6063鋁合金常見缺陷 船用鋁板
發(fā)布時間：2021-11-1 14:12:51
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6063鋁合金型材以其良好的塑性、適中的熱處理強(qiáng)度、良好的焊接性能以及陽極氧化處理后表面華麗的色澤等諸多優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。但在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會出現(xiàn)一些缺陷而致使產(chǎn)品質(zhì)量低下，成品率降低，生產(chǎn)成本增加，效益下降，較終導(dǎo)致企業(yè)的市場競爭能力下降。因此，從根源上著手解決6063鋁合金擠壓型材的缺陷問題是企業(yè)提高自身競爭力的一個重要方面。筆者根據(jù)多年的鋁型材生產(chǎn)實踐，在此對6063鋁合金擠壓型材常見缺陷及其解決辦法作一總結(jié)，和眾多同行交流，以期相互促進(jìn)！
1 劃、擦、碰傷 劃傷、擦傷、碰傷是當(dāng)型材從模孔流出以及在隨后工序中與工具、設(shè)備等相接觸時導(dǎo)致的表面損傷。
1．1 主要原因 、勹T錠表面附著有雜物或鑄錠成分偏析。鑄錠表面存在大量偏析浮出物而鑄錠又未進(jìn)行均勻化處理或均勻化處理效果不好時，鑄錠內(nèi)存在一定數(shù)量的堅硬的金屬顆粒，在擠壓過程中金屬流經(jīng)工作帶時，這些偏析浮出物或堅硬的金屬顆粒附著在工作帶表面或?qū)ぷ鲙г斐蓳p傷，較終對型材表面造成劃傷； 、模具型腔或工作帶上有雜物，模具工作帶硬度較低，使工作帶表面在擠壓時受傷而劃傷型材； ③出料軌道或擺床上有裸露的金屬或石墨條內(nèi)有較硬的夾雜物，當(dāng)其與型材接觸時對型材表面造成劃傷； 、茉诓媪蠗U將型材從出料軌道上送到擺床上時，由于速度過快造成型材碰傷； 、菰跀[床上人為拖動型材造成擦傷； ⑥在運輸過程中型材之間相互摩擦或擠壓造成損傷！
1．2 解決辦法 ①加強(qiáng)對鑄錠質(zhì)量的控制； ②提高修模質(zhì)量，模具定期氮化并嚴(yán)格執(zhí)行氮化工藝； 、塾密涃|(zhì)毛氈將型材與輔具隔離，盡量減少型材與輔具的接觸損傷； 、苌a(chǎn)中要輕拿輕放，盡量避免隨意拖動或翻動型材； ⑤在料框中合理擺放型材，盡量避免相互摩擦！
2機(jī)械性能不合格
2．1 主要原因 ①擠壓時溫度過低，擠壓速度太慢，型材在擠壓機(jī)的出口溫度達(dá)不到固溶溫度，起不到固溶強(qiáng)化作用； 、谛筒某隹谔風(fēng)機(jī)少，風(fēng)量不夠，導(dǎo)致冷卻速度慢，不能使型材在較短的時間內(nèi)降到200℃以下，使粗大的Mg2Si過早析出，從而使固溶相減少，影響了型材熱處理后的機(jī)械性能； 、坭T錠成分不合格，鑄錠中的Mg、Si含量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求； ④鑄錠未均勻化處理，使鑄錠組織中析出的Mg2Si相無法在擠壓的較短時間內(nèi)重新固溶，造成固溶不充分而影響了產(chǎn)品性能； 、輹r效工藝不當(dāng)、熱風(fēng)循環(huán)不暢或熱電偶安裝位置不正確，導(dǎo)致時效不充分或過時效！
2．2 解決辦法 、俸侠砜刂茢D壓溫度和擠壓速度，使型材在擠壓機(jī)的出口溫度保持在較低固溶溫度以上； ②強(qiáng)化風(fēng)冷條件，有條件的工廠可安裝霧化冷卻裝置，以期達(dá)到6063合金冷卻梯度的較低要求； 、奂訌(qiáng)鑄錠的質(zhì)量管理； 、軐﹁T錠進(jìn)行均勻化處理； 、莺侠泶_定時效工藝，正確安裝熱電偶，正確擺放型材以保證熱風(fēng)循環(huán)通暢！
3幾何尺寸超差
3．1 主要原因 、儆捎模具設(shè)計不合理或制造有誤、擠壓工藝不當(dāng)、模具與擠壓筒不對中、不合理潤滑等，導(dǎo)致金屬流動中各點流速相差過大，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力致使型材變形； 、谟捎跔恳^大或拉伸矯直量過大導(dǎo)致型材尺寸超差。
3．2 解決辦法 ①合理設(shè)計模具，保證模具精度； 、谡_執(zhí)行擠壓工藝，合理設(shè)定擠壓溫度和擠壓速度； 、郾ＷC設(shè)備的對中性； ④采用適中的牽引力，嚴(yán)格控制型材的拉伸矯直量。
4 擠壓波紋 擠壓波紋是指在擠壓型材表面出現(xiàn)的類似于水波紋的情況，一般無手感，在光的作用下表現(xiàn)明顯！
4．1 主要原因 、牽引機(jī)發(fā)生周期性上下跳動使型材表面發(fā)生局部彎折； ②模具設(shè)計不合理，工作帶在擠壓力作用下發(fā)生顫動導(dǎo)致型材出現(xiàn)波紋！ 4．2解決辦法 ①保證牽引機(jī)運行平穩(wěn)； ②合理設(shè)計模具結(jié)構(gòu)。
5 麻面 麻面是指在型材表面出現(xiàn)的密度不等、帶有拖尾、非常細(xì)小的瘤狀物，手感明顯，有尖刺的感覺！
5．1 主要原因 由于鑄錠中的夾雜物或模具工作帶上粘有金屬或雜物，在擠壓時被高溫高壓的鋁夾帶著脫落，在型材表面形成麻面！
5．2解決辦法 、龠m當(dāng)降低擠壓速度，采用合理的擠壓溫度和模具溫度； 、趪(yán)格控制鑄錠質(zhì)量，降低鑄錠中的夾雜物含量，將鑄錠進(jìn)行均勻化處理； ③加強(qiáng)修模質(zhì)量管理。
6 黑斑 型材陽極氧化后局部出現(xiàn)近似圓形的黑灰色斑點，在型材縱向貼擺床的面上等距離分布，大小不一！
6．1 主要原因 由于擠壓機(jī)出口處風(fēng)冷量不夠，導(dǎo)致鋁材在較高溫度下接觸擺床，接觸部位的冷卻速度于其它位置不同，有粗大的Mg2Si相析出，在陽極氧化處理后該部位變?yōu)楹诨疑！ ?/div>
6．2 解決辦法 、偌訌(qiáng)風(fēng)冷強(qiáng)度，避免擺床上型材的間隔過小，保證風(fēng)冷的溫度梯度； ②有條件的工廠應(yīng)采用霧化水冷與風(fēng)冷相結(jié)合的方法，可完全消除黑斑！
7 條紋 擠壓型材的條紋缺陷種類比較多，形成因素也較復(fù)雜，這里僅就一些常見條紋的產(chǎn)生原因及解決方法加以論述。
7．1 摩擦紋 模具每次光模上機(jī)擠壓后，紋路都不能一一對應(yīng)，有輕有重！
7．1．1 主要原因 在擠壓過程中，型材流出？椎乃查g與工作帶緊緊地靠在一起，構(gòu)成一對熱狀態(tài)下的干摩擦副，且將工作帶分成兩個區(qū)——粘著區(qū)和滑動區(qū)。在粘著區(qū)內(nèi)，金屬質(zhì)點受到至少來自兩個方面的力的作用：摩擦力和剪切力。當(dāng)粘著區(qū)內(nèi)金屬質(zhì)點所受摩擦力大于剪切力時，金屬質(zhì)點就會粘附在粘著區(qū)工作帶表面上，并將型材表面擦傷而形成摩擦紋！
7．1．2 解決辦法 ①調(diào)整模具工作帶出口角α，使其在-1°～-3°范圍內(nèi)，這樣可降低工作帶粘著區(qū)高度，減小該區(qū)的摩擦力，增大滑動區(qū)； 、谶M(jìn)行高效的模具氮化處理，使模具表面硬度保持在HV900以上；工作帶表面滲硫可降低粘著區(qū)摩擦力，減少摩擦紋！
7．2 組織條紋
7．2．1 主要原因 鑄錠鑄造組織不均勻，成分偏析，鑄錠表皮下存在較嚴(yán)重的缺陷，鑄錠的均勻比處理不充分等，在隨后的擠壓過程中導(dǎo)致型材表面成分不均勻，從而使型材氧化后的著色能力不相同，形成組織條紋！
7．2．2 解決辦法 ①合理執(zhí)行鑄造工藝，消除或減輕組織偏析； 、阼T錠表面車皮； ③認(rèn)真進(jìn)行鑄錠均勻化處理。
7．3 金屬亮紋 在氧化白料中表現(xiàn)發(fā)亮，大多數(shù)情況下為筆直條狀且寬度不定，在氧化著色料中該條紋呈淺色條狀！
7．3．1 主要原因 由于金屬流動出現(xiàn)摩擦或變形極其劇烈時，金屬局部溫度會上升很高，另外金屬流動不均勻也會導(dǎo)致晶粒發(fā)生劇烈破碎，然后發(fā)生再結(jié)晶，致使該處組織發(fā)生變化，在隨后的氧化處理中導(dǎo)致型材表面出現(xiàn)縱向的亮條紋，著色處理中致使型材著不上色或呈現(xiàn)淺色條紋！
7．3．2 解決辦法 、俸侠碓O(shè)計模具結(jié)構(gòu)； ②模具加工要注意工作帶的過渡，防止出現(xiàn)工作帶落差； 、郾ＷC模橋呈水滴形，消除棱角。
7．4 焊合條紋 焊合條紋又稱焊縫，筆直通長，在氧化白料中多呈現(xiàn)淺灰色，著色料中多顯淺色！
7．4．1 主要原因 ①模具分流孔設(shè)計過； 、诤负鲜疑疃炔粔，不能保證有足夠的壓力； 、蹟D壓時模具焊合室內(nèi)鋁料供應(yīng)不足； 、軘D壓工藝不合理，潤滑不當(dāng)！
7．4．2 解決辦法 、俸侠碓O(shè)計模具結(jié)構(gòu)； 、谧⒁鈹D壓溫度和擠壓速度的協(xié)調(diào)； ③盡量減少潤滑或不潤滑！
8 裂紋 擠壓時型材受到拉應(yīng)力作用而在表面形成程度不同的金屬橫向撕裂現(xiàn)象。
8．1 主要原因 、儆捎谀Σ亮Φ脑蚴菇饘俦韺邮艿礁郊永瓚(yīng)力的作用，當(dāng)附加拉應(yīng)力大于表層金屬抗拉強(qiáng)度時就會產(chǎn)生裂紋； 、跀D壓溫度過高，金屬表層抗拉強(qiáng)度下降，在摩擦力作用下產(chǎn)生裂紋； 、蹟D壓速度過快時，金屬表層所受的附加拉應(yīng)力增加使型材產(chǎn)生裂紋！
8．2 解決辦法 嚴(yán)格控制擠壓工藝參數(shù)以保證合理的出口速度和出口溫度！
9 波浪、扭擰、彎曲 波浪、扭擰、彎曲是由于金屬流動不均勻造成的型材外形缺陷！
9．1 主要原因 ①模具工作帶設(shè)計不合理導(dǎo)致金屬流動不均勻； ②擠壓速度過快或擠壓溫度過高導(dǎo)致金屬流動不均勻； ③模具型孔布局不合理造成金屬流動不均勻； 、軐(dǎo)路不合適或未安裝導(dǎo)路； 、轁櫥缓线m！ 9．2 解決辦法 、傩拚＞吖ぷ鲙菇饘倭鲃泳鶆颍弧 、诓捎煤侠淼臄D壓工藝，在保證出口溫度的前提下盡量采用低溫擠壓； 、酆侠碓O(shè)計模具結(jié)構(gòu)； 、芘渲煤线m的導(dǎo)路； 、莺侠頋櫥弧 、薏捎脿恳龣C(jī)牽引擠壓！
10 氣泡 型材表層金屬與基體金屬出現(xiàn)局部連續(xù)或斷續(xù)的分離，表現(xiàn)為圓形或局部連續(xù)凸起！
10．1 主要原因 、儆捎跀D壓筒經(jīng)長期使用后尺寸超差，擠壓時筒內(nèi)氣體未排除，變形金屬表層沿前端彈性區(qū)流出而造成氣泡； 、阼T錠表面有溝槽或鑄錠組織中有氣孔，鑄錠在墩粗時包進(jìn)了氣體，擠壓時氣體進(jìn)入金屬表層； 、蹟D壓時，鑄錠或模具中帶有水分和油污，由于水和油污受熱揮發(fā)成氣體，在高溫高壓的金屬流動中被卷入型材表面形成氣體； 、茉O(shè)備排氣裝置工作不正常； 、萁饘偬畛溥^快，造成擠壓排氣不好。
10．2解決辦法 、俸侠磉x擇和配備擠壓工具，及時檢查和更換； ②加強(qiáng)鑄錠的質(zhì)量管理，嚴(yán)格控制鑄錠的表面質(zhì)量和含氣量； 、郾ＷC設(shè)備的排氣系統(tǒng)正常工作； 、芗舻、擠壓筒和模具應(yīng)盡量少涂油或不涂油； 、莺侠砜刂茢D壓速度，按要求進(jìn)行排氣！
11 石墨壓入 沿型材縱向淺表層呈條狀半露的孔隙，短的幾毫米，長則幾厘米或更長。孔隙中主要成分為石墨。
11．1 主要原因 、 由于石墨潤滑劑中石墨比例過高或石墨沒有完全攪拌均勻，有顆；驂K狀石墨存在； 、 石墨潤滑劑的涂抹過于接近分流或型孔，擠壓時這些石墨沒有進(jìn)入壓余，而是被高溫高壓的金屬流卷入制品的淺表層形成石墨壓入！
11．2 解決辦法 ① 使用優(yōu)質(zhì)的潤滑劑； ② 潤滑劑涂抹時要離分流孔或型孔遠(yuǎn)一些，盡量少使用或不使用潤滑劑。
5083船用鋁板作船板優(yōu)勢
5083鋁合金是高鎂合金,在不可熱處理合金中強(qiáng)度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽極化處理后表面美觀。電弧焊性能良好。5083合金中的主要合金元素為鎂，具有良好的抗蝕性與可焊接性能，以及中等強(qiáng)度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車、飛機(jī)焊接件、地鐵輕軌。
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