产品的尺寸偏差》标准制订,其主要技术指标达到欧洲或美国标准,因此本标准水平达到国际先进水平。
4 预期效果
本标准主要在原GB/T14846-93的基础上参照欧共体EN755.9-1998《铝及铝合金棒、管、型----型材的尺寸及外形允许偏差》和EN12020.2-2001《6060及6063铝合金精密型材 第2部分:尺寸及外形允许偏差》和ANSIH35.2《铝加工产品的尺寸偏差》标准制订,其主要技术指标达到欧洲或美国标准,既适合于国内产品,也适用于出口到美国和欧洲等发达国家。因此本标准的修订,将有利于促进产品出口和提高我国挤压型材的整体水平。