《铝合金挤压板材生产工艺研究.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝合金挤压板材生产工艺研究.docx（5页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第 1 1页共 5 5页铝合金挤压板材生产工艺研究铝合金挤压板材生产工艺研究摘要： 基于 1070 铝合金经常出现表面色差、 机械纹、 振纹严重、电导率较低等情况，从铸锭成分、挤压速度及模具等方面进行了试验研究。通过优化模具结构、提高铸锭成分中 Al 质量分数等方法措施，解决挤压板材的表面质量问题，并提高其电导率性能。结果表明：对铸锭成分做进一步提纯，减少杂质相的配比，可以提高材料电导率；通过增设促流角及缩短模具工作带长度，降低工作带粘着区宽度，增大滑动区，能有效避免 1070 铝合金挤压板材表面起浪面、粗糙度变大等问题；合理控制挤压制品速度，当挤压速度为 68m/min 时，制品表面质量最好
2、。关键词：电导率；表面质量；合金成分；模具1070 属于纯铝合金，不能通过热处理强化，其强度低、切削性不好。但其板材具有塑性高、耐蚀、导电性和导热性好等特点，可进行接触焊、气焊1，常应用于制造一些具有特定性能的结构件、电仪表部件、热交换材料等。例如其铝箔制品可用作垫片及电容器、电子管隔离网、电缆的防护套，以及网、线芯及飞机通风系统的零件及装饰件。1070 合金板材生产过程中，易出现板材第 2 2页共 5 5页表面色差大以及震纹等问题，其电导率可达到 59.5%IACS。此次所需产品表面不能有明显色差，表面粗糙度 Rz18，电导率要求61%IACS。本文对挤压模具结构、挤压速度及合金成分进行了优
3、化设计，并对挤压后的板材进行表面质量和性能检测，以获得最佳的工艺参数，并产出优质产品。1 试验材料与方法1.1 试验材料。1070 铝合金板材的生产工艺路线为：熔炼铸造均匀化退火铸锭加热挤压淬火锯切性能检测。对铸锭化学成分进行设计，化学成分见表 1 中 a、b 两种配比。客户按照 JISH4101 标准检测，要求产品表面平整、洁净，无划痕、无油污，不能有明显色差和表面机械纹，表面粗糙度（Rz18） ；切割面应平滑，无毛刺、毛边、拉毛、夹渣；电导率61%IACS。具体性能参数见表 2。1.2 试验方法。在相同挤压工艺参数下，设计两种不同结构的模具，挤压工艺参数见表 3。根据不同的合金成分、挤压速
4、度和模具结构设计，选取三因素两水平做 L4（23）的正交表，如表 4 所示。正交试验共 4 组，分别按照表 3 生产工艺参数进行生产，并结合模具结构设计优化，分析在不同因素水第 3 3页共 5 5页平组合下挤压板材的电导率和表面质量情况。2 试验结果及分析2.1 电导率分析。用于强化合金的常规方法通常会降低导电性，例如合金化、沉淀强化和应变硬化3。要想提高强度而又不损害太多的导电性，微合金化是实现高导电率和高强度电导体的最有效方法之一4。采用 AG-X101KN 电子万能试验机、涡流电导仪对试样进行力学性能和电导率检测，其正交试验数据结果见表5。通过表 5 正交数据结果可知，只有采用化学成分
5、b 生产的产品电导率符合客户的高性能指标。因此，在 JISH4101 标准范围内，微调合金元素，将铸锭的铝含量由 101.7%提高到 101.8%，可有效提高挤压产品的电导率值。2.2 表面质量分析。挤压制品速度越快，其产品表面质量越难以控制。根据表 4 数据结果可以看出，采用化学成分 a 进行挤压时，当制品挤压速度达到 10m/min 时，2#挤压模具生产的制品仍然具有良好的表面情况，只有轻微的震纹； 采用化学成分 b 进行挤压生产时， 当挤压速度控制在 6m/min，同时采用 2#挤压模具，可以得到优质的制品表面；而采用化学成分 a 和 1#模具进行挤压时，当挤压速度达到 10m/min
6、时，其制品第 4 4页共 5 5页表面已出现严重震纹并伴有起浪现象。2.3 模具结构优化。图 1是本试验采用的两种不同结构的挤压模具截面图。合理的模具结构在一定程度上可控制产品的内部组织和力学性能。合理的模具设计和精确的制作能大大提高模具使用寿命，提高生产率、降低能耗2。针对 1070 铝合金铸锭本身较软的特点，根据以往生产经验，在铸锭经模具挤压成型的过程中，金属流经过模具工作带的挤压时间越短越好。于是按照这个思路设计了 2#模具。相比于1#模具，其独特之处在于把工作带打磨成 25的微小倾角，即打磨成促流角，使模具工作带长度由 2.0 变成 0.2，降低工作带粘着区宽度，减小该区的摩擦力，增大
7、滑动区。这样，不仅不会影响模具寿命， 而且能有效避免 1070 铝合金挤压板材表面起浪面、粗糙度变大等问题。通过上述试验分析，发现在 1070 纯铝合金挤压生产时，将铸锭中 Al 质量分数提高至 101.8%，控制挤压工艺速度为 68m/min，对模具增设促流角并缩短模具工作带长度，可生产出符合客户要求的高质量表面和高电导率的 1070 挤压板材。3 结论第 5 5页共 5 5页（1） 对于纯铝系铝合金， 生产工艺对材料的电导率影响不大，铸锭成分对材料电导率影响较为明显，可对铸锭成分做进一步提纯，减少杂质相的配比，以此提高材料电导率。 （2）增设促流角并缩短模具工作带长度，降低工作带粘着区宽度，增大滑动区，不仅不影响模具寿命， 还能有效避免 1070 铝合金挤压板出现表面起浪面、粗糙度变大等问题。 （3）合理控制制品挤压速度，当挤压工艺速度为 68m/min 时，制品表面质量最好。作者:李洪林 周广宇 王国冰 吴琪 冯志强 单位:辽宁忠旺集团有限公司