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鋁合金刀具怎麼生產的

發布時間:2023-09-03 01:52:16

❶ 鋁合金是怎樣煉成的

根據鋁合金的成分和生產工藝特點,通常分為形變與鑄造鋁合金兩大類.工業上應用的主要有鋁-錳,鋁-鎂,鋁-鎂-銅,鋁-鎂-硅-銅,鋁-鋅-鎂-銅等合金.變形鋁合金也叫熟鋁合金,據其成分和性能特點又分為防銹鋁,硬鋁,超硬鋁,鍛鋁和特殊鋁等五種.
鋁合金是純鋁加入一些合金元素製成的,如鋁—錳合金、鋁—銅合金、鋁—銅—鎂系硬鋁合金、鋁—鋅—鎂—銅系超硬鋁合金。鋁合金比純鋁具有更好的物理力學性能:易加工、耐久性高、適用范圍廣、裝飾效果好、花色豐富。鋁合金分為防銹鋁、硬鋁、超硬鋁等種類,各種類均有各自的使用范圍,並有各自的代號,以供使用者選用。
鋁合金仍然保持了質輕的特點,但機械性能明顯提高。鋁合金材料的應用有以下三個方面:一是作為受力構件;二是作為門、窗、管、蓋、殼等材料;三是作為裝飾和絕熱材料。利用鋁合金陽極氧化處理後可以進行著色的特點,製成各種裝飾品。鋁合金板材、型材表面可以進行防腐、軋花、塗裝、印刷等二次加工,製成各種裝飾板材、型材,作為裝飾材料。

❷ 2a12鋁合金怎樣加工,刀具的選擇

A12鋁合金為一種高強度硬鋁,不能進行熱處理強化,。2A12鋁合金點焊焊接性良好,用氣焊和氬弧焊時有形成晶間裂紋的傾向;,2A12鋁合金在冷作硬化後可切削性能尚好。抗蝕性不高,常採用陽極氧化處理與塗漆方法或表面加包鋁層以提高抗腐蝕能力。
用途:
用途主要用於製作各種高負荷的零件和構件(但不包括沖壓件鍛件)如飛機上的骨架零件,蒙皮,隔框,翼肋,翼梁,鉚釘等150℃以下工作零件。
切削刀具的選擇:
鋁合金材料的切削加工對刀具材料要求並不高,一般採用硬質合金銑刀即可,塗層可使用無塗層或金剛石塗層。在粗加工中由於不必考慮精度及質量問題,最大限度高效切除金屬材料,因此可以選擇大直徑刀具,減少走刀次數,縮短走刀時間。另外,在粗加工中盡量選擇密齒刀具替代疏齒刀具,可以增加每轉進給量,在相同的轉速下切削速度可以得到增加。在精加工中,除了考慮材料高效去除的問題,還應充分考慮薄壁構建在切削中受力變形控制問題。航天鋁合金薄壁件精加工宜選用K系列硬質合金刀具(相當於我國原鎢鈷類,主要成分為WC Co,代號為YG)。刀具前角不能太小,否則增大了切削變形和摩擦力,前刀面磨損加大,降低刀具使用壽命。
在高速切削時要保證刀位路徑的方向性,即刀具軌跡盡可能簡化,少轉折點,路徑盡量平滑,減少急速轉向;應減少空走刀時間,盡可能增加切削時間在整個工件中的比例;應盡量採用迴路切削,通過不中斷切削過程和刀具路徑,減少刀具的切入和切出次數,獲得穩定、高效、高精度的切削過程。
在航天整體結構件的大型復雜曲面高速切削加工中,曲面曲率變化大時,應以最大麴率半徑方向作為最優走刀方向,曲面曲率變化小時,曲率半徑對走刀方向的影響減弱,宜選擇單條刀軌平均長度最長的走刀方向,如圖2.2所示。
且由於切削的是斜面,水平走刀需要X或Y軸與Z軸的聯動,不利於切削速度的提升。因此,針對此類斜面加工,走刀軌跡盡量安排為平行於最長斜邊(如圖3.2),不但走刀軌跡最長、換向次數最少,而且單道走刀都只是在XY平面運動切削,Z軸方向運動都是安排在工件輪廓之外的位置,即使在高速切削下亦可減小刀具損傷。


❸ 鋁合金有哪些生產工藝,能達到什麼樣的性能

鋁合金分兩大類:鑄造鋁合金,在鑄態下使用;變形鋁合金,能承受壓力加工,力學性能高於鑄態。可加工成各種形態、規格的鋁合金材。主要用於製造航空器材、日常生活用品、建築用門窗等。
鋁合金按加工方法可以分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為不可熱處理強化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能,只能通過冷加工變形來實現強化,它主要包括高純鋁、工業高純鋁、工業純鋁以及防銹鋁等。可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等
鋁合金密度低,但比強度高,接近或超過優質鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優良的導電性、導熱性和抗蝕性,工業上廣泛使用,使用量僅次於鋼。
鋁合金壓力加工產品分為防銹(LF)、硬質(LY)、鍛造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及釺焊(LQ)等七類。常用鋁合金材料的狀態為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種。
【不同牌號鋁合金的典型用途】
合 金 典 型 用 途
1050 食品、化學和釀造工業用擠壓盤管,各種軟管,煙花粉
1060 要求抗蝕性與成形性均高的場合,但對強度要求不高,化工設備是其典型用途
1100 用於加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強度的零件部件,例如化工產品、食品工業裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具
1145 包裝及絕熱鋁箔,熱交換器
1199 電解電容器箔,光學反光沉積膜
1350 電線、導電絞線、匯流排、變壓器帶材
2011 螺釘及要求有良好切削性能的機械加工產品
2014 應用於要求高強度與硬度(包括高溫)的場合。飛機重型、鍛件、厚板和擠壓材料,車輪與結構元件,多級火箭第一級燃料槽與航天器零件,卡車構架與懸掛系統零件
2017 是第一個獲得工業應用的2XXX系合金,目前的應用范圍較窄,主要為鉚釘、通用機械零件、結構與運輸工具結構件,螺旋槳與配件
2024 飛機結構、鉚釘、導彈構件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結構件
2036 汽車車身鈑金件
2048 航空航天器結構件與兵器結構零件
2124 航空航天器結構件
2218 飛機發動機和柴油發動機活塞,飛機發動機汽缸頭,噴氣發動機葉輪和壓縮機環
2219 航天火箭焊接氧化劑槽,超音速飛機蒙皮與結構零件,工作溫度為-270~300攝氏度。焊接性好,斷裂韌性高,T8狀態有很高的抗應力腐蝕開裂能力
2319 焊拉2219合金的焊條和填充焊料
2618 模鍛件與自由鍛件。活塞和航空發動機零件
2A01 工作溫度小於等於100攝氏度的結構鉚釘
2A02 工作溫度200~300攝氏度的渦輪噴氣發動機的軸向壓氣機葉片
2A06 工作溫度150~250攝氏度的飛機結構及工作溫度125~250攝氏度的航空器結構鉚釘
2A10 強度比2A01合金的高,用於製造工作溫度小於等於100攝氏度的航空器結構鉚釘
2A11 飛機的中等強度的結構件、螺旋槳葉片、交通運輸工具與建築結構件。航空器的中等強度的螺栓與鉚釘
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘等,建築與交通運輸工具結構件
2A14 形狀復雜的自由鍛件與模鍛件
2A16 工作溫度250~300攝氏度的航天航空器零件,在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙
2A17 工作溫度225~250攝氏底的航空器零件
2A50 形狀復雜的中等強度零件
2A60 航空器發動機壓氣機輪、導風輪、風扇、葉輪等
2A70 飛機蒙皮,航空器發動機活塞、導風輪、輪盤等
2A80 航空發動機壓氣機葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件
2A90 航空發動機活塞
3003 用於加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件,或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強度高的工作,如廚具、食物和化工產品處理與貯存裝置,運輸液體產品的槽、罐,以薄板加工的各種壓力容器與管道
3004 全鋁易拉罐罐身,要求有比3003合金更高強度的零部件,化工產品生產與貯存裝置,薄板加工件,建築加工件,建築工具,各種燈具零部件
3105 房間隔斷、檔板、活動房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶蓋、瓶塞等
3A21 飛機油箱、油路導管、鉚釘線材等;建築材料與食品等工業裝備等
5005 與3003合金相似,具有中等強度與良好的抗蝕性。用作導體、炊具、儀錶板、殼與建築裝飾件。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,並與6063合金的色調協調一致
5050 薄板可作為致冷機與冰箱的內襯板,汽車氣管、油管與農業灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強度與中等的靜態強度,用於製造飛機油箱、油管,以及交通車輛、船舶的鈑金件,儀表、街燈支架與鉚釘、五金製品等
5056 鎂合金與電纜護套鉚釘、拉鏈、釘子等;包鋁的線材廣泛用於加工農業捕蟲器罩,以及需要有高抗蝕性的其他場合
5083 用於需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合,諸如艦艇、汽車和飛機板焊接件;需嚴格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鑽探設備、交通運輸設備、導彈元件、裝甲等
5086 用於需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合,例如艦艇、汽車、飛機、低溫設備、電視塔、鑽井裝置、運輸設備、導彈零部件與甲板等
5154 焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶結構與海上設施、運輸槽罐
5182 薄板用於加工易拉罐蓋,汽車車身板、操縱盤、加強件、托架等零部件
5252 用於製造有較高強度的裝飾件,如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化後具有光亮透明的氧化膜
5254 過氧化氫及其他化工產品容器
5356 焊接鎂含量大於3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
5454 焊接結構,壓力容器,海洋設施管道
5456 裝甲板、高強度焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶材料
5457 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件
5652 過氧化氫及其他化工產品貯存容器
5657 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件,但在任何情況下必須確保材料具有細的晶粒組織
5A02 飛機油箱與導管,焊絲,鉚釘,船舶結構件
5A03 中等強度焊接結構,冷沖壓零件,焊接容器,焊絲,可用來代替5A02合金
5A05 焊接結構件,飛機蒙皮骨架
5A06 焊接結構,冷模鍛零件,焊拉容器受力零件,飛機蒙皮骨部件
5A12 焊接結構件,防彈甲板
6005 擠壓型材與管材,用於要求強高大於6063合金的結構件,如梯子、電視天線等
6009 汽車車身板
6010 薄板:汽車車身
6061 要求有一定強度、可焊性與抗蝕性高的各種工業結構性,如製造卡車、塔式建築、船舶、電車、傢具、機械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063 建築型材,灌溉管材以及供車輛、台架、傢具、欄柵等用的擠壓材料
6066 鍛件及焊接結構擠壓材料
6070 重載焊接結構與汽車工業用的擠壓材料與管材
6101 公共汽車用高強度棒材、電導體與散熱器材等
6151 用於模鍛曲軸零件、機器零件與生產軋制環,供既要求有良好的可鍛性能、高的強度,又要有良好抗蝕性之用
6201 高強度導電棒材與線材
6205 厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件
6262 要求抗蝕性優於2011和2017合金的有螺紋的高應力零件
6351 車輛的擠壓結構件,水、石油等的輸送管道
6463 建築與各種器具型材,以及經陽極氧化處理後有明亮表面的汽車裝飾件
6A02 飛機發動機零件,形狀復雜的鍛件與模鍛件
7005 擠壓材料,用於製造既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的焊接結構,如交通運輸車輛的桁架、桿件、容器;大型熱交換器,以及焊接後不能進行固熔處理的部件;還可用於製造體育器材如網球拍與壘球棒
7039 冷凍容器、低溫器械與貯存箱,消防壓力器材,軍用器材、裝甲板、導彈裝置
7049 用於鍛造靜態強度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應力腐蝕開裂勇力的零件,如飛機與導彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等,而韌性稍高
7050 飛機結構件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。製造這類零件對合金的要求是:抗剝落腐蝕、應力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高
7072 空調器鋁箔與特薄帶材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層
7075 用於製造飛機結構及期貨 他要求強度高、抗腐蝕性能強的高應力結構件、模具製造
7175 用於鍛造航空器用的高強度結構性。T736材料有良好的綜合性能,即強度、抗剝落腐蝕與抗應力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強度都高
7178 供製造航空航天器的要求抗壓屈服強度高的零部件
7475 機身用的包鋁的與未包鋁的板材,機翼骨架、桁條等。其他既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的零部件
7A04 飛機蒙皮、螺釘、以及受力構件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等

❹ 生產合金鋸片需要什麼材料

一、鋁合金鋸片使用材料:
1)鋸片基體材料:65MN錳鋼、其它工具鋼等。
2)鋸片刀頭材料:硬質合金。

二、常規硬質合金鋸片基體工藝路線
a、激光切割工藝路線
剪板→沖中孔→剪圓→淬火→回火→粗磨→多輥校→激光切→二回→鉸孔→(線切割→倒角→鉚銅釘)→半精磨→(調張力)→半精校→(絎磨中孔→線切割鍵槽)→精磨→(碾壓)→精校→終檢→絎磨中孔
b、沖齒加工工藝路線
剪板→沖中孔→剪圓→粗鉸孔→車外圓→沖齒→淬火→回火→粗磨→二回→鉸孔→(沖定位孔)→線切割→(倒角→鉚銅釘)→半精磨→(調張力)→半精校→(激光切花紋→絎磨中孔→線切割鍵槽)→精磨→(碾壓)→精校→終檢→絎磨中孔

❺ 請問鋁合金的成本多少啊鋁合金是怎麼生產出來的還有應用在產品中的加工工藝是什麼呀

這個不好說。鋁合金的生產方式有以下兩種方式:
1、使用再生鋁製作鋁合金。具體工藝流程是:選料——清洗——成分化驗——分類——熔化——精煉除氣——成分化驗——成分調配——成分檢驗——澆鑄鋁錠——包裝入庫
2、使用A00鋁(純鋁)配置鋁合金。具體工藝是:確定合金牌號及成分——按投入的A00鋁計算需要投入的其它成分的量——按照計算好的量將A00鋁及和合金的中間合金錠投入熔爐熔化——精煉除氣——成分檢測——成分微調——成分檢測——澆鑄鋁錠-包裝入庫
所以鋁合金的價格取決於再生鋁及A00鋁的價格及生產製造成本,再生鋁及A00鋁的價格可以在有色金屬網上查得到。
至於鋁合金應用在生產中的加工工藝那就廣泛了,基本上冷熱加工都可以。例如擠壓、鍛造、壓鑄、重力鑄造、砂鑄、熔模鑄造等等等等。
鋁合金的連接方式嘛有螺栓或螺絲連接、焊接、鉚接,或將產品直接作出螺紋與其它件連接,當然還可以採用其他的機構或機械連接方式。

❻ 鋁合金怎麼樣生產

一般產品都是澆鑄,壓鑄,拉伸,擠壓成形。前倆種,可以做比較復雜的工藝,後倆種,有一定的生產局限。鋁電解生產流程現代鋁工業生產採用冰晶石――氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑,氧化鋁是溶質被溶解,以碳素作為陽極(預焙陽極塊),鋁液作為陰極,通入直流電流後,在940℃~970℃下,電解槽兩極上進行電化學反應,即電解。陽極產物主要是二氧化碳,和一氧化碳氣體,但其中含有一定量的氟化氫(HF)等有害氣體和固體粉塵,須對陽極氣體進行凈化處理,除去有害氣體和粉塵後排入大氣。陰極產物是鋁液,鋁液通過真空抬包從槽內抽出,送往鑄造車間,在混合爐內凈化澄清之後,澆注成鋁錠,或生產成線坯,型材等。其生產工藝流程圖如下圖3-1:氧化鋁 氟化鋁 碳陽極直流電陽極氣體鋁 液廢氣排空 返電解槽載氟氧化鋁鋁 錠合金、線坯圖3-1 鋁電解生產工藝流程圖第二節 鋁電解生產原輔材料1. 氧化鋁:氧化鋁通常稱為「鋁氧」,是一種白色粉狀物,熔點為2050℃,沸點為3000℃,真密度為3.6g/cm3。它的流動性好,不溶於水,能溶解在熔融的冰晶石中。它是鋁電解生產的中的主要原料。氧化鋁在電解生產中的作用是:a. 不斷地補充電解質中的鋁離子,使其濃度保持在一定的范圍內,保證電解生產的持續進行;b.氧化鋁覆蓋在電解質殼面上可以起到良好的保溫作用,覆蓋在陽極炭塊的氧化;c.在煙氣凈化系統中充當吸附劑,用來吸附陽極氣體中的氟化氫(HF)氣體。在化學純度方面,要求氧化鋁中雜質含量和水份要低。因為氧化鋁中那些電位正於鋁元素的氧化物,例如SiO2(二氧化硅)和Fe2O3(氧化鐵),在電解過程中會被鋁還原,或者優先於鋁離子在陰極析出。析出的硅、鐵,進入鋁內,降低鋁的品位,而那些電位負於鋁元素的氧化物,如Na2O、CaO(氧化鈣)會分解冰晶石,一是引起氟化鹽消耗,二是增加鋁中的氫含量,三是產生氟化氫氣體,污染環境。P2O3(五氧化二磷)會影響電流效率。

❼ 為什麼量產刀首選鋁合金柄材

鋁是一種低密度的金屬,並且是非常耐腐蝕的,但是鋁也是一種非常柔軟的材料,因此需要添加其他合金元素進行硬質氧化,來增加硬度和耐磨性。鋁也是地殼中含量最豐富的金屬。

大多數刀具使用的鋁合金孫知為T6-6061,6061是表示鋁的型號,而T6是一種回火工藝。T6-6061鋁合金有著高度則叢消的抗沖擊性能和抗拉伸強度,被廣泛應用於飛機製造領域,因此也有「航空鋁材」的美稱。有時這被當做一個噱頭,事實上它和外科手術刀使用的不銹鋼材質性能相近。


和價格昂貴的鈦合金相比,鋁合金價格較低,質量輕、把握感良好,但也有硬度低、不耐磨損的缺點。在大多數的情況下,鋁都不被作鄭沖為高端柄材。然而,需要生產大量復雜的刀具時,鋁合金的優勢就得到了展現——可塑性強,便於加工,並且生產與材料成本低。所以,鋁合金刀柄多見於量產刀。

一般定製刀匠很少使用這種材質,大師們更傾向於昂貴而優秀的鈦合金。

❽ 鋁合金是如何生產的,需要什麼主要儀器

6063鋁合金棒生產流程

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http://www.ccal.cn 2007-3-9 15:58:09
(中國長城鋁業公司研究設計院 河南 鄭州 450041)
一.Al-Mg-Si系合金的基本特點:
6063鋁合金的化學成份在GB/T5237-93標准中為0.2-0.6%的硅、0.45-0.9%的鎂、鐵的最高限量為0. 35%,其餘雜質元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小於0.1%。這個成份范圍很寬,它還有很大選擇餘地。
6063鋁合金是屬鋁-鎂-硅系列可熱處理強化型鋁合金,在AL-Mg-Si組成的三元系中,沒有三元化合物,只有兩個二元化合物Mg2Si和Mg2Al3,以α(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界,構成兩個三元系,α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3,如圖一、田二所示:
在Al-Mg-Si系合金中,主要強化相是Mg2Si,合金在淬火時,固溶於基體中的Mg2Si越多,時效後的合金強度就越高,反之,則越低,如圖2所示,在α(Al)-Mg2Si偽二元相圖上,共晶溫度為595℃,Mg2Si的最大溶解度是1.85%,在500℃時為1. 05%,由此可見,溫度對Mg2Si在Al中的固溶度影響很大,淬火溫度越高,時效後的強度越高,反之,淬火溫度越低,時效後的強度就越低。有些鋁型材廠生產的型材化學成份合格,強度卻達不到要求,原因就是鋁捧加熱溫度不夠或外熱內冷,造成型材淬火溫度太低所致。
在Al-Mg-Si合金系列中,強化相Mg2Si的鎂硅重量比為1.73,如果合金中有過剩的鎂(即Mg:Si>1. 73),鎂會降低Mg2Si在鋁中的固溶度,從而降低Mg2Si在合金中的強化效果。如果合金中存在過剩的硅,即Mg:Si<1.73,則硅對Mg2Si在鋁中的固溶度沒有影響,由此可見,要得到較高強度的合金,必須Mg:Si<1.73。
二.合金成份的選擇
1.合金元素含量的選擇
6063合金成份有一個很寬的范圍,具體成份除了要考慮機械性能、加工性能外,還要考慮表面處理性能,即型材如何進行表面處理和要得到什麼樣的表面。例如,要生產磨砂料,Mg/Si應小一些為好,一般選擇在Mg/Si=1-1.3范圍,這是因為有較多相對過剩的Si,有利於型材得到砂狀表面;若生產光亮材、著色材和電泳塗漆材,Mg/Si在1.5-1.7范圍為好,這是因為有較少過剩硅,型材抗蝕性好,容易得到光亮的表面。
另外,鋁型材的擠壓溫度一般選在480℃左右,因此,合金元素鎂硅總量應在1.0%左右,因為在500℃時,Mg2Si在鋁中的固溶度只有1.05%,過高的合金元素含量會導致在淬火時Mg2Si不能全部溶入基體,有較多的末溶解Mg2Si相,這些Mg2Si相對合金的強度沒有多少作用,反而會影響型材表面處理性能,給型材的氧化、著色(或塗漆)造成麻煩。
2.雜質元素的影響
①鐵,鐵是鋁合金中的主要雜質元素,在6063合金中,國家標准中規定不大於0.35,如果生產中用一級工業鋁錠,一般鐵含量可控制在0.25以下,但如果為了降低生產成本,大量使用回收廢鋁或等外鋁,鐵就根容易超標。Fe在鋁中的存在形態有兩種,一種是針狀(或稱片狀)結構的β相(Al9Fe2Si2),一種為粒狀結構的α相(Al12Fe3Si),不同的相結構,對鋁合金有不同的影響,片狀結構的β相要比粒狀結構α相破壞性大的多,β相可使鋁型材表面粗糙、機械性能、抗蝕性能變差,氧化後的型材表面發青,光澤下降,著色後得不到純正色調,因此,鐵含量必須加以控制。
為了減少鐵的有害影響可採取如下措施。
a)熔煉、鑄造用所有工具在使用前塗涮塗料,盡可能減少鐵溶人鋁液。
b)細化晶粒,使鐵相變細,變小,減少其有害作用。
c)加入適量的鍶,使β相轉變成α相,減少其有害作用。
d)對廢雜料細心挑選,盡可能的減少鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進入熔鋁爐造成鐵含量升高。
②其它雜質元素
其它雜質元素在電解鋁錠中都很少,遠遠低於國家標准,在使用回收廢雜鋁時就可能超過標准;在生產中,不但要控制每個元素不能超標,而且要控制雜質元素總量也不能超標,當單個元素含量不超標,但總量超標時,這些雜質元素同樣對型材質量有很大影響。特別需要提出強調的是,實踐證明,鋅含量到0.05時(國標中不大於0.1)型材氧化後表面就出現白色斑點,因此鋅含量要控制到0.05以下。
三.6063鋁合金的熔煉
1.控制好熔煉溫度
鋁合金熔煉是生產優質鑄棒的最重要工藝環節之一,若工藝控制不當,會在鑄捧中產生夾渣、氣孔,晶粒粗大,羽毛晶等多種鑄造缺陷,因此必須嚴加控制。
6063鋁合金的熔煉溫度控制在750-760℃之間為佳,過低會增大夾渣的產生,過高會增大吸氫、氧化、氮化燒損。研究表明,鋁液中氫氣的溶解度在760℃以上急劇上升,當熱減少吸氫的途徑還有許多,如烘乾溶煉爐和熔煉工具,防止使用熔劑受潮變質等。但熔煉溫度是最敏感因素之一,過離的熔煉溫度不但浪費能源,增加成本,而且是造成氣孔,晶粒粗大,羽毛晶等缺陷的直接成因。
2.選用優良的熔劑和適當的精煉工藝
熔劑是鋁合金熔煉中使用的重要輔助材料,目前市場上所售熔劑中主要成份為氯化物,氟化物,其中氯化物吸水性強,容易受潮,因此,熔劑的生產中必須烘乾所用原料,徹底除去水份,包裝要密封,運輸、保管中要防止破損,還要注意生產日期,如保管日期過長,同樣會發生吸潮現象,在6063鋁合金的熔煉中,使用的除渣劑、精煉劑、覆蓋劑等熔劑如果吸潮,都會使鋁液產生不同程度的吸氫。
選擇好的精煉劑,選擇合適的精練工藝也是非常重要的,目前6063鋁合金的精煉絕大多數採用噴粉精煉,這種精煉方法能使精煉劑與鋁液充分接觸,可使精煉劑發揮最大效能。雖然這個特點是顯而易見的,但是精煉工藝也必須注意,否則得不到應有效果,噴粉精煉中所用氮氣壓力以小為好,能滿足吹出粉劑為佳,精煉中如果使用的氮氣不是高純氯(99.99%N2),吹入鋁液的氮氣越多,氟氣中的水份使鋁液產生的氧化和吸氫越多。另外,氟氣壓力高,侶液產生的翻卷波浪大,增大產生氧化夾渣的可能性。如果精煉中使用的是高純氮,精煉壓力大,產生的氣泡大,大氣泡在鋁液中的浮力大,氣泡迅速上浮,在鋁液中的停留時間短,除氫效果並不好,浪費氮氣,增加成本。因此氮氣應少用,精煉劑應多用,多用精煉劑只有好處,沒有壞處。噴粉精煉的工藝要點是用盡可能少的氣體,噴進鋁液盡可能多的精煉劑。
3.晶粒細化
晶粒細化是鋁合金熔鑄中暈重要的工藝之一,也是解決氣孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂紋等鑄造缺陷的最有效措施之一。在合金鑄造中,均是非平衡結晶,所有的雜質元素(當然也包括合金元素)絕大部分集中分布在晶界,晶粒越小,晶界面積就越大,雜質元素(或合金元素)的均勻度就越高。對雜質元素而言,均勻度高,可減少它的有害作用,甚至將少量雜質元素的有害變為有益;對合金元素麵言,均勻度高,可發揮合金元素更大的合金化艘能,達到充分利用資源的目的。
細化晶粒、增大晶界面積、增大元素均勻度的作用可通過下面的計算加以說明。
假設金屬塊1與2有同樣的體積V,均由立方體晶粒構成,金屬塊1的晶粒邊長為2a,2的邊長為a,那麼金屬塊1的晶界面積為:
金屬塊2的晶界面積為:
金屬塊2的晶界面積是金屬塊1的2倍。
由此可見合金晶粒直徑減小一倍,晶界面積就要增大—倍,晶界單位面積上的雜質元素將減少一倍。
在6063鋁合金的生產中,對磨砂料來說,由於要通過腐蝕使型材產生均勻砂面,那麼合金元素及雜質元素的均勻分布就顯得尤為重要。晶粒越細,合金元素(雜質元素)的分布越均勻,腐蝕後得到的砂面就越均勻。
四.6063鋁合金的澆鑄
1.選擇合理的澆鑄溫度
合理的澆鑄溫度也是生產出優質鋁棒的重要因素,溫度過低,易產生夾渣、針孔等鑄造缺陷。溫度過高,易產生晶粒粗大、羽毛晶等鑄造缺陷。
做了晶粒細化處理後的6063鋁合金液,鑄造溫度可適當提高,一般可控制在720-740℃之間,這是因為:①鋁液經晶粒細化處理後變粘,容易凝固結晶。②鋁棒在鑄造中結晶前沿有一個液固兩相過度帶,較高的鑄造溫度有較窄的過度帶,過度帶窄有利於結晶前沿排出的氣體逸出,當然溫度不可過高,過高的鑄造溫度會縮短晶粒細化劑的有效時間,使晶粒變得相對較大。
2.有條件時,充分預熱,烘幹流槽、分流盤等澆鑄系統,防止水分與鋁液反應造成吸氫。
3.鑄造中,盡可能的避免鋁液的紊流和翻卷,不要輕易用工具攪動流槽及分流盤中的鋁液,讓鋁液在表面氧化膜的保護下平穩流人結晶器結晶,這是因為工具攪動鋁液和液流翻卷都會使鋁液表面氧化膜破裂,造成新的氧化,同時將氧化膜捲入鋁液。經研究表明,氧化膜有極強的吸附能力,它含有2%的水份,當氧化膜捲入鋁液後,氧化膜中的水份與鋁液反應,造成吸氫和夾渣。
4.對鋁液進行過濾,過濾是除去鋁液中非金屬夾渣最有效的方法,在6063鋁合金的鑄造中,一般用多層玻璃絲布過濾或陶瓷過濾板過濾,無論是採取何種過濾方法,為了保證鋁液能正常的過濾,鋁液在過濾前應除去表面浮渣,因為表面浮渣易堵塞過濾材料的過濾網孔,使過濾不能正常進行,除去鋁液表面浮渣的最簡單方法是在流槽中設置一擋渣板,使鋁液在過濾前除去浮渣。
五.6063鋁合金的均化處理
1.非平衡結晶
如圖三所示,是由A、B兩種元素構成的二元相圖的一部分,成份為F的合金凝固結晶,當溫度下降到T1時,固相平衡成份應為G,實際成份為G』,這是因為在鑄造生產中,冷卻凝固速度快,合金元素的擴散速度小於結晶速度,即固相成份不是按CD變化,而是按CD』變化,從而產生了晶粒內化學成份的不平衡現象,造成了非平衡結晶。
2.非平衡結晶產生的問題
鑄造生產出的鋁合金棒其內部組織存在兩方面的問題:①晶粒間存在鑄造應力;②非平衡結晶引起的晶粒內化學成份的不平衡。由於這兩個問題的存在,會使擠壓變得困難,同時,擠壓出的產品在機械性能、表面處理性能方面都有所下降。因此,鋁棒在擠壓前必須進行均勻化處理,消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡。
3.均勻化處理
均勻化處理就是鋁棒在高溫(低於過燒溫度)下通過保溫,消除鑄造應力和晶粒內化學成份不平衡的熱處理。Al-Mg-Si系列的合金過燒溫度應該是595℃,但由於雜質元素的存在,實際的6063鋁合金不是三元系,而是一個多元系,因此,實際的過燒溫度要比595℃低一些,6063鋁合金的均勻化溫度可選在530-550℃之間,溫度高,可縮短保溫時間,節約能源,提高爐子的生產率。
4.晶粒大小對均勻化處理的影響
由於固體原子之間的結合力很大,均勻化處理是在高溫下合金元素從晶界(或邊沿)擴散到晶內的過程,這個過程是很慢的。容易理解,粗大晶粒的均化時間要比細晶粒的均勻化時間長得多,因而晶粒越細,均勻化時間就越短。
5.均勻化處理的節能措施
均勻化處理需要在高溫下通過較長時間保溫,對能源需求大,處理成本高,因此,目前絕大多數型材廠對鋁棒未進行均勻化處理。其最重要的原因就是均勻化處理需要較高成本所致。降低均勻化處理成本的主要措施有:
①細化晶粒
細化晶粒可有效的縮短保溫時間,晶粒越細越好。
②加長鋁棒加熱爐,按均勻化和擠壓溫度分段控制,滿足不同工藝要求。這一工藝主要好處是:
a)不增加均勻化處理爐。
b)充分利用鋁捧均勻化後的熱能,避免擠壓時再次加熱鋁棒。
c)鋁捧加熱保溫時間長,內外溫度均勻,有利於擠壓和隨後的熱處理。
綜上所述,生產出優質6063鋁合金鑄棒,首先是根據生產的型材選擇合理的成分,其次是嚴格控制熔煉溫度、澆鑄溫度,做好晶粒細化處理、合金液的精煉、過濾等工藝措施,細心操作,避免氧化膜的破裂與捲入。最後,對鋁棒進行均勻化處理,這樣就可生產出優質鋁棒,為生產優質型材提供一個可靠的物質基礎。
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需要大型設備,不是一般人能涉足的.

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