大型型材的挤压缺陷及质量分析

天津市金轮天大数控机床有限公司铝合金

大型型材的挤压缺陷及质量分析

铝合金挤压的缺陷主要包括;化学成份,治金质量与内部组织,力学性能,尺寸与精度,内外表面等类型的缺陷.按产生的原因可分为坯料遗留下来的，工艺装备不良造成的，工模具设计制造不佳产生的，生产工艺不合理造成的，运输管理不严造成的几个方面。下面分析铝合金在型材生产中常见的缺陷，产生的原因及其处理方法：

（1） 气泡：在制品表面出现的凸形泡，一般产生在制品的中部和尾部，软

铝合金产生较多。其原因是：1）挤压挤时挤压筒和挤压垫带有水分和油污，由于水分和油污受热后挥发为气体。在高温记压的金属变形过程中，进入制品表面，形成气泡；2)挤压筒和磨损，在磨损部位与坯料之间的空隙中的空气在挤压时进入金属表面；3）坯料表面铲槽太多过深，在铲槽中有气体，挤压时裹入金属表面；4）坯料组织中的疏松气孔等，在挤压时集中于表面形成气泡。型材技术不允许表面气泡存在，可以通过打磨清除，然后实测尺寸，若不超过制品负偏差，则可按合格交货。

（2） 起皮：一种附在制品表面上的薄层缺陷，有脱落现象，多出现在软合

金制品上。一般产生在制品前端，其产生原因是：1)铝合金挤压时，原来粘附在挤压筒内壁的残料未清理干净；2）挤压筒与压垫配合不适当，在挤压筒内壁有残佘金属，再继续挤压时易产生起皮；3）采用润滑挤压时也易产生起皮。技术和件规定制品表面不允许起上存在，但允许将其清除掉，打磨光滑后实测制品尺寸不超过负偏差则算合格。 （3） 裂纹：在挤压时速度过快，温度过高，金属流动不均匀，模孔定径带

的阻力，在缺点 品表面产生附加拉应力，引起金属表面破裂而形成的

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缺陷。种种硬合金在挤压时容易产生这种缺陷。其原因是：1）挤压速度过快，晶粒破碎来不及回复再结晶，使组织破坏剧烈，易产生裂纹，常产生在制品后端，型材边角部位；2）挤压温度过高，金属和合金产生热脆性，使塑性业著降低；3）挤压压力跳动时，挤压速度突然变快，使金属流动不均匀，造成附力应力而产生表面裂纹。

裂纹破坏了金属组织的连续性，技术不允许这种缺陷存在，只能按废品处理。

（4） 金属压入：金属碎悄压入制品的表面称金属压入，其产生原因是坯料

内外表面粘有金属或润滑油内含有金属碎屑等脏物，对这种缺陷可以进行清理并磨光滑，制品尺寸不超过负偏差的则算合格。

（5） 划伤；在制品的表面有粗糙的纵向划沟，小沟等称为划伤，是制品表

面常见的缺陷之一，其产生原因是：1）模子定带上粘有金属悄，2）模子工作区有凸，凹缺陷： 3)工具装配不正导路不平滑；4）运输过程吊运不当，造成划伤，一般情况下允许轻微的，不超过制品尺寸偏差的表面划伤。

（6） 擦伤：制品受机械摩擦使表面破损，并形成条片状缺陷称为擦伤。其

产生原因是：1）工具磨损，挤压针和模孔使用时间过长或粘有金属，表面易造成粗糙擦伤；2）抹油不均匀，油和石墨配合比例不当；3）制品端头有毛刺，在运输过程中造成表面擦伤。按照技术条件，擦伤面积不能太大，修理后打磨光滑，实测尺坟其深度不能超过制品偏差，需后续机械加工制品不超过加工佘量。

（7） 碰伤：制品表面受到机械损伤，一般称为碰伤，各种制品都 易出现，

其原因一般是；1）制品吊运过程中碰伤。按技术条件碰伤轻微不超过

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尺寸负偏差的可交货。

（8） 表面粗糙（麻面）:指型材表面连续的片状，点状的擦伤，麻点，金属

豆等，其产生原因是；1）模子定径带粗糙或粘有金属，2挤压温度太高.3:挤压速度太快.

表面产生粗糙的范围不大于允许面积时为合格,超过允许面积的可以修理,打磨光滑,其深度应不超过制品负偏差.

(9) 表面腐蚀:制品表面与外界见质发生化学或电化学反映,引起表面局部破

坏,并有腐蚀产物,称为腐蚀.其产生原因是;1,制品在生产过程中接触水、酸、碱、盐等腐蚀介质.2）运输过程中温度过高、受潮湿等。型材技术规定不允许存在.

(10) 在制品表面上有黄色的点状,片状的硝盐痕迹,其原因是硝盐淬火后制

品清洗不干净,各种制品一般不允许硝盐痕迹存在.

(11) 尺寸不符：制品的长,宽,厚及角度等几何尺寸不符合技术条件和图纸的

要求.其原因是:1;模孔和挤压尺寸超差,换错工具,2;多孔模涂油不均匀造成短尺,3;挤压及精整等工序量错尺寸.4;金属流动速度不均匀,过快过慢均影响尺寸和角度的变化.5;模具设计制造不合理.

几何形状不符,线条尺寸小的为不合格产品.线性尺寸大,角度间隙,开口等超差可以较直修理.至实际尺寸达到合格为止.

(12) 波浪： 沿制品丛向的局部有连续起伏不平显现,称为波浪.其原因是:1.

模子制造不正确,定径带设计不合理,金属流动不均.2）模子涂油不均,金属流动速度不一致.

型材技术条件中对波浪有规定的允许数值，如GBN222-84对一般型

材和高精度型材在每2m长度上不应多于一处，其波浪高度分别不超过1mm

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和0.5mm，薄壁型材每处间隙高度小于0.25mm。小波纹时无影响，不按波浪度处理。

（13）扭拧：制口沿纵轴产生扭拧的主要原因是：1）模子定径带设计不合理，

定径带的摩擦阻力不适当，使金属流速不均，易造成扭拧；2）涂油不均，涂油多的地方金属流动快，涂油少的地方金属流动慢，由于流动速度不一致，而造成扭拧。按技术条件规定，超过规定可再次矫直后检查。 （14）弯曲：沿制品纵向呈现不平直现象称为弯曲。沿纵向呈均匀的弯曲，

称为均匀，在制品某处，突然弯曲，称为硬弯（一般指200mm内的弯曲）；沿制品宽度方向（侧面向）的弯曲，叫刀弯（刀形弯）。弯曲产生的原因 是：1）挤压时没有异域路，制品被 顶弯；2）模子定径带设计或制作不良，制品流出速度不均；3）制品淬火时因厚度不均，冷却速瓶颈不一造成弯曲。

弯曲度必须在图纸和合同中注明，壁厚小于和等于0.4mm的型材，

允许有用手轻轻按压即可消除的均匀弯曲。

（15）间隙（平面间隙）：指直尺叠合在型材某一面上，在直尺和该平面之间

呈现一定的缝隙。其产生原因是：1）挤压时型材壁的两面金属流动不均；2）粗整矫直配辊不当，对于平面间隙，超过规定者可多次辊矫。 （16）性能不合格：是指产品力学性能和工艺性能，没有达到技术条件规定

的要求，其产生原因如下；1）热处理时，加热温度偏低，保温时间不够；2）在挤压和矫直过程中，工艺参数不正确；3）化学成分不符，主要化学成分偏低；4）测量部位和取样位置不正确。

遇性能检验不合格时，按技术条件另取双倍试样（也可在本根上取双倍），如双倍试样中一个试样不合格，则该批产品100%取样试验。合格