1、在鋁型材的擠壓生產中，型材表面不同程度的存在一些小顆粒吸附在型材表面上，這種的缺陷，僅有輕微手感，不仔細觀察或手摸較難發現。但它嚴重影響氧 化、 電泳涂漆及噴涂型材的表面美觀， 降低了生產效率和成品率， 更是高檔裝飾型材的致命缺陷。 因此， 對其形成機理進行分析， 同時在擠壓生產實踐中不斷地觀察分析， 總結其成因， 及時采取措施， 是減少或杜絕這種缺陷的出現的有效手 段。一、顆粒吸附成因分析1 、擠壓型材表面出現的顆粒狀毛刺分為四種：1) 空氣塵埃吸附， 燃煤鋁棒加熱爐產生的灰塵、 鋁屑、 油污及水份凝結成顆 粒附著在熱的型材表面。2) 鋁棒中的雜質，如：精煉不充分遺留的金屬夾雜物和非金屬夾雜

2、物。3) 時效爐內的灰塵附著。4)鋁棒中的缺陷及成分中的B相 AlFeSi在高溫下析出，使金屬塑性降低， 抗拉強度降低，產生顆粒狀毛刺。“吸附顆粒”的形成2 、原因1) 鋁棒質量的影響由于高溫鑄造，鑄造速度快，冷卻強度大，造成合金中的B相 AlFeSi不能 及時轉變為球狀a相AlFeSi ,由于B相AlFeSi在合金中呈現針狀組織，硬度高、 塑性差， 抗拉強度很低， 在高溫擠壓時不僅會誘發擠壓裂紋， 而且會產生顆粒狀 毛刺，這種毛刺不易清理，手感強烈，顆粒附近常伴隨有蝌蚪狀拖尾，在金相顯 微鏡下觀察，呈現灰褐色，成分中富含鐵元素。鋁棒中的雜質影響，鋁棒在熔鑄過程中，精煉不充分，泥土、精煉劑、覆

3、蓋劑以及粉末涂料和氧化膜夾雜等混入棒中， 這些物質在擠壓過程中， 使金屬的塑 性和抗拉強度顯著降低，極易產生顆粒狀毛刺。棒的組織缺陷常見的有疏松、晶粒粗大、偏析、光亮晶粒等，所有這些鑄棒缺陷有一個共同點， 就是與鑄棒基體焊合不好， 造成了基體流動的不連續性， 在擠壓過程中， 夾渣極易從基體中分離出來， 通過模具的工作帶時， 粘附在入口端， 形成粘鋁，并不斷被流動的金屬拉出，極易產生顆粒狀毛刺。2) 模具的影響在擠壓生產中，模具是在高溫高壓的狀態下工作的，受壓力和溫度的影響，模具產生彈性變形。 模具工作帶由開始平行于擠壓方向， 受到壓力后， 工作帶變形成為喇叭狀， 只有工作帶的刃口部分接觸型材形

4、成的粘鋁， 類似于車刀的刀屑瘤。在粘鋁的形成過程中，不斷有顆粒被型材帶出，粘附在型材表面上，造成了 吸附顆粒 。隨著粘鋁的不斷增大，模具產生瞬間回彈，就會形成咬痕缺陷。若粘鋁堆積較多， 不能被型材拉出， 模具瞬間回彈時粘鋁不脫落， 就會形成型材的表面粗糙、亮條、型材撕裂、堵模等問題。模具的粘鋁現象見圖 1。我們現在使用的擠壓模具基本是平面模， 在鑄棒不剝皮的情況下， 鑄棒表面及內在的雜質堆積在模具內金屬流動的死區， 隨著擠壓鑄棒的推進及擠壓根數的增多， 死區的雜質也在不斷的變化， 有一部分被正常流動的金屬帶出， 堆積在工作帶變形后的空間內。有的被型材拉脫， 形成了顆粒狀毛刺。 因此， 模具是造

5、成顆粒狀毛刺的關鍵因素。另外工模具表面的粗糙度越高、 工作帶表面的硬度越低， 也是造成粘鋁， 形成顆粒狀毛刺原因之一。3) 擠壓工藝的影響擠壓中發現，擠壓工藝參數的選擇正確與否也是影響顆粒狀毛刺的重要因素。經過現場觀察，擠壓溫度、擠壓速度過快顆粒毛刺就越多，原因溫度高、速度快， 型材流動速度增加模具變形的程度增加， 金屬的流動加快， 金屬的變形抗力相對減弱， 更易形成粘鋁現象； 對大的擠壓系數來說， 金屬的變形抗力相對增加了，死區相對增大，提高了形成粘鋁的條件，形成 吸附顆粒 的概率增加；鑄棒加熱溫度與模具溫度之差過大，也易造成顆粒狀毛刺問題。4) 空氣中的塵埃、 水、 油污等強烈附著于鋁型材

6、表面， 原因是熱的鋁型材遇到灰塵后粘附， 發生化學反應并產生膠狀物質， 在時效過程中又與爐中的灰塵結合，生成較大的顆粒狀毛刺，在隨后的氧化、電泳、噴涂過程中不易清除。二、減少顆粒狀毛刺的措施1. 提高鋁棒質量， 從源頭抓起， 對于表面質量要求高的型材， 鑄棒過程中要清洗爐膛，優選原料和輔料，如噴涂型材再制品禁止進入，選用優質鋁錠等，加強鑄造工藝過程控制， 防止鑄造缺陷等， 提高金屬高溫塑性， 減少發生顆粒狀毛刺的幾率。2. 狠抓模具質量， 優化模具結構設計， 較少死區金屬流入， 提高模具強度和剛度， 減少模具擠壓形變， 采取合理的氮化工藝， 提高工作帶硬度和提高拋光質量，減少金屬粘附。3. 優

7、化工藝參數， 不同的鋁合金成分和型材斷面， 根據鋁合金擠壓原理， 采用合理的擠壓工藝溫度，對擠壓速度進行分段控制，減少棒溫和模溫的溫度差，增大擠壓筒與棒溫差， 可以進一步減少死區金屬流入和鑄棒表面金屬氧化物和夾雜流入，從而減少夾渣和毛刺的出現。4. 對所有工作現場采取“ 6S”現場管理，提高環境質量，對鑄棒表面清理，較少灰渣灰塵附著， 杜絕 跑冒滴漏 ， 及時清理型材表面的灰塵， 盡可能減少灰塵附著淺析鋁型、棒材的縮尾成因及消除方法擠壓生產中， 會出現型、 棒材在切頭、 尾后半成品部分經堿蝕檢查會出現俗稱“縮尾” 的缺陷， 含有該組織的型棒材的力學性能達不到要求， 存在安全隱患。同時， 生產的

8、型棒材要進行表面處理或車削加工時， 由于該缺陷的存在破壞了材料內部的連續性， 會影響后續表面和精加工， 嚴重的會造成暗紋報廢或損壞車刀等， 這在生產中是常見的問題， 在此， 本文對縮尾形成的原因和消除的方法簡要做一下分析。縮尾的分類“縮尾”分為中空縮尾和環狀縮尾兩種， 1）中空縮尾：在擠壓型、棒材尾端中心部位形成中空，橫斷面呈現為邊緣不光滑的孔或邊緣充滿有其它雜質的孔，縱向呈一漏斗狀（錐形） ，漏斗尖端朝向金屬流出的方向，主要出現在單孔平面模擠壓， 尤其是擠壓系數小、 制品直徑大、 厚壁或者采用了有油污的擠壓墊片地擠壓的型材的尾部更加明顯。二. 環狀縮尾：在擠壓分流模制品的兩端（尤其是頭部）

9、呈不連續的環形或弧形， 在焊合線兩邊則呈月牙形最為明顯， 各孔制品的環狀縮尾對稱。縮尾的形成縮尾形成的原因：縮尾形成的力學條件是；當平流階段結束，擠壓墊片逐漸接近模時，擠壓時增加并產生一個對擠壓筒側表面壓力 dN 筒。該力與摩擦力dT筒一起，當破壞了力的平衡條件（dN筒+dT筒）dT墊時，位于擠壓墊片區 周圍的金屬，向后沿邊緣流入毛坯中心，便形成了縮尾。縮尾形成的擠壓條件是： 1. 擠壓殘料留得太短2. 擠壓墊片有油或不干凈3.鑄錠或毛料表面不清潔4. 制品切尾長度不合規定5. 擠壓筒內襯超差6. 擠壓終了突然增加擠壓速度。縮尾的消除方法減少和防止縮尾形成的措施： 1. 嚴格按工藝規定剪切壓余

10、和鋸切頭、尾，保持擠壓筒內襯完好，禁止擠壓墊片抹油，降低鋁棒擠壓前溫度，采用特殊的凸形墊片，采用合理的殘料的長度。 2. 擠壓工具、鋁棒表面應清潔 3. 經常檢查擠壓筒尺寸并更換不合格的工具4. 平穩擠壓 . 在擠壓后期應該減慢擠壓速度， 適當留壓余的厚度，或采用增大殘料法擠壓。壓余留量應符合以下規定：擠壓機（T）壓余厚度（mm）15 mm800 1000T 18 mm1200T 20 mm1600T 25 mm2500T 30 mm4000T 45mm擠壓鋁型材氣泡、起皮的原因及消除方法氣泡或起皮：在制品表面出現凸形的泡，常見于頭、尾部，完整的叫氣泡，已破裂的叫起皮。一、擠壓產品氣泡、起皮產

11、生的原因：1. 擠壓筒、 擠壓墊磨損超差， 擠壓筒和擠壓墊尺寸配合不當， 同時使用的兩個墊片之直徑差超過允許值。2. 擠壓筒和擠壓墊太臟，粘有油污、水分、石墨等。3. 潤滑油中含有水4. 鑄錠表面鏟槽太多，過深，或鑄錠表面有氣孔、砂眼，組織疏松、有油污等。5. 更換合金時，筒內未清理干凈。6. 擠壓筒溫度和擠壓鑄錠溫度過高7. 鑄錠溫度、尺寸超過允許負偏差8. 鑄錠過長， 填充太快， 鑄錠溫度不均， 引起非鼓形填充， 因而筒內排氣不完全，或操作不當，未執行排氣工序。9. 模孔設計不合理， 或切殘料不當， 分流孔和導流孔中的殘料被部分帶出， 擠壓時空隙中的氣體進入表面。二、消除方法:1. 合理設

12、計擠壓筒和擠壓墊片的配合尺寸，經常檢查工具尺寸，保證符合要求，擠壓筒出現大肚要及時修理，擠壓墊不能超差。2. 工具、鑄錠表面保持清潔、光滑和干燥3. 更換合金時，徹底清筒4. 經常檢查設備和儀器，防止溫度過高、速度過快5. 嚴格執行工藝規程和各項制度6. 合理設計、制造工模具，導流孔和分流孔設計成 1 度過 3 度內斜度7. 嚴格操作，正確剪切殘料和完全排氣預防鋁材擠壓拖黑、夾渣的方法為了解決成品缺陷的拖黑、夾渣問題，減少報廢量，提高成品率，工藝科進行了大量的調查工作。 通過長期的跟蹤， 對預防拖黑、 夾渣提出以下三個方面的 方法來解決：1 、 生產工藝控制1）剪完棒要用風管吹干凈鋁棒上的塵土

13、，減少帶入的煤灰量，減少拖黑、夾渣的來源；2）壓余厚度要留夠，太薄的壓余會導鋁棒死區卷入型材尾端，造成拖黑、夾渣；3）擠壓速度要進行有效的控制，特別是末端要進行減速處理，防止紊流卷入表皮雜質；4）每生產一段時間（至少每次換模）要進行清缸；2 、 設備、裝置的調整1）如擠壓桿沒有對中，擠壓桿運動中磨損料膽，會造成料膽大肚、變形等缺陷；模座中心位，上、下、左、右要對中，嚴禁移動模座進行生產，上下不對中的，要聯系機修進行維修；2）壓餅大小要進行定期檢測并換新，對于卷邊的擠壓餅，也會造成拖黑、夾渣等報廢；3）料膽長期使用，出現大肚等變形，也會造成批量報廢，此種報廢在生產中出現非常多， 需要引起重視，

14、新料膽一定將膽內的臟物去除并對內膽進行拋光后才能上機安裝。3 、 模具設計、生產計劃的調整1）對于平面模，如PM系列，需要加裝導流板進行導流，這樣做縮小了進料口,鉗制住死區；2）料膽口必須充分包圍模具分流孔，班長要對每裝一套模具進行對比，如有分流孔過大的現象，不能上機生產，要轉大機生產；3）生產下計劃時，要根據模具部開模的原始機臺 （ 同棒徑的可以通用 ）下計劃，不要出現小棒生產大棒機臺的模具；材焊縫形成的機理空心型材是常見的鋁合金裝飾材料及工業型材，也是鋁加工廠經常生產的品種，由于擠壓機能力的不同，可能在不同的機型上生產不同的空心型材，例如，在5MNM上生產25m佛38m而管，8MNM上生產

15、100mrK 25m1崎材以及在18MN或更大的機上生產幕墻型材、 紡織型材或其它工業型材等。 但在生產過程中經常遇到的問題是： 由于焊縫嚴重， 型材經表面處理后出現黑帶或色差嚴重而使產品報廢，造成不可挽回的損失。本文就有關因素進行了分析和歸納，供同行參考。1焊縫形成的機理金屬經過分流孔分成幾股重新聚集在焊合室， 由于分流橋的存在， 橋底不可避免形成金屬流動的剛性區， 使該處金屬原子的擴散結合速度較慢， 金屬的組織致密度降低。 所以用分流組合模擠壓型材將不可避免存在焊縫； 但良好的焊縫可使型材在經表面處理后避免出現諸如黑帶這樣的現象。 要保證焊縫的質量， 必須使焊合室焊縫處金屬能充分擴散結合，

16、 否則， 將形成疏松、 顆粒粗大與其它部位的組織不均一，因此，變形程度要大一些，特別是焊合室的金屬變形量要大，以形成較大的流體靜水壓力。2烽縫嚴重產生的原因2 1 擠壓力過低，則焊合力較低。造成擠壓力低的因素是綜合的，有模具上的因素也有工藝上的。有以下幾種情況：一、擠壓比較低。要提高焊合力可以采取下列方法：1. 上模增厚2. 分流孔適當減小3. 擠壓溫度適當降低，正常的空心型材擠壓溫度為 460-500 ，可降至420-440 。這方法在現場很實用。4. 選擇較大的擠壓筒，即將該型材安排在較大的機型上擠壓。5. 焊合室選擇深些 （ 可通過將分流橋 “下沉” 的方法 ） 。 但要注意沉橋也會降低

17、擠壓力，因此使用此法時要根據具體的情況而定。對于采用“+宇”橋結構的分流模較為有效。事實上，在生產過程中，隨著模具的磨損，型材的壁厚也隨著增大，擠壓比也降低，到一定的程度，焊縫的嚴重將會影響型材的表面質量。二、 分流孔設計過大（ 特別是對于擠壓比低的型材） ， 使擠壓力降低， 從而降低焊合力。建議分流孔邊緣距離擠壓筒壁有至少610mWE離。當然分流孔的選擇與分流橋的結構結合起來考慮會更好。1.焊合室過淺或容積過小， 形成不了足夠的靜水壓力。 合理的是在保證模芯剛性、強度的前提下，加大焊合室的容積。可以是加大焊合室的斷面積，也可以是 增加焊合室的高度。2.分流孔布局不合理、 分流橋設計及加工不合

18、理。 應盡量使焊縫往角部或非裝飾面靠，并采用滴水形分流橋及合理的焊合角，使焊點落在焊合室平面之上（ 即預成型區內 ） ； 若采用“ +宇”橋結構布置分流孔， 類似這種情況， 中間橋可窄些，并沉橋 （ 加深局部焊合室深度）5-8mm。三、擠壓溫度過高。 （ 見工藝方面的分析）四、工藝上1. 鋁棒的質量及成分方面鑄棒的內部缺陷易出現在空心型材的焊縫上 （ 難變形區 ） 。 Mg、 Si 總量過高 以及Fe含量過高將加劇焊合不良，建議Mg Si總量在0. 7%-0. 9%范圍內，Fe含量低于0. 15%可得到較好的焊縫質量。2. 擠壓溫度及擠壓速度鋁棒的溫度高是有利于金屬的擴散結合，但又導致金屬粘結模具現象的加劇，同時，溫度高，又導致金屬的組織晶粒生長和成長速度加快，因而將使焊縫組織粗大。擠壓速度過高，金屬變形功增大，金屬溫度升高較大。另外，擠壓溫度過高，擠壓力將降低，因而又降低了焊合力。因此，在生產現場，最實用的是將鋁棒溫度降低，然后進行模具方面及其它的分析或維修。3. 擠壓筒溫度的選擇不合理也會影響焊縫的質量， 對于厚壁型材建議擠壓筒溫度 440-460 ， 而對于薄壁型材及分流孔過大的情況下， 建議選用 400-420 ，另一方面，擠壓筒不干凈，余積氧化皮多，或者擠壓筒已變