鋁合金擠壓工序中的主要缺陷分析及質(zhì)量控制方法

1、鋁合金擠壓工序中的主要缺陷分析及質(zhì)量控制方法一、縮尾在某些擠壓制品的尾端，經(jīng)低倍檢查，在截面的中間部位有不合層形似喇叭狀現(xiàn)象，稱為縮尾。經(jīng)?？梢砸姷揭活惪s尾或二類縮尾兩種情況。一類縮尾位于制品的中心部位，呈皺褶狀裂縫或漏斗狀孔洞。二類縮尾位于制品半徑1/2區(qū)域，呈環(huán)狀或月牙狀裂縫。有時在離制品表面層0.5-2mm處出現(xiàn)連續(xù)的或不連續(xù)的不合層裂紋或裂紋痕跡，有人把它稱為第三類縮尾。一般正向擠壓制品的縮尾比反向擠壓的長，軟合金比硬合金的長。正向擠壓制品的縮尾多表現(xiàn)為環(huán)形不合層，反向擠壓制品的縮尾多表現(xiàn)為中心漏斗狀。金屬擠壓到后端，堆積在擠壓筒死角或墊片上的鑄錠表皮和外來夾雜物流入制品中形成二次縮尾

2、；當(dāng)殘料留得過短，制品中心補(bǔ)縮不足時，則形成一類縮尾。從尾端向前，縮尾逐漸變輕以至完全消失?？s尾的主要產(chǎn)生原因1、殘料留得過短或制品切尾長度不符合規(guī)定；2、擠壓墊不清潔，有油污；3、擠壓后期，擠壓速度過快或突然增大；4、使用已變形的擠壓墊（中間凸起的墊）；5、擠壓筒溫度過高；6、擠壓筒和擠壓軸不對中；7、鑄錠表面不清潔，有油污，未車去偏析瘤和折疊等缺陷；8、擠壓筒內(nèi)套不光潔或變形，未及時用清理墊清理內(nèi)襯。防止方法1、按規(guī)定留殘料和切尾；2、保持工模具清潔干凈；3、提高鑄錠的表面質(zhì)量；4、合理控制擠壓溫度和速度，在平穩(wěn)擠壓；5、除特殊情況外，嚴(yán)禁在工、模具表面抹油；6、墊片適當(dāng)冷卻。二、粗晶環(huán)有

3、些鋁合金的擠壓制品在固溶處理后的低倍試片上，沿制品周邊形成粗大再結(jié)晶晶粒組織區(qū)，稱為粗晶環(huán)。由于制品外形和加工方式不同，可形成環(huán)狀、弧狀及其他形式的粗晶環(huán)。粗晶環(huán)的深度同尾端向前端逐漸減小以至完全消失。期形成機(jī)理是由熱擠壓后在制品表層形成的亞晶粒區(qū)，加熱固溶處理后形成粗大的再結(jié)晶晶粒區(qū)。粗晶環(huán)主要的產(chǎn)生原因1、擠壓變形不均勻2、熱處理溫度過高，保溫時間過長，使晶粒長大；3、便金化學(xué)成分不合理；4、一般的可熱處理強(qiáng)化合金經(jīng)熱處理后都有粗晶環(huán)產(chǎn)生，尤其是6A02,2A50等合金的型、棒材最為嚴(yán)重，不能消除，只能控制在一定范圍內(nèi)；5、擠壓變形小或變形不充分，或處于臨界變形范圍，易產(chǎn)生粗晶環(huán)。防止方法

4、1、擠壓筒內(nèi)壁光潔，形成完整的鋁套，減小擠壓時的摩擦力；2、變形盡可能充分和均勻，合理控制溫度、速度等工藝參數(shù)；3、避免固溶處理溫度過高或保溫時間過長；4、用多孔模擠壓；5、用反擠壓法和靜擠壓法擠壓；6、用固溶處理-拉拔-時效法生產(chǎn)；7、調(diào)整全金成分，增加再結(jié)晶抑制元素；8、采用較高的溫度擠壓；9、某些合金鑄錠不均勻化處理，在擠壓時粗晶環(huán)較淺。三、成層這是在金屬流動較均勻時，鑄錠表面沿模具和前端彈性區(qū)界面流入制品而形成的一種表皮分層缺陷。在橫向低倍試片上，表現(xiàn)為在截面邊緣部有不合層的缺陷。成層主要的產(chǎn)生原因1、鑄錠表面有塵垢或鑄錠有較大的偏析聚集物而不車皮，金屬瘤等易產(chǎn)生成層；2、毛坯表面有毛

5、刺或粘有油污、鋸屑等臟物，擠壓前沒有清理干凈；3、?？孜恢貌缓侠?，靠近擠壓筒邊緣；4、擠壓工具磨損嚴(yán)重或擠壓筒襯套內(nèi)有臟物地，清理不干凈，且不及時更換；5、擠壓墊直徑差過大；6、擠壓筒溫度比鑄錠溫度高得太多。防止方法1、合理設(shè)計模具，及時檢查和更換不合格的工具；2、不合格的鑄錠不裝爐；3、剪切殘料后，應(yīng)清理干凈，不得粘潤滑油；4、保持?jǐn)D壓筒內(nèi)襯完好，或用墊片及時清理內(nèi)襯。四、焊合不良用分流模擠壓的空心制品在焊縫處表現(xiàn)的焊縫分層或沒有完全焊合的現(xiàn)象，稱為焊合不良。焊合不良主要的產(chǎn)生原因1、擠壓系數(shù)小，擠壓溫度低，擠壓速度快；2、擠壓毛料或工具不清潔；3、型模涂油；4、模具設(shè)計不當(dāng)，靜水壓力不夠或

6、不均衡，分流孔設(shè)計不合理；5、鑄錠表面有油污。防止方法1、適當(dāng)增加擠壓系數(shù)、擠壓溫度、擠壓速度；2、合理設(shè)計、制造模具；3、擠壓筒、擠壓墊片不涂油，保持干凈；4、采用表面清潔的鑄錠。五、擠壓裂紋這是在擠壓制品橫向試片邊緣呈小弧狀開裂，沿其縱向具有一定角度周期性開裂，輕時隱于表皮下，嚴(yán)重時外表層形成鋸齒狀開裂，會嚴(yán)重地破壞金屬連續(xù)性。擠壓裂紋由擠壓過程中金屬表層受到模壁過大周期性拉應(yīng)力被撕裂而形成。擠壓裂紋主要的產(chǎn)生原因1、擠壓速度過快；2、擠壓溫度過高；3、擠壓速度波動太大；4、擠壓毛料溫度過高；5、多孔模擠壓時，模具排列太靠近中心，使中心金屬供給量不足，以致中心與邊部流速差太大；6、鑄錠均勻

7、化退火不好。防止方法1、嚴(yán)格執(zhí)行各項加熱和擠壓規(guī)范；2、經(jīng)常巡回檢測儀表和設(shè)備，以保證正常運行；3、修改模具設(shè)計、精心加工，特別是模橋、焊合室和棱角半徑等處的設(shè)計要合理；4、在高鎂鋁合金中盡量減少鈉含量；5、鑄錠進(jìn)行均勻化退火，提高其塑性和均勻性。六、氣泡局部表皮金屬與基體金屬呈連續(xù)或非連續(xù)分離，表現(xiàn)為圓形單個或條狀空腔凸起的缺陷，稱為氣泡。氣泡主要的產(chǎn)生原因1、擠壓時擠壓筒和擠壓墊帶有水分、油等臟物；2、由于擠壓筒磨損，磨損部位與鑄錠之間的空氣在擠壓時進(jìn)入金屬表面；3、潤滑劑中有水分；4、鑄錠組織本身有疏松、氣孔缺陷；5、熱處理溫度過高，保溫時間過長，爐內(nèi)氣氛濕度大；6、制品中氫含量過高；7

8、、擠壓筒溫度和鑄錠溫度過高。防止方法1、工具、鑄錠表面保持清潔、光滑和干燥；2、合理設(shè)計擠壓筒和擠壓墊片的配合尺寸，經(jīng)常檢查工具尺寸，擠壓筒出現(xiàn)大肚時要及時修理，擠壓墊不能超差；3、保證潤滑劑清潔干燥；4、嚴(yán)格遵守擠壓工藝操作流程，及時排氣，正確剪切，不抹油，徹底清除殘料，保持坯料和工模具干凈，不被污染。七、起皮這是鋁合金擠壓制品表皮金屬與基體金屬間產(chǎn)生局部離落的現(xiàn)象。起皮主要的產(chǎn)生原因1、換合金擠壓時，擠壓筒內(nèi)壁粘有原來金屬形成的襯套，清理不干凈；2、擠壓筒與擠壓墊配合不適當(dāng)，在擠壓筒內(nèi)壁襯有局部殘留金屬；3、采用潤滑擠壓筒擠壓；4、?？咨险秤薪饘倩蚰Ｗ庸ぷ鲙н^長。防止方法1、列換合金擠壓時

9、要徹底清理擠壓筒；2、合理設(shè)計擠壓筒和擠壓墊片的配合尺寸，經(jīng)常檢查工具尺寸，擠壓墊不能超差；3、及時清理模具上的殘留金屬。八、劃傷因尖銳的物品與制品表面接觸，在相對滑動時所造成的呈單條狀分布的機(jī)械傷痕，稱為劃傷。劃傷主要的產(chǎn)生原因1、工具裝配不正，導(dǎo)路、工作臺不平滑，有尖角或有異物等；2、模子工作帶上粘有金屬屑或模具工作帶損壞；3、潤滑油內(nèi)有砂?；蛩榻饘傩?；4、運辦理過程中操作不當(dāng)，吊具不合適。防止方法1、及時檢查和拋光模具工作帶；2、檢查制品流出通道，應(yīng)光滑，可適當(dāng)潤滑導(dǎo)路；3、防止搬運中的機(jī)械擦碰和劃傷。九、磕碰傷制品間或制品與其他物體發(fā)生碰撞而在其表面形成的傷痕，稱為磕碰傷?？呐鰝饕?/p>

10、產(chǎn)生原因1、工作臺、料架等結(jié)構(gòu)不合理；2、料筐、料架等對金屬保護(hù)不當(dāng)；3、操作時沒有注意輕拿輕放。防止方法1、精心操作，輕拿輕放；2、打磨掉尖角，用墊木和軟質(zhì)材料包覆料筐、料架。十、擦傷擠壓制品表面與其他物體的棱或面接觸后發(fā)生相對滑動或錯動而在制品表面造成的成束分布的傷痕，稱為擦傷。擦傷主要的產(chǎn)生原因1、模具磨損嚴(yán)重；2、因鑄錠溫度過高，?？渍充X或?？坠ぷ鲙p壞；3、擠壓筒內(nèi)落入石墨及油等臟物；4、制品相互竄動，使表面擦傷、擠壓流帶不勻，造成制品不按直線流動，致使料與料與導(dǎo)路、工作臺擦傷。防止方法1、及時檢查、更換不合格的模具；2、控制毛料加熱溫度；3、保證擠壓筒和毛料表面清潔、干燥；4、控制

11、好擠壓速度，保證速度均勻。十一、模痕這是擠壓制品表面縱向凸凹不平的痕跡，所有擠壓制品都存在程度不同的模痕。模痕主要的產(chǎn)生原因主要原因：模具工作帶無法達(dá)到絕對的光滑。防止方法1、保證模具工作帶表面光潔、平滑、無尖棱；2、合理氮化處理，保證高的表面硬度；3、正確地修模；4、合理地設(shè)計工作帶，工作帶不能過長。十二、扭擰、彎曲、波浪擠壓制品橫截面沿縱向發(fā)生角度偏轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，稱為扭擰。制品沿縱向呈弧形或刀形不平直的現(xiàn)象稱為彎曲。制品沿縱向發(fā)生的連續(xù)起伏不平的現(xiàn)象稱為波浪。扭擰、彎曲、波浪主要的產(chǎn)生原因1、?？自O(shè)計排列不好，或工作帶尺寸分配不合理；2、?？准庸ぞ炔?；3、未安裝合適的導(dǎo)路；4、修模不當(dāng)；5、

12、擠壓溫度和速度不當(dāng)；6、制品固溶處理前未進(jìn)行預(yù)先矯直；7、在線熱處理時冷卻不均勻。防止方法1、搞高模具設(shè)計、制造水平；2、安裝合適的導(dǎo)路，牽引擠壓；3、用局部潤滑、修模加導(dǎo)流或改變分流孔設(shè)計等來調(diào)節(jié)金屬流速；4、合理調(diào)整擠壓溫度和速度，使變形更均勻；5、適當(dāng)降低固溶處理溫度或提高固溶處理用的水溫；6、在線淬火時保證冷卻均勻。十三、硬彎擠壓制品在長度方向上某處的突然彎曲，稱為硬彎。硬彎主要的產(chǎn)生原因1、擠壓速度不勻，由低速突然變高速，或由高速突然變低速，以及突然停車等；2、在擠壓過程中硬性搬動制品；3、擠壓機(jī)工作臺面不平。防止方法1、不要隨便停車或突然改變擠壓速度；2、不要用手突然搬動型材；3、

13、保證出料臺平整和出料輥道平滑、無異物，合制品暢通無阻。十四、麻面這是擠壓制品的表面缺陷，是指制品表面呈細(xì)小的凸凹不平的連續(xù)的片狀、點狀擦傷、麻點、金屬豆等。麻面主要的產(chǎn)生原因1、模具硬度不夠或軟硬不勻；2、擠壓溫度過高；3、擠壓速度過快；4、模子工作帶過長，粗糙或粘有金屬；5、擠壓毛料太長。防止方法1、提高模具工作帶硬度和硬度均勻性；2、按規(guī)程加熱擠壓筒和鑄錠，采用適當(dāng)?shù)臄D壓速度；3、合理設(shè)計模具，降低工作帶表面粗糙度，加強(qiáng)表面檢查、修理和拋光；4、采用合理的鑄錠長度。十五、金屬壓入          &

14、#160; 擠壓生產(chǎn)過程中會將金屬碎屑壓入制品的表面，稱為金屬壓入。            金屬壓入主要的產(chǎn)生原因：1、毛料端頭有毛??；2、毛料內(nèi)表面粘有金屬或潤滑油內(nèi)含有金屬碎屑等臟物；3、擠壓筒未清理干凈，有其它金屬雜物；4、鑄錠硌入其它金屬異物；5、毛料中有夾渣。防止方法1、清除毛料上的毛刺；2、保證毛料表面和潤滑油內(nèi)清潔、干燥；3、清理掉模具和擠壓筒內(nèi)的金屬雜物；4、選用優(yōu)質(zhì)毛料。十六、非金屬壓入擠壓制品內(nèi)、外表面壓入石黑等異物，稱為非金屬壓入。異物刮掉后制品內(nèi)表面呈

15、現(xiàn)大小不等的凹陷，會破壞制品表面的連續(xù)性。非金屬壓入主要的產(chǎn)生原因1、石墨粒度粗大或結(jié)團(tuán)，含有水分或油攪拌不勻；2、汽缸油的閃點低；3、汽缸油與石墨配比不當(dāng)，石墨過多。防止方法1、采用合格的石墨，保持干燥；2、過濾和使用合格的潤滑油；3、控制好潤滑油和石墨的比例。十七、表面腐蝕未經(jīng)過表面處理的擠壓制品，其表面與外界介質(zhì)發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)后，引起表面局部破壞而產(chǎn)生的缺陷，稱為表面腐蝕。被腐蝕制品表面失去金屬光澤，嚴(yán)重時在表面產(chǎn)生灰白色的腐蝕產(chǎn)物。表面腐蝕主要的產(chǎn)生原因1、制品在生產(chǎn)和儲運過程中接觸水、酸、堿、鹽等腐蝕介質(zhì)，或在潮濕氣氛中長期停放；2、合金成分配比不當(dāng)；防止方法1、保持制品表面和

16、生產(chǎn)、存放環(huán)境的清潔、干燥；2、控制合金中元素的含量。十八、橘皮擠壓制品表面出現(xiàn)像橘皮一樣凹凸不平的皺褶，又稱表面皺褶，它是由擠壓時晶粒粗大引起的，晶粒越粗大，皺褶越明顯。橘皮主要的產(chǎn)生原因1、鑄錠組織不均勻，均勻化處理不充分；2、擠壓條件不合理，迼成制品晶粒粗大；3、拉伸矯直量過大。防止方法1、合理控制均勻化處理工藝；2、變形盡可能均勻（控制擠壓溫度、速度等）3、控制拉矯量不要過大。十九、凹凸不平擠壓后制品在平面上厚度發(fā)生變化的區(qū)域出現(xiàn)凹陷或凸起，一般用肉眼觀察不出來，通過表面處理后顯現(xiàn)明細(xì)暗影或骨影。凹凸不平主要的產(chǎn)生原因1、模具工作帶設(shè)計不當(dāng)，修模不到位；2、分流孔或前置室大小不合適，交

17、叉區(qū)域型材拉或脹的力導(dǎo)致平面發(fā)生微小變化；3、冷卻過程不均勻，厚壁部分或交叉部分冷卻速度慢，導(dǎo)致平面在冷卻過程中收縮變形程度不一；4、由于厚度相差懸殊，厚壁部位或過渡區(qū)域組織與其他部位組織差異增大。防止方法1、提高模具設(shè)計制造和修模水平；2、保證冷卻速度均勻。二十、振紋這是擠壓制品表面橫向的周期條紋缺陷。其特征為制品表面呈橫向連續(xù)周期性條紋，條紋曲線與模具工作帶形狀相吻合，嚴(yán)重時有明顯凹凸手感。振紋主要的產(chǎn)生原因1、因設(shè)備原因造成的擠壓軸前進(jìn)抖動，導(dǎo)致金屬流出孔時抖動；2、因模具原因造成金屬流出?？讜r抖動；3、模具支撐墊不合適，模具剛度不佳，在擠壓力波動時產(chǎn)生抖動。防止方法1、采用合格的模具；

18、2、模具安裝時要采用合適的支撐墊；3、調(diào)整好設(shè)備。二十一、夾雜夾雜主要的產(chǎn)生原因由于夾雜坯料帶有金屬或非金屬夾雜，在上道工序未被發(fā)現(xiàn)，在擠壓后殘留在制品表面或內(nèi)部。防止方法加強(qiáng)對坯料的檢查（包括超聲波檢查），以杜絕含有金屬或非金屬夾雜的鑄坯進(jìn)入擠壓工序。二十二、水痕制品表面的淺白色或淺黑色不規(guī)則的水線痕跡，稱為水痕。水痕主要的產(chǎn)生原因1、清洗后烘干不好，制品表面殘留水分；2、淋雨等原因造成制品表面殘留水分，未及時處理干凈；3、時效爐的燃料含水，水分在制品時效后的冷卻中凝結(jié)在制品表面上；4、時效爐的燃料不干凈，制品表面被燃燒后的二氧化硫腐蝕或被灰塵污染；5、淬火介質(zhì)被污染。防止方法1、保持制品表

19、面干燥、清潔；2、控制好時效爐然料的含水量和清潔程度；3、加強(qiáng)淬火介質(zhì)的管理。二十三、間隙直尺橫向疊合在擠壓制品某一平面上，直尺和該面之間呈現(xiàn)一定的縫隙，稱為間隙。間隙主要的產(chǎn)生原因擠壓時金屬流動不均或精整矯直操作不當(dāng)。防止方法合理地設(shè)計、制造模具，加強(qiáng)修模，嚴(yán)格按規(guī)程控制擠壓溫度和擠壓速度。二十四、壁厚不均擠壓制品同一個尺寸在同一截面或縱向上壁厚有薄有厚，不均勻的現(xiàn)象，稱為壁厚不均。壁厚不均主要的產(chǎn)生原因1、模具設(shè)計不合理，或工模具裝配不當(dāng)；2、擠壓筒與擠壓針不在同一中心線上，形成偏心；3、擠壓筒的內(nèi)襯磨損過大，模具不能牢固地固定好，形成偏心；4、鑄錠毛坯本身壁厚不均，在一次和二次擠壓后，仍

20、不能消除，毛料擠壓后壁厚不均，經(jīng)軋制、拉伸后沒有削除；5、潤滑油涂抹不均，使金屬流動不均。防止方法1、優(yōu)化工模具設(shè)計與制造，合理裝配與調(diào)整；2、調(diào)整擠壓機(jī)與擠壓工模具的中心；3、選擇合格的坯料；4、合理控制擠壓溫度、擠壓速度等工藝參數(shù)。二十五、擴(kuò)（并）口槽形、工字形等擠壓型材產(chǎn)品兩側(cè)往外斜的缺陷，稱為擴(kuò)口，往內(nèi)斜的缺陷，稱為并口。擴(kuò)（并）口主要的產(chǎn)生原因1、槽形或類似槽形型材或工字形型材的兩個“腿部”（或一個“腿部”）的金屬流速不均；2、槽底板兩側(cè)工作帶流速不均；3、拉伸矯直機(jī)不當(dāng)；4、制品出?？缀?，在線固溶處理冷卻不均。防止方法1、嚴(yán)格控制擠壓速度和擠壓溫度；2、保證冷卻的均勻性；3、正確設(shè)計與制造模具；4、嚴(yán)控擠壓溫度與速度，正確安裝工模具。二十六、矯直痕擠壓制品上輥矯直時產(chǎn)生的螺旋狀條紋，稱為矯直痕，凡是上輥矯直的制品都無法避免出現(xiàn)矯直痕。矯直痕主要的產(chǎn)生原因1、矯直輥輥面上有棱；2、制品的彎曲度過大；3、壓力太大；4、矯直輥輥子角度過大5、制品橢圓度大。防止方法根據(jù)產(chǎn)生的原因采取相應(yīng)的處理辦法進(jìn)行調(diào)整。二十七、停止痕、瞬間印痕、咬痕在擠壓時停止擠壓產(chǎn)生在制品表面并垂直于擠壓方向的帶狀條紋，稱為停車痕；在擠壓過程中產(chǎn)生在制品表面并垂直于擠壓方南的線狀或帶狀條紋，稱為咬痕或瞬間印痕（俗稱“假停車痕”）在擠壓時，穩(wěn)定地黏附于工作帶表面的附著物，瞬間脫落黏