⑴ 鋁材的常見缺陷有哪些
一、流痕和花紋
外觀檢查:鑄件表面上有與金屬液流動方向一致的條紋,有明顯可見的與金屬基體顏色不一樣的無方向性的紋路,無發展趨勢。
1. 流痕產生的原因有如下幾點:
1)模溫過低
2)澆道設計不良,內澆口位置不良
3)料溫過低
4)填充速度低,填充時間短
5)澆注系統不合理
6)排氣不良
7)噴霧不合理
2. 花紋產生的原因是型腔內塗料噴塗過多或塗料質量較差,解決和防止的方法如下:
1)調整內澆道截面積或位置
2)提高模溫
3)調整內澆道速度及壓力
4)適當的選用塗料及調整用量
二、網狀毛翅(龜裂紋)
外觀檢查:壓鑄件表面上有網狀發絲一樣凸起或凹陷的痕跡,隨壓鑄次數增加而不斷擴大和延伸。
產生原因如下:
1)壓鑄模腔表面有裂紋
2)壓鑄模預熱不均勻
解決和防止的方法為:
1)壓鑄模要定期或壓鑄一定次數後,應作退火處理、消除型腔內應力
2)如果型腔表面已出現龜裂紋,應打磨成型表面,去掉裂紋層
3)模具預熱要均勻
三、冷隔
外觀檢查:壓鑄件表面有明顯的、不規則的、下陷線性型紋路(有穿透與不穿透兩種)形狀細小而狹長,有時交接邊緣光滑,在外力作用下有斷開的可能。
產生原因如下:
1)兩股金屬流相互對接,但未完全熔合而又無夾雜存在其間,兩股金屬結合力又很薄弱
2)澆注溫度或壓鑄模溫度偏低
3)澆道位置不對或流路過長
4)填充速度低
解決和防止的方法為:
1)適當提高澆注溫度
2)提高壓射比壓縮短填充時間,提高壓射速度
3)改善排氣、填充條件
四、縮陷(凹痕)
外觀檢查:在壓鑄件厚大部分的表面上有平滑的凹痕(狀如盤碟)。
產生原因如下:
1)由收縮引起
壓鑄件設計不當壁厚差太大
澆道位置不當
壓射比壓低,保壓時間短
壓鑄模局部溫度過高
2)冷卻系統設計不合理
3)開模過早
4)澆注溫度過高
解決和防止的方法為:
1)壁厚應均勻
2)厚薄過渡要緩和
3)正確選擇合金液導入位置及增加內澆道截面積
4)增加壓射壓力,延長保壓時間
5)適當降低澆注溫度及壓鑄模溫度
6)對局部高溫要局部冷卻
7)改善排溢條件
五、印痕
外觀檢查:鑄件表面與壓鑄模型腔表面接觸所留下的痕跡或鑄件表面上出現階梯痕跡。
產生原因如下:
1. 由頂出元件引起
1)頂桿端面被磨損
2)頂桿調整長短不一致
3)壓鑄模型腔拼接部分和其他部分配合不好
2. 由拼接或活動部分引起
1)鑲拼部分松動
2)活動部分松動或磨損
3)鑄件的側壁表面,由動、定模互相穿插的鑲件所形成
解決和防止的方法為:
1)頂桿長短要調整到適當位置
2)緊固鑲塊或其他活動部分
3)設計時消除尖角,配合間隙調整適合
4)改善鑄件結構使壓鑄模消除穿插的鑲嵌形式,改進壓鑄模結構
六、粘附物痕跡
外觀檢查:小片狀及金屬或非金屬與金屬的基體部分熔接,在外力的作用下剝落小片狀物,剝落後的鑄件表面有的發亮、有的為暗灰色。
產生的原因如下:
1)在壓鑄模型腔表面有金屬或非金屬殘留物
2)澆注時先帶進雜質附在型腔表面上
解決和防止的方法為:
1)在壓鑄前對型腔壓室及澆注系統要清理干凈,去除金屬或非金屬粘附物
2)對澆注的合金也要清理干凈
3)選擇合適的塗料,塗層要均勻
七、分層(夾皮及剝落)
外觀檢查或破壞檢查:在鑄件局部有金屬的明顯層次。
產生的原因如下:
1)模具剛性不夠在金屬液填充過程中,模板產生抖動
2)在壓射過程中沖頭出現爬行現象
3)澆道系統設計不當
解決和防止的方法為:
1)加強模具剛度,緊固模具部件,使之穩定
2)調整壓射沖頭與壓室的配合,消除爬行現象
3)合理設計內澆道
八、摩擦燒蝕
外觀檢查:壓鑄件表面在某些位置上產生粗糙面。
產生的原因如下:
1)由壓鑄型(模)引起的內澆道的位置方向和形狀不當
2)由鑄造條件引起的內澆道處金屬液沖刷劇烈部位的冷卻不夠
解決和防止的方法為:
1)改善內澆道的位置和方向的不善內澆當之處
2)改善冷卻條件,特別是改善金屬液沖刷劇烈部位
3)對燒蝕部分增加塗料
4)調整合金液的流速,使其不產生氣穴
5)消除型(模)具上的合金粘附物
九、沖蝕
外觀檢查:壓鑄件局部位置有麻點或凸紋。
產生的原因如下:
1)內澆道位置設置不當
2)冷卻條件不好
解決和防止的方法為:
1)內澆道的厚度要恰當
2)修改內澆道的位置、方向和設置方法
3)對被沖蝕部位要加強冷卻。
十、裂紋
外觀檢查:將鑄件放在鹼性溶液中,裂紋處呈暗灰色。金屬基體的破壞與裂開呈直線或波浪線形,紋路狹小而長,在外力作用下有發展趨勢。
鋁合金鑄件裂紋產生的原因:
1)合金中鐵含量過高或硅含量過低;合金中有害雜質的含量過高,降低了合金的可塑性;鋁硅合金、鋁硅銅合金含鋅或含銅量過高;鋁鎂合金中含鎂量過多
2)留模時間過短,保壓時間短;鑄件壁厚有劇烈變化之處
3)局部包緊力過大,頂出時受力不均
解決和防止的方法:
1)正確控制合金成分,在某些情況下:可在合金中加純鋁錠以降低合金中含鎂量;或在合金中加鋁硅中間合金以提高硅含量
2)提高型(模)具溫度;改變鑄件結構,調整抽芯機構或使推桿受力均力
3)加大拔模斜度,局部使用強力脫模劑
4)增加留模時間、增加保壓時間
⑵ 鋁合金生產錠工藝流程
還要配比鎂鈦鎳 等 根據產品用途 摻加其它金屬,但是摻加的很少。鋁合金是高溫液態鋁狀態下摻加其它金屬,混合均勻以後以柱狀凝固成圓形鋁柱,直徑從30mm到300mm 長2--10米不等 主要是為了方便運輸的。可以在不進行加熱的條件下直接擠壓成型。
⑶ 鋁合金圓鑄錠是用來生產什麼產品的
從礦石冶煉成金屬,大多都是成型為各種大小不同的園柱形的「生胚」。也有不規則形狀的塊、條類。生胚可用作各種板材、線材、型材、但都要再精煉,去除其中的雜質。(直接拿去鑄造也不行)鋁的生產,各國水平都上了高層次,鋁合金就相差多了。如飛機用大量的鋁合金,世界各國水平就不一樣。要做到強度高而密度小,競爭很厲害。要更上一步啊。
⑷ 鋁加工中張力線產生原因和預防措施
aluminium fabrication
用塑性加工方法將鋁坯錠加工成材,主要方法有軋制、擠壓、拉伸和鍛造等。鋁加工在20世紀初開始以工業方式進行生產,30年代以前,基本上沿用銅加工的生產設備,產品主要用於飛機製造。60年代後,鋁材生產發展很快,每年大約增長4~8%,產品廣泛應用於航空、建築、運輸、電氣、化工、包裝和日用品工業等部門。產量僅次於鋼鐵,居金屬材料第二位。中國於50年代中期建成較大型的鋁加工廠,形成了生產體系,產品已系列化,品種有七個合金系,可生產板材、帶材、箔材、管材、棒材、型材、線材和鍛件(自由鍛件、模鍛件)八類產品。
鋁和鋁合金的塑性加工,應保證產品達到穩定、一致的所需尺寸精度、力學性能和良好的表面質量。還要注意防止機械損傷和腐蝕,控制晶粒度和組織結構。這些質量要求主要靠生產工藝及設備來保證。鋁及其合金一般具有較好的塑性,易於塑性加工。硬鋁的相組分較復雜,存在低熔相和金屬間化合物等脆性組織,它的塑性加工具有一些特點:如進行均勻化處理消除坯錠冷卻時產生的內應力和晶內偏析;坯錠表面要進行銑削加工,去掉低熔相產生的表面偏析物。某些鋁合金為提高耐蝕性和加工性還要進行包鋁。鋁合金有過熱敏感性,必須嚴格控制加熱溫度。
熔煉和鑄造 是為塑性加工提供坯錠。熔煉爐多用燃氣反射爐或燃油反射爐,一般容量為20~40噸或更大;也採用電阻加熱反射爐,容量一般為10噸左右。為縮短裝爐時間,提高熔化效率,減少吸收氣體和捲入氧化膜,工業上已採用傾轉式頂裝料圓型爐。熔煉時最好應用快速分析儀器分析合金成分,並及時調整。為保證熔體純潔,防止有害氣體的污染和控制化學成分,除了盡可能縮短熔煉時間外,宜用以氯化鉀和氯化鈉為主的粉狀熔劑覆蓋,一般用量為爐料重量的0.4~2%。熔煉溫度通常控制在700~750℃。
熔化後的金屬還需進行精煉和過濾,以除掉金屬中的有害氣體氫和非金屬夾雜物,以提高金屬純潔度。精煉通常用固體精煉劑或氣體精煉劑。固體精煉劑一般以氯鹽為主,也用以六氯乙烷代替氯鹽的精煉劑。早期使用活性強的氯氣作氣體精煉劑,凈化效果雖好,但對環境污染嚴重,因此發展出氮-氯混合氣體、惰性氣和三氣體(N2、Cl2、CO)精煉劑,效果較好。為保證精煉效果,精煉氣體中的氧和水分含量一般應分別小於0.03%(體積)和 0.3克/米3。動態真空除氣法也具有較好的除氣和除鈉效果。
過濾是讓熔體金屬通過中性或活性材料製成的過濾器,除去熔體中處於懸浮狀的夾雜物。常用玻璃絲網、微孔陶瓷管和板、氧化鋁粒作過濾床進行過濾,也可用電熔劑精煉、熔劑層過濾。
鑄造一般採用立式或水平式水冷半連續鑄造法。為改善立式鑄造的坯錠組織和表面質量,還發展出電磁結晶槽、矮結晶槽和熱頂鑄造法(見金屬的凝固)。水冷半連續鑄造法是通過流槽將液體金屬導入用水冷卻的結晶器內,使液體金屬冷卻形成凝固的外殼,由鑄造機底座牽引或靠自身重量均勻下降而脫出結晶器,形成坯錠。工藝參數因合金成分和坯錠尺寸的不同,差異很大。一般應盡量提高鑄造速度和冷卻速度,降低結晶槽的高度。鑄造溫度通常比合金的液相線高50~110℃。此外,還發展出鋁板帶連續鑄軋工藝。
板材、帶材生產 採用平輥軋制,基本工序為熱軋、冷軋、熱處理和精整。對化學成分復雜的 LY12、LC4等硬鋁合金,熱軋前應進行均勻化處理。處理溫度一般低於合金中低熔點相的共晶溫度10~15℃,保溫12~24小時。硬鋁合金的包鋁是將包鋁板放在經過銑面的坯錠兩面,藉助於熱軋焊合。包鋁層的厚度一般為板材厚度的4%。熱軋一般在再結晶溫度以上進行。熱軋可在單機架可逆軋機上進行,或在多機架上實行連軋。為提高成品率和生產效率發展大鑄錠軋制,錠重達10~15噸以上。年產量在10萬噸以下的工廠,一般用四輥可逆熱軋和採用熱上卷工藝,熱軋帶材厚度為6~8毫米左右。產量10萬噸以上的工廠,多在四輥可逆熱軋機開坯後採用單機架或兩機架、三機架、五機架連軋,實行熱精軋,帶材厚度可達2.5~3.5毫米。熱軋帶材成卷後作為冷軋坯料。為保證金屬有最佳的塑性,應在單相組織狀態下進行熱軋。LY11、LY12等合金的熱軋開坯溫度為400~455℃。前幾道道次變形率一般在10%以內,以後逐漸增大。純鋁和軟鋁合金道次變形率可達50%,硬鋁合金則為40%左右。熱軋總變形率可達90%以上。
冷軋常在室溫下進行,通過冷軋可獲得尺寸精確、表面光潔和平整的較薄的板材和帶材,並可獲得具有特定力學性能的加工硬化的板材和帶材。冷軋主要採用帶式法生產工藝,應用四輥可逆軋機或四輥不可逆軋機進行冷軋,當前發展不可逆軋機進行冷軋。軋機裝備有液壓壓下、液壓彎輥、厚度自動控制系統或測輥縫的厚度自動控制系統及板形控制儀,由微型電子計算機控制、記錄、儲存各種參數,以獲得尺寸精確、板形平整的板帶材,如 0.18毫米帶材公差可達±5微米。小工廠也有塊式法生產板材的。退火後鋁的冷變形率可達90%以上。多相的硬鋁合金冷加工硬化明顯,需中間退火。中間退火後的冷變形率為60~70%。熱軋用乳液潤滑,冷軋已由乳液發展為全油潤滑。採用單獨控制噴嘴的多段冷卻系統,以減少鋁板和軋輥的摩擦,冷卻軋輥,控制輥型,洗除鋁粉及其他雜質,以獲得良好的表面質量及板形。
經冷軋和熱處理後的帶卷常在輥式矯直機上或在拉彎連續矯直機列上進行精整。平整淬火後的板片應在時效孕育期內進行,一般在淬火後30~40分鍾內完成。淬火板的平直壓光總變形量不應超過2%。
1955年試驗成功的鋁板帶連續鑄軋可生產薄板和鋁箔坯料。中國於70年代初開始用此法生產薄板。
箔材生產 鋁箔材可分為工業鋁箔和包裝鋁箔。工業鋁箔化學成分較純,厚度為0.005~0.2毫米,主要用作電氣工業和電子工業的電容器、絕熱材料、防濕材料等。包裝鋁箔厚度一般為0.007~0.1毫米,有平箔、印花箔、塗色印花箔和裱紙鋁箔等多種產品,主要用作食品、茶葉、紙煙等的包裝材料。鋁箔用帶式生產法生產的最小厚度可達0.0025毫米,寬度達1800毫米。鋁箔軋制為無輥縫軋制,軋輥始終處於彈性壓扁狀態。軋制時通過調整軋制力、軋制速度和控制張力來實現對箔材厚度的控制。粗軋時,採用軋制力控制箔材厚度;精軋時,箔材的厚度隨著軋制速度的增加而減薄;張力愈大,厚度亦愈小;為了防止斷片,張力選擇通常為箔材的條件屈服強度σ0.2的0.2~0.4。低速軋制時常在潤滑油中加入「厚油」或「稀油」調整鋁箔的軋制厚度。潤滑劑和軋輥狀態對箔材質量有十分重要的影響。鋁箔坯料來自冷軋鋁卷,一般經340~480℃預先退火,其厚度為0.4~0.7毫米。軋制時道次變形率為50%左右,總變形率可達95%以上。成品厚度小於0.01~0.02毫米的箔材應進行合卷、雙張疊軋。
管材、棒材、型材的生產 通常的工序是:先採用熱擠壓製成坯料,再經軋制(或拉伸)、精整和熱處理製成成品。也可用熱擠壓法直接製成成品,現已由短錠發展為長錠擠壓,按擠壓機的擠壓力用統一直徑的鑄錠,由分流組合模和舌形模擠制各種型材、管材,製品長度可達60米以上,經拉伸矯直後,切成所要求的長度。用於鋁材生產的最大擠壓機為20000噸。可擠成直徑為800毫米的帶肋管。建築型材是60年代發展起來的擠壓製品,已佔擠壓製品總量35%以上,其中80%用做門窗框。建築型材幾乎全部採用鋁鎂硅系合金(LD30和LD31)。這種製品經陽極氧化和著色處理,表面形成各種顏色氧化膜,具有良好耐蝕性,製成門窗美觀耐用,密封性好。除熱擠壓外,還發展出冷擠壓,等溫擠壓、無殘料擠壓和靜液擠壓等方法(見鋁的氧化著色)。
鋁和鋁合金的擠壓採用正向擠壓法和反向擠壓法。應依據不同合金選擇適宜的擠壓速度。為獲得組織和性能良好的鋁合金擠壓製品,一次擠壓成品時,型材,棒材的擠壓系數(λ)大於8~12,供鍛造用坯料的λ大於5。擠壓模對擠壓產品質量影響很大。擠壓棒材、型材常用平模,管材則常用錐形模。擠壓形狀復雜的空心型材和管材,則廣泛使用分流組合模和舌形模。有的採用液氮冷卻擠壓模,延長模子壽命和保證製品精度,一個模子可擠壓30噸鋁材。某些鋁合金的擠壓製品易出現「粗晶環」,即製品經熱處理後,周邊出現一層粗大晶粒區。高溫擠壓可以減輕這種現象。一些熱處理可強化的鋁合金擠壓製品經固溶時效處理後,強度提高而塑性下降。
管材拉伸採用多條快速和盤筒拉伸,游動芯頭盤管拉伸機捲筒直徑達 630~2900毫米,拉伸管坯直徑可達40~50毫米。拉管拉伸力為 16~18噸,拉伸速度為 24米/分,道次加工率一般為25~40%,此種工藝生產管材長度可達6000米。
線材生產 主要採用拉伸工藝生產。產品有鉚釘線、焊條和導線。坯料用擠壓、軋制或連鑄連軋法生產。擠壓法生產坯料,靈活性較大,製品性能較好。軋製法和連鑄連軋法適於單一合金品種的坯料生產,生產效率高。
鍛件生產 主要用於飛機和機器製造上。鍛件分自由鍛件和模煅件,其坯料採用鑄造和擠壓坯料。最大的模鍛水壓機為70000噸,鍛件最大尺寸的投影面積為4.5米2。鋁合金的臨界變形率約為5~15%,為避免形成粗晶,模鍛的變形率一般應大於15%。為減少不均勻變形,常採用多向自由鍛。
熱處理 保證製品最終性能的熱處理稱為成品熱處理,包括成品退火、固溶處理、淬火、自然時效和人工時效處理;此外,還發展出分級時效和形變熱處理工藝。時效處理不僅改善製品的力學性能,而且改善製品的抗應力腐蝕性能和斷裂韌性。固溶加熱後至淬火前的轉移時間一般應控制在30秒以內。淬火的冷卻速度,既要保證獲得過飽和固溶體,又要不使製品產生過大的淬火應力和彎曲變形。帶卷和板材在強有力循環通風的箱式爐、井式爐、立式板材連續退火爐或氣墊式連續退火爐中進行退火,新式爐採用保護氣氛。淬火一般在鹽浴槽中進行加熱,新工藝採用氣墊式連續淬火爐淬火。
⑸ 工業鋁型材有什麼加工方式
不知道您說的鋁材加工是不是擠壓加工?我這邊有些鋁材擠壓機工作流程及注意事項,您可以參考一下,
一.鋁型材擠壓機的工作流程
1.檢查油壓系統是否漏油,空氣壓力是否正常。
2.檢查傳輸帶,冷床,儲料台是否有破損和擦傷型材之處。
3.拉伸前要確認鋁型材的長度,在預定拉伸率,即主夾頭移動位置,通常6063T5拉伸率為0.5%-1%,6061T6拉伸率為0.8%-1.5%。
4.根據鋁型材的形狀確認夾持方法,大斷面空心型材,可塞入拉伸墊塊,但盡量要確保足夠的夾持面積。
5.當鋁型材冷卻至50度以下時,才能拉伸型材。
6.當型材同事存在彎曲和扭擰時,應先矯正扭擰後拉伸。
7.第一根和第二跟進行拉試,確認預定拉伸率和夾持方法是否合適。目視彎曲,扭擰,檢查型材的平面間隙,擴口,並口,如不合適要適當進行調整拉伸率。
8.正常拉伸率仍不能消除彎曲,扭擰,或不能是幾何尺寸合格時,應通知操作手停止擠壓。
9.冷卻台上的型材不能互相摩擦,碰撞,重疊堆放,防止擦花。
二.鋁型材擠壓模具注意事項
1.鋁型材截面本身就千變萬化,並且鋁型材擠壓行業發展到今天,鋁合金,鋁型材截面本身就千變萬化,有機身清,強度好等重要優點, 目前已經有許多行業採用鋁型材來代替原有材料。 由於部分型材的特殊導致模具由於型材截面特殊,設計和製作難度較大。如果還是採用常規的擠壓方法往往難於達到模具額定產量,必須採用特殊工藝,嚴格控制各項生產工藝參數才能正常進行生產
2.選擇合適的擠壓機進行生產。進行擠壓生產前,型材截面的尺寸,根據型材截面的復雜程度,壁厚大小以及擠壓系數來確定擠壓機噸位大小,
3.合理選擇錠坯及加熱溫度,對錠坯進行均勻化處理,要嚴格控制擠壓錠坯的合金成分。企業要求鑄錠晶粒度達到一級標准,以增強塑性和減少各項異性。當鑄錠中有氣,孔,組織疏鬆或有中心裂紋時,擠壓過程中氣體的突然釋放類似"放炮",使得模具局部工作帶突然減載又載入,形成局部巨大的沖擊載荷,對模具影響很大。
4.優化擠壓工藝延長模具壽命,在擠壓生產中一定要採取合理的措施來確保模具的組織性能,採取適宜的擠壓速度。在擠壓過程中,擠壓速度一般應控制在 25mm/s 以下,當擠壓速度過快時,會造成金屬流動難於均勻,致使模具工作帶磨損加速,合理選擇擠壓溫度,擠壓溫度是由模具加熱溫度、盛錠筒溫度和鋁棒溫度來決定的。鋁棒溫度過低容易引起擠壓力升高或產生悶車現象, 模具容易出現局部微量的彈性變形或在應力集中的部位產生裂紋而導致模具早期報廢。鋁棒溫度過高會使金屬組織軟化, 而使得黏附於模具工作帶表面甚至堵模 (嚴重時模具在高壓下崩塌)未均勻鑄錠合理加熱溫度在 460-520°C,經過均勻化的鑄錠合理加熱溫度在 430-480°C。
5.擠壓模具使用前期必須對模具進行合理的表面滲氮處理過程。需要注意的是表面滲氮並不是一次就可以完成的,在模具服役期間必須進行3-4次的反復滲氮處理,一般要求滲氮層厚度達到0.15mm左右。 模具腔內要清理干凈,不可殘留鹼渣或異物顆粒。一般情況下模具的氮化次數不超過4-5次,要注意的是前期氮化時要經過合適的生產過程方能進行氮化,氮化次數不能過於頻繁,否則工作帶易脫層。
6.模具上機前工作帶必須經過研磨拋光,工作帶一般要求拋光至鏡面。 模具上機前工作帶必須經過研磨拋光,工作帶一般要求拋光至鏡面對模具工作帶的平面度和垂直度裝配前要進行檢查。 氮化質量的好壞一定程度上決定了工作帶拋光的光潔度。模具腔內必須用高壓氣以及毛刷清理干凈,不得有粉塵或雜質異物,否則極易在金屬流的帶動下拉傷工作帶,使擠壓出來的型材產品出現表面粗糙或劃線等缺陷。
7.擠壓生產時模具保溫時間一般在2-3小時左右,使用模具時要有與模具相配套的模支撐,模套和支承墊,避免因支承墊內孔過大而導致模具出口面與支承墊接觸面太小,使得模具變形或破裂。
8.採用正確的鹼洗(煮模)方法。模具卸模後,此時模具溫度在 500°C 如果模具溫度下 降迅速,模具極易發生開裂現象。正確方法是等卸模後將模具在空氣中放置到 100°-150°C 再浸入鹼水中。擠壓結束後,擠壓桿先於擠壓筒後退,壓余留在擠壓筒中,然後擠壓筒後退,可同時將模具分流孔中的部分殘鋁 隨同壓余拔出,然後再進行鹼煮。
9.模具使用上採用由低到高再到低的使用強度。模具使用中期,由於模具的各項性能已基本處於平穩狀態,可適當提高使用強度。到後期,模具的金屬組織已經開始惡化,疲勞強度,穩定性和韌性經過長期的生產服役已經開始走入下降曲線,此時應適當降低模具的使用強度直至模具報廢。
10.加強模具在擠壓生產過程中的使用維護記錄,完善每套模具的跟蹤記錄,加強模具在擠壓生產過程中的使用維護記錄方便管理。
⑹ 鋁加工的熔煉鑄造
是為塑性加工提供坯錠。熔煉爐多用燃氣反射爐或燃油反射爐,一般容量為20~40噸或更大;也採用電阻加熱反射爐,容量一般為10噸左右。為縮短裝爐時間,提高熔化效率,減少吸收氣體和捲入氧化膜,工業上已採用傾轉式頂裝料圓型爐。熔煉時最好應用快速分析儀器分析合金成分,並及時調整。為保證熔體純潔,防止有害氣體的污染和控制化學成分,除了盡可能縮短熔煉時間外,宜用以氯化鉀和氯化鈉為主的粉狀熔劑覆蓋,一般用量為爐料重量的0.4~2%。熔煉溫度通常控制在700~750℃。
熔化後的金屬還需進行精煉和過濾,以除掉金屬中的有害氣體氫和非金屬夾雜物,以提高金屬純潔度。精煉通常用固體精煉劑或氣體精煉劑。固體精煉劑一般以氯鹽為主,也用以六氯乙烷代替氯鹽的精煉劑。早期使用活性強的氯氣作氣體精煉劑,凈化效果雖好,但對環境污染嚴重,因此發展出氮-氯混合氣體、惰性氣和三氣體(N2、Cl2、CO)精煉劑,效果較好。為保證精煉效果,精煉氣體中的氧和水分含量一般應分別小於0.03%(體積)和 0.3克/米3。動態真空除氣法也具有較好的除氣和除鈉效果。
過濾是讓熔體金屬通過中性或活性材料製成的過濾器,除去熔體中處於懸浮狀的夾雜物。常用玻璃絲網、微孔陶瓷管和板、氧化鋁粒作過濾床進行過濾,也可用電熔劑精煉、熔劑層過濾。 鑄造一般採用立式或水平式水冷半連續鑄造法。為改善立式鑄造的坯錠組織和表面質量,還發展出電磁結晶槽、矮結晶槽和熱頂鑄造法(見金屬的凝固)。水冷半連續鑄造法是通過流槽將液體金屬導入用水冷卻的結晶器內,使液體金屬冷卻形成凝固的外殼,由鑄造機底座牽引或靠自身重量均勻下降而脫出結晶器,形成坯錠。工藝參數因合金成分和坯錠尺寸的不同,差異很大。一般應盡量提高鑄造速度和冷卻速度,降低結晶槽的高度。鑄造溫度通常比合金的液相線高50~110℃。此外,還發展出鋁板帶連續鑄軋工藝。
板材、帶材生產 採用平輥軋制,基本工序為熱軋、冷軋、熱處理和精整。對化學成分復雜的 LY12、LC4等硬鋁合金,熱軋前應進行均勻化處理。處理溫度一般低於合金中低熔點相的共晶溫度10~15℃,保溫12~24小時。硬鋁合金的包鋁是將包鋁板放在經過銑面的坯錠兩面,藉助於熱軋焊合。包鋁層的厚度一般為板材厚度的4%。熱軋一般在再結晶溫度以上進行。熱軋可在單機架可逆軋機上進行,或在多機架上實行連軋。為提高成品率和生產效率發展大鑄錠軋制,錠重達10~15噸以上。年產量在10萬噸以下的工廠,一般用四輥可逆熱軋和採用熱上卷工藝,熱軋帶材厚度為6~8毫米左右。產量10萬噸以上的工廠,多在四輥可逆熱軋機開坯後採用單機架或兩機架、三機架、五機架連軋,實行熱精軋,帶材厚度可達2.5~3.5毫米。熱軋帶材成卷後作為冷軋坯料。為保證金屬有最佳的塑性,應在單相組織狀態下進行熱軋。LY11、LY12等合金的熱軋開坯溫度為400~455℃。前幾道道次變形率一般在10%以內,以後逐漸增大。純鋁和軟鋁合金道次變形率可達50%,硬鋁合金則為40%左右。熱軋總變形率可達90%以上。
冷軋常在室溫下進行,通過冷軋可獲得尺寸精確、表面光潔和平整的較薄的板材和帶材,並可獲得具有特定力學性能的加工硬化的板材和帶材。冷軋主要採用帶式法生產工藝,應用四輥可逆軋機或四輥不可逆軋機進行冷軋,當前發展不可逆軋機進行冷軋。軋機裝備有液壓壓下、液壓彎輥、厚度自動控制系統或測輥縫的厚度自動控制系統及板形控制儀,由微型電子計算機控制、記錄、儲存各種參數,以獲得尺寸精確、板形平整的板帶材,如 0.18毫米帶材公差可達±5微米。小工廠也有塊式法生產板材的。退火後鋁的冷變形率可達90%以上。多相的硬鋁合金冷加工硬化明顯,需中間退火。中間退火後的冷變形率為60~70%。熱軋用乳液潤滑,冷軋已由乳液發展為全油潤滑。採用單獨控制噴嘴的多段冷卻系統,以減少鋁板和軋輥的摩擦,冷卻軋輥,控制輥型,洗除鋁粉及其他雜質,以獲得良好的表面質量及板形。
經冷軋和熱處理後的帶卷常在輥式矯直機上或在拉彎連續矯直機列上進行精整。平整淬火後的板片應在時效孕育期內進行,一般在淬火後30~40分鍾內完成。淬火板的平直壓光總變形量不應超過2%。
1955年試驗成功的鋁板帶連續鑄軋可生產薄板和鋁箔坯料。中國於70年代初開始用此法生產薄板。
⑺ lc4鋁合金的熔點是多少
aluminium fabrication 用塑性加工方法將鋁坯錠加工成材,主要方法有軋制、擠壓、 拉伸和鍛造等。鋁加工在20世紀初開始以工業方式進行生產, 30年代以前,基本上沿用銅加工的生產設備, 產品主要用於飛機製造。60年代後,鋁材生產發展很快, 每年大約增長4~8%,產品廣泛應用於航空、建築、運輸、電氣、 化工、包裝和日用品工業等部門。產量僅次於鋼鐵, 居金屬材料第二位。中國於50年代中期建成較大型的鋁加工廠, 形成了生產體系,產品已系列化,品種有七個合金系,可生產板材、 帶材、箔材、管材、棒材、型材、線材和鍛件(自由鍛件、模鍛件) 八類產品。 鋁和鋁合金的塑性加工,應保證產品達到穩定、 一致的所需尺寸精度、力學性能和良好的表面質量。 還要注意防止機械損傷和腐蝕,控制晶粒度和組織結構。 這些質量要求主要靠生產工藝及設備來保證。 鋁及其合金一般具有較好的塑性,易於塑性加工。 硬鋁的相組分較復雜,存在低熔相和金屬間化合物等脆性組織, 它的塑性加工具有一些特點: 如進行均勻化處理消除坯錠冷卻時產生的內應力和晶內偏析; 坯錠表面要進行銑削加工,去掉低熔相產生的表面偏析物。 某些鋁合金為提高耐蝕性和加工性還要進行包鋁。 鋁合金有過熱敏感性,必須嚴格控制加熱溫度。 熔煉和鑄造 是為塑性加工提供坯錠。熔煉爐多用燃氣反射爐或燃油反射爐, 一般容量為20~40噸或更大;也採用電阻加熱反射爐, 容量一般為10噸左右。為縮短裝爐時間,提高熔化效率, 減少吸收氣體和捲入氧化膜,工業上已採用傾轉式頂裝料圓型爐。 熔煉時最好應用快速分析儀器分析合金成分,並及時調整。 為保證熔體純潔,防止有害氣體的污染和控制化學成分, 除了盡可能縮短熔煉時間外, 宜用以氯化鉀和氯化鈉為主的粉狀熔劑覆蓋, 一般用量為爐料重量的0.4~2%。熔煉溫度通常控制在700~ 750℃。 熔化後的金屬還需進行精煉和過濾, 以除掉金屬中的有害氣體氫和非金屬夾雜物,以提高金屬純潔度。 精煉通常用固體精煉劑或氣體精煉劑。固體精煉劑一般以氯鹽為主, 也用以六氯乙烷代替氯鹽的精煉劑。 早期使用活性強的氯氣作氣體精煉劑,凈化效果雖好, 但對環境污染嚴重,因此發展出氮-氯混合氣體、惰性氣和三氣體( N2、Cl2、CO)精煉劑,效果較好。為保證精煉效果, 精煉氣體中的氧和水分含量一般應分別小於0.03%(體積)和 0.3克/米3。動態真空除氣法也具有較好的除氣和除鈉效果。 過濾是讓熔體金屬通過中性或活性材料製成的過濾器, 除去熔體中處於懸浮狀的夾雜物。常用玻璃絲網、微孔陶瓷管和板、 氧化鋁粒作過濾床進行過濾,也可用電熔劑精煉、熔劑層過濾。 鑄造一般採用立式或水平式水冷半連續鑄造法。 為改善立式鑄造的坯錠組織和表面質量,還發展出電磁結晶槽、 矮結晶槽和熱頂鑄造法(見金屬的凝固)。 水冷半連續鑄造法是通過流槽將液體金屬導入用水冷卻的結晶器內, 使液體金屬冷卻形成凝固的外殼, 由鑄造機底座牽引或靠自身重量均勻下降而脫出結晶器,形成坯錠。 工藝參數因合金成分和坯錠尺寸的不同,差異很大。 一般應盡量提高鑄造速度和冷卻速度,降低結晶槽的高度。 鑄造溫度通常比合金的液相線高50~110℃。此外, 還發展出鋁板帶連續鑄軋工藝。 板材、帶材生產 採用平輥軋制,基本工序為熱軋、冷軋、熱處理和精整。 對化學成分復雜的 LY12、LC4等硬鋁合金,熱軋前應進行均勻化處理。 處理溫度一般低於合金中低熔點相的共晶溫度10~15℃, 保溫12~24小時。 硬鋁合金的包鋁是將包鋁板放在經過銑面的坯錠兩面, 藉助於熱軋焊合。包鋁層的厚度一般為板材厚度的4%。 熱軋一般在再結晶溫度以上進行。熱軋可在單機架可逆軋機上進行, 或在多機架上實行連軋。為提高成品率和生產效率發展大鑄錠軋制, 錠重達10~15噸以上。年產量在10萬噸以下的工廠, 一般用四輥可逆熱軋和採用熱上卷工藝,熱軋帶材厚度為6~ 8毫米左右。產量10萬噸以上的工廠, 多在四輥可逆熱軋機開坯後採用單機架或兩機架、三機架、 五機架連軋,實行熱精軋,帶材厚度可達2.5~3.5毫米。 熱軋帶材成卷後作為冷軋坯料。為保證金屬有最佳的塑性, 應在單相組織狀態下進行熱軋。LY11、 LY12等合金的熱軋開坯溫度為400~455℃。 前幾道道次變形率一般在10%以內,以後逐漸增大。 純鋁和軟鋁合金道次變形率可達50%,硬鋁合金則為40%左右。 熱軋總變形率可達90%以上。 冷軋常在室溫下進行,通過冷軋可獲得尺寸精確、 表面光潔和平整的較薄的板材和帶材, 並可獲得具有特定力學性能的加工硬化的板材和帶材。 冷軋主要採用帶式法生產工藝, 應用四輥可逆軋機或四輥不可逆軋機進行冷軋, 當前發展不可逆軋機進行冷軋。軋機裝備有液壓壓下、液壓彎輥、 厚度自動控制系統或測輥縫的厚度自動控制系統及板形控制儀, 由微型電子計算機控制、記錄、儲存各種參數,以獲得尺寸精確、 板形平整的板帶材,如 0.18毫米帶材公差可達±5微米。 小工廠也有塊式法生產板材的。退火後鋁的冷變形率可達90% 以上。多相的硬鋁合金冷加工硬化明顯,需中間退火。 中間退火後的冷變形率為60~70%。熱軋用乳液潤滑, 冷軋已由乳液發展為全油潤滑。採用單獨控制噴嘴的多段冷卻系統, 以減少鋁板和軋輥的摩擦,冷卻軋輥,控制輥型, 洗除鋁粉及其他雜質,以獲得良好的表面質量及板形。 經冷軋和熱處理後的帶卷常在輥式矯直機上或在拉彎連續矯直機列上 進行精整。平整淬火後的板片應在時效孕育期內進行, 一般在淬火後30~40分鍾內完成。 淬火板的平直壓光總變形量不應超過2%。 1955年試驗成功的鋁板帶連續鑄軋可生產薄板和鋁箔坯料。 中國於70年代初開始用此法生產薄板。 箔材生產 鋁箔材可分為工業鋁箔和包裝鋁箔。工業鋁箔化學成分較純, 厚度為0.005~0.2毫米, 主要用作電氣工業和電子工業的電容器、絕熱材料、防濕材料等。 包裝鋁箔厚度一般為0.007~0.1毫米,有平箔、印花箔、 塗色印花箔和裱紙鋁箔等多種產品,主要用作食品、茶葉、 紙煙等的包裝材料。鋁箔用帶式生產法生產的最小厚度可達0. 0025毫米,寬度達1800毫米。鋁箔軋制為無輥縫軋制, 軋輥始終處於彈性壓扁狀態。軋制時通過調整軋制力、 軋制速度和控制張力來實現對箔材厚度的控制。粗軋時, 採用軋制力控制箔材厚度;精軋時, 箔材的厚度隨著軋制速度的增加而減薄;張力愈大,厚度亦愈小; 為了防止斷片,張力選擇通常為箔材的條件屈服強度σ0.2的0. 2~0.4。低速軋制時常在潤滑油中加入「厚油」或「稀油」 調整鋁箔的軋制厚度。 潤滑劑和軋輥狀態對箔材質量有十分重要的影響。 鋁箔坯料來自冷軋鋁卷,一般經340~480℃預先退火, 其厚度為0.4~0.7毫米。軋制時道次變形率為50%左右, 總變形率可達95%以上。成品厚度小於0.01~0. 02毫米的箔材應進行合卷、雙張疊軋。 管材、棒材、型材的生產 通常的工序是:先採用熱擠壓製成坯料,再經軋制(或拉伸)、 精整和熱處理製成成品。也可用熱擠壓法直接製成成品, 現已由短錠發展為長錠擠壓,按擠壓機的擠壓力用統一直徑的鑄錠, 由分流組合模和舌形模擠制各種型材、管材, 製品長度可達60米以上,經拉伸矯直後,切成所要求的長度。 用於鋁材生產的最大擠壓機為20000噸。 可擠成直徑為800毫米的帶肋管。 建築型材是60年代發展起來的擠壓製品,已佔擠壓製品總量35% 以上,其中80%用做門窗框。 建築型材幾乎全部採用鋁鎂硅系合金(LD30和LD31)。 這種製品經陽極氧化和著色處理,表面形成各種顏色氧化膜, 具有良好耐蝕性,製成門窗美觀耐用,密封性好。除熱擠壓外, 還發展出冷擠壓,等溫擠壓、無殘料擠壓和靜液擠壓等方法( 見鋁的氧化著色)。 鋁和鋁合金的擠壓採用正向擠壓法和反向擠壓法。 應依據不同合金選擇適宜的擠壓速度。 為獲得組織和性能良好的鋁合金擠壓製品,一次擠壓成品時,型材, 棒材的擠壓系數(λ)大於8~12,供鍛造用坯料的λ大於5。 擠壓模對擠壓產品質量影響很大。擠壓棒材、型材常用平模, 管材則常用錐形模。擠壓形狀復雜的空心型材和管材, 則廣泛使用分流組合模和舌形模。有的採用液氮冷卻擠壓模, 延長模子壽命和保證製品精度,一個模子可擠壓30噸鋁材。 某些鋁合金的擠壓製品易出現「粗晶環」,即製品經熱處理後, 周邊出現一層粗大晶粒區。高溫擠壓可以減輕這種現象。 一些熱處理可強化的鋁合金擠壓製品經固溶時效處理後, 強度提高而塑性下降。 管材拉伸採用多條快速和盤筒拉伸,游動芯頭盤管拉伸機捲筒直徑達 630~2900毫米,拉伸管坯直徑可達40~50毫米。 拉管拉伸力為 16~18噸,拉伸速度為 24米/分,道次加工率一般為25~40%, 此種工藝生產管材長度可達6000米。 線材生產 主要採用拉伸工藝生產。產品有鉚釘線、焊條和導線。坯料用擠壓、 軋制或連鑄連軋法生產。擠壓法生產坯料,靈活性較大, 製品性能較好。軋製法和連鑄連軋法適於單一合金品種的坯料生產, 生產效率高。 鍛件生產 主要用於飛機和機器製造上。鍛件分自由鍛件和模煅件, 其坯料採用鑄造和擠壓坯料。最大的模鍛水壓機為70000噸, 鍛件最大尺寸的投影面積為4.5米2。 鋁合金的臨界變形率約為5~15%,為避免形成粗晶, 模鍛的變形率一般應大於15%。為減少不均勻變形, 常採用多向自由鍛。 熱處理 保證製品最終性能的熱處理稱為成品熱處理,包括成品退火、 固溶處理、淬火、自然時效和人工時效處理;此外, 還發展出分級時效和形變熱處理工藝。 時效處理不僅改善製品的力學性能, 而且改善製品的抗應力腐蝕性能和斷裂韌性。 固溶加熱後至淬火前的轉移時間一般應控制在30秒以內。 淬火的冷卻速度,既要保證獲得過飽和固溶體, 又要不使製品產生過大的淬火應力和彎曲變形。 帶卷和板材在強有力循環通風的箱式爐、井式爐、 立式板材連續退火爐或氣墊式連續退火爐中進行退火, 新式爐採用保護氣氛。淬火一般在鹽浴槽中進行加熱, 新工藝採用氣墊式連續淬火爐淬火。
⑻ 鋁棒、鋁合金錠、鋁合金圓鑄錠、合金錠有什麼區別
首先這幾個鋁產品涉及的是兩種工藝
一,鋁合金熔鑄:所用基材就是鋁合金鑄錠,外形為長方梯形。需要調節成分加入的就是合金錠,例如鋁錳合金,鋁硅合金等。鑄造出的產品叫做鋁鑄棒,當然也有人直接叫鋁棒,這是不準確的。
二,鋁合金擠壓,擠壓出的產品分管材,線材,棒材,型材。這裡面的棒材叫鋁棒。