CN102601152B - 一种工艺参数综合控制等温挤压的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种实现铝合金材料等温挤压的方法，其目的在于获得沿长度方向组织性能均匀的高性能挤压铝合金产品。本发明根据挤压产品的品种和规格，选择挤压设备，计算挤压坯料的尺寸；根据生产经验和资料数据，确定铝合金挤压产品的最高允许温度T₁和坯料的加热温度T₀，以确定允许挤压温升ΔT；根据金属挤压流动变形特点、热流和温度平衡特点确定挤压速度V_j和挤压筒加热温度T_c。采用上述工艺参数，即可在坯料加热温度均匀、挤压速度恒定的条件下实现等温挤压生产，无需对现有挤压生产设备进行改造或增加任何辅助设备；可在温度保持不变(等温挤压)的条件下实现等速恒压挤压；通过合理匹配挤压速度和坯料加热温度，可减小挤压负荷，降低生产能耗。

Description

一种工艺参数综合控制等温挤压的方法

技术领域

本发明属于金属材料挤压加工技术领域，特别是提供了一种实现铝合金材料等温挤压的方法。

背景技术

挤压是铝及铝合金等金属材料成形加工的重要方法。随着交通运输、航天航空等领域的快速发展，对高性能铝合金材料的需求不断增长。由于对产品质量均匀性、一致性的要求不断提高，以及企业对提高生产效率、降低生产成本越来越重视，1990年代以来，铝合金等温挤压技术的研究、开发与应用越来越受到重视【见：张君，杨合，何养民等.铝及铝合金型材等温挤压关键技术研究进展.重型机械，2003，(6)：1-5】。实现等温挤压，有利于精确控制挤压过程中模孔附近的温度变化，对于获得形状与尺寸稳定、组织性能沿断面和长度方向均匀一致的产品，提高挤压成材率与生产效率，均具有十分重要的意义。

现有工业应用的等温挤压技术分为两类：一类是采用梯温坯料的等温挤压，即采用沿长度方向具有温度梯度分布的坯料(通常是坯料的头部温度高、尾部温度低)，补偿挤压过程中坯料的温度上升，使得产品挤出模孔时的温度基本不变。获得梯温坯料的方法有梯温加热【见：谢建新，刘静安.金属挤压理论与技术.冶金工业出版社，2001，p.339-344】和梯温水冷【见：谢建新，李静媛等.一种实现挤压坯料温度梯度分布的装置和控制系统.中国发明专利，ZL200910237523.7，2011-03-30】两种。另一类称为速度控制等温挤压，即通过调节挤压速度控制挤压筒内的坯料升温，使产品挤出模孔时的温度保持不变。这两种方法主要用于可挤压性优良的铝及铝合金，如1000系、3000系、6000系合金，由于可挤压速度范围宽，采用等温挤压既可实现产品流出模孔时温度基本保持恒定，改善和提高产品组织性能沿长度方向的均匀性，又可较常规挤压法采用较高的速度进行挤压，从而提高挤压生产效率。这两种方法的共同缺点是，对于工艺控制和装备的要求高，需要增加专用加热、冷却或在线测控设备。

对于可挤压性较差的铝合金，如2000系合金、一部分5000系合金和大部分7000系合金，由于热塑性较差、热传导系数低、热裂倾向性较强等特点，只能在较低甚至很低的挤压速度条件下生产。因此，采用等温挤压的主要目的是获得沿长度方向组织性能均匀的产品，满足交通运输、航天航空等领域对高性能挤压铝合金材料组织性能均匀性要求严格的需求。

另一方面，可挤压性较差的铝合金由于挤压速度低，速度可调控范围窄，当坯料和挤压筒加热温度不合理时，容易出现挤压筒内坯料因摩擦和变形导致的温升小于因工模具传导散热导致的温度下降的现象，从而导致挤压产品头部温度高而尾部温度低。因此，对于这一类合金，现有的梯温坯料等温挤压和速度控制等温挤压两种技术均难以达到有效改善产品沿长度方向组织性能均匀性的目的，需要采取其它控制措施来实现等温挤压。

发明内容

本发明的目的在于针对可挤压性较差的铝合金，提供一种简单可行的等温挤压方法。

本发明的一种工艺参数综合控制等温挤压的方法，该方法通过挤压工艺参数的综合控制，实现可挤压性较差铝合金的等温挤压，包括步骤：

步骤1：根据挤压产品的品种和规格，选择挤压设备，计算挤压坯料的尺寸；

步骤2：根据铝合金挤压生产经验和资料数据，确定铝合金挤压产品的最高允许温度T₁和坯料的加热温度T₀，按下述式(1)

T₁＝T₀+ΔT    (1)

计算确定允许温升ΔT；

按下述式(2)和式(4)计算确定V_j；

$\mathrm{\ΔT}=\frac{{\mathrm{\σ}}_k\ln \mathrm{\λ}}{\mathrm{\ρc}}---\left(2\right)$

$V_j=\frac{(1-\cos \mathrm{\α})({D_t}^3-d^3)}{3{\sin }^3\mathrm{\α}{D_t}^2\ln \mathrm{\λ}}\·\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}---\left(4\right)$

步骤3：根据已确定的挤压速度V_j和坯料温度T₀，采用垫片温度T_d比加热温度T₀低20度的条件下，根据下述式(5)～式(8)计算确定挤压筒的加热温度T_c；

Q₁＝Q₂+Q₃    (5)

$Q_1=\underset{0}{\overset{S}{\∫}}\mathrm{\τ}\·\mathrm{\π}\·D_t\·x\·\mathrm{dx}=\mathrm{\τ}\·\mathrm{\π}\·D_t\·\frac{S^2}{2}---\left(6\right)$

$Q_2=\underset{0}{\overset{S}{\∫}}\mathrm{\κ}(T_0-T_c)\mathrm{\π}{D}_t\·\mathrm{dx}\·\frac{x}{V_j}=\frac{\mathrm{\κ}(T_0-T_c)\mathrm{\π}{D}_t}{V_j}\·\frac{S^2}{2}---\left(7\right)$

$Q_3=\mathrm{\κ}(T_0-T_d)\frac{\mathrm{\π}\·{D_t}^2}{4}\·\frac{S}{V_j}---\left(8\right)$

步骤4：根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，进行等温挤压生产。

在步骤2，所述确定铝合金挤压产品的最高允许温度T₁和坯料的加热温度T₀具体为：对于2000系铝合金挤压生产，T₁小于502℃，T₀为370～480℃；对于7000系铝合金挤压生产，T₁小于477℃；，T₀为360～440℃。

对于7000系铝合金挤压产品最大允许流出速度V₁的范围约为13～33mm/s，2000系铝合金挤压产品最大允许流出速度V₁的范围约为17～58mm/s，满足生产条件的V_j上限和下限值可由公式V_j＝V₁/λ确定，如果计算所得V_j的数值小于V_j的下限值或V_j大于挤压轴的最大允许移动速度V_j，则需调整T₀的大小，当V_j的数值小于V_j的下限值时适当减小T₀，当V_j的数值大于挤压轴的最大允许移动速度V_j时适当增大T₀：重复上述计算过程，确定合适的V_j和T₀。

本发明还提出具体的实施例，包括，在步骤1，所述的挤压产品的品种和规格为挤压直径Φ80mm的7050铝合金棒材，挤压筒直径Φ300mm，挤压坯料长度500mm，模孔直径Φ80mm，工作带长度8mm，挤压比为14；

在步骤2，确定7050铝合金挤出模孔时的最高允许温度T₁为475℃，坯料加热温度T₀为415℃，挤压垫片温度T_d为395℃；计算确定允许温升ΔT为60℃，挤压速度V_j为1.32mm/s；

在步骤3，计算出挤压筒的加热温度T_c为403℃；

在步骤4，根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，进行等温挤压生产，可使稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在472～476℃范围内，模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在16500kN。

本发明还提出另一具体的实施例，包括，在步骤1，所述的挤压产品的品种和规格为挤压直径Φ60mm的2024铝合金棒材，选择挤压筒直径Φ240mm，挤压坯料长度400mm，模孔直径Φ60mm，工作带长度6mm，挤压比为16；

在步骤2，确定2024铝合金挤出模孔时的最高允许温度T₁为500℃，坯料加热温度T₀为460℃，挤压垫片温度T_d为440℃；计算出允许温升ΔT为40℃，挤压速度V_j为1.18mm/s；

在步骤3，计算出挤压筒的加热温度T_c为445℃，

在步骤4，根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，进行等温挤压生产，可使稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在501～505℃范围内，模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在9500kN。

本发明还提出再一具体的实施例，包括，在步骤1，所述的挤压产品的品种和规格为7050铝合金L形型材，选择挤压筒直径Φ190mm，挤压坯料长度250mm，挤压比为18.7；

在步骤2，确定铝合金挤出模孔时的最高温度T₁为475℃，坯料加热温度T₀为420℃，挤压垫片温度T_d为400℃；计算出允许温升ΔT为55℃，挤压速度V_j为0.75mm/s；

在步骤3，计算出挤压筒的加热温度T_c为402℃；

在步骤4，根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，进行等温挤压生产，可使稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在474～476℃范围内，模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在10000kN。

本发明的优点：

(1)简单易行，无需对现有挤压生产设备进行改造或增加任何辅助设备；

(2)可在获得挤压产品温度保持不变的条件下实现等速恒压挤压，即挤压速度和模面上的压力在挤压过程中保持不变，有利于提高挤压产品断面形状和尺寸沿长度方向的精度；

(3)通过合理匹配挤压速度和坯料加热温度，可减小挤压负荷，降低生产能耗，或者在相同吨位能力的设备上采用更大尺寸坯料和更大挤压比，生产更长尺寸的产品。

附图说明

图1为挤压热流和温度平衡示意图；

图2为实施例1中7050铝合金棒材挤压过程中模面压力和产品出模孔温度随挤压行程的变化；

图3为实施例2中2024铝合金棒材挤压过程中模面压力和产品出模孔温度随挤压行程的变化；

图4为实施例3中L形型材断面形状与尺寸；

图5为实施例3中7050铝合金L形断面型材挤压过程中模面压力和产品出模孔温度随挤压行程的变化。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。

本发明的基本原理如下：

影响挤压过程中热流(温度)平衡的主要因素包括合金种类、坯料尺寸和温度、挤压工模具(包括挤压筒、挤压模和挤压垫)温度、挤压比和挤压速度等。根据挤压流动变形特点、热流和温度平衡特点，通过工艺参数的合理、综合控制，可以在坯料加热温度均匀、挤压速度恒定的条件下实现等温挤压，称为“工艺参数综合控制等温挤压”。

工艺参数综合控制等温挤压方法的核心思想是，通过选取挤压产品允许的最高温度T₁和坯料的加热温度T₀，确定合理的挤压速度V_j；通过建立挤压筒与坯料之间的摩擦发热、经由挤压筒和垫片的散热等的热流平衡关系，确定挤压筒的合理加热温度T_c。

如附图1所示，铝合金挤压时，坯料加热温度为T₀，挤压速度(挤压轴移动速度)为V_j，挤压比为λ，则产品流出速度V₁＝λV_j。

根据挤压金属流动特点，可以认为：

T₁＝T₀+ΔT    (1)

即认为产品温度是坯料进入变形区(模孔附近的扇形区)时的温度T0与变形区内变形热导致的温升ΔT之和。ΔT按下式计算：

$\mathrm{\ΔT}=\frac{{\mathrm{\σ}}_k\ln \mathrm{\λ}}{\mathrm{\ρc}}---\left(2\right)$

其中，σ_k为变形区内金属的平均变形抗力，与T₀、λ和V_j相关；ρ为金属的密度；c为金属的比热。

根据式(2)可以确定σ_k的大小。另一方面，σ_k与挤压温度下金属静态拉伸时的屈服应力σ_s的关系可表示为：

σ_k＝C_vσ_s    (3)

其中，C_v为与挤压温度T₀、挤压平均应变速度

有关的系数。在σ_k和σ_s已知的情况下，可由式(3)求出C_v，因而可利用C_v来逆向求解

，进而确定V_j。

根据文献【谢建新，刘静安.金属挤压理论与技术.冶金工业出版社，2001，p.109】中的式(3-55)～(3-60)，可得V_j的计算式如下：

$V_j=\frac{(1-\cos \mathrm{\α})({D_t}^3-d^3)}{3{\sin }^3\mathrm{\α}{D_t}^2\ln \mathrm{\λ}}\·\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}---\left(4\right)$

其中，α为挤压模模角，D_t为挤压筒直径，d为模孔直径。

本发明推荐根据C_V与T₀和

的关系曲线【谢建新，刘静安.金属挤压理论与技术.冶金工业出版社，2001，p.88】确定挤压平均应变速度

，进而可简便地由式(4)确定挤压速度Vj。

由式(1)和式(2)可知，挤压过程中只要T₀、V_j一定，则ΔT一定，进而T₁保持不变。V_j可以通过等速挤压保持一定；为了保持T₀一定，只需满足下式的条件即可：

Q₁＝Q₂+Q₃    (5)

其中，Q₁为挤压过程中坯料表面与挤压筒内表面之间的摩擦所产生的热量，与坯料温度和挤压速度有关，按下式计算：

$Q_1=\underset{0}{\overset{S}{\∫}}\mathrm{\τ}\·\mathrm{\π}\·D_t\·x\·\mathrm{dx}=\mathrm{\τ}\·\mathrm{\π}\·D_t\·\frac{S^2}{2}---\left(6\right)$

其中，τ为坯料表面与挤压筒内表面之间的剪切应力，

(m为坯料与挤压筒的摩擦系数，无润滑热挤压时取m＝1.0)，D_t为挤压筒直径，S为挤压行程。

Q₂为坯料通过挤压筒内表面散失的热量，与坯料温度、挤压速度、挤压筒的材质和温度等有关，按下式计算：

$Q_2=\underset{0}{\overset{S}{\∫}}\mathrm{\κ}(T_0-T_c)\mathrm{\π}{D}_t\·\mathrm{dx}\·\frac{x}{V_j}=\frac{\mathrm{\κ}(T_0-T_c)\mathrm{\π}{D}_t}{V_j}\·\frac{S^2}{2}---\left(7\right)$

其中，κ为坯料与工模具之间的传热系数，T_c为挤压筒温度。

Q₃为坯料通过垫片散失的热量，与坯料温度、挤压速度、垫片的材质和温度有关，按下式计算：

$Q_3=\mathrm{\κ}(T_0-T_d)\frac{\mathrm{\π}\·{D_t}^2}{4}\·\frac{S}{V_j}---\left(8\right)$

其中，T_d为垫片温度。

由式(5)～式(8)即可确定挤压筒的温度T_c。

此外，实际挤压过程中，产品流出模孔时与定径带表面之间因摩擦产生热量Q₄，变形区(死区)通过模面散失热量Q₅，可近似认为：

Q₄＝Q₅    (9)

因此，只要式(5)成立，则由式(1)可知T₁保持一定。

本发明实施的步骤：

步骤1：确定挤压产品的品种和规格，选择挤压设备，计算挤压坯料的尺寸。

步骤2：根据生产经验和资料数据，确定铝合金挤压产品的最高允许温度T₁和坯料的加热温度T₀，按式(1)计算确定允许温升ΔT，然后按式(2)和式(4)计算确定V_j。

如计算所得V_j的数值太小，影响挤压生产效率，或V_j大于挤压轴的最大允许移动速度V_j，则需调整T₀的大小重复上述计算。

步骤3：根据已确定的挤压速度V_j和坯料温度T₀，在垫片温度已知的条件下，根据式(5)～式(8)计算确定挤压筒的加热温度T_c。

步骤4：根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，以及挤压筒、坯料和产品的尺寸，进行等温挤压生产。

实施例1：7050铝合金棒材等温挤压

(1)挤压直径Φ80mm的7050铝合金棒材，选择挤压筒直径Φ300mm，挤压坯料长度500mm，模孔直径Φ80mm，工作带长度8mm，挤压比为14。

(2)根据生产经验和资料数据，确定7050铝合金挤出模孔时的最高允许温度T₁为475℃，坯料加热温度T₀为415℃，挤压垫片温度T_d为395℃(一般情况下，挤压垫片的实际温度比坯料温度低20℃左右)。

(3)采用式(1)计算出ΔT为60℃，然后通过式(2)和式(4)确定挤压速度V_j为1.32mm/s。

(4)根据挤压速度V_j、坯料加热温度T₀和垫片温度T_d，通过式(5)～式(8)计算出挤压筒的加热温度T_c为403℃。

(5)根据以上确定的挤压工艺参数，采用有限元方法对棒材出模孔温度和模面压力随挤压过程的变化进行验算，结果如附图2所示。可知在稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在472～476℃范围内，与设定的棒材最高允许温度(475℃)非常接近，达到较为理想的等温挤压效果。模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在16500kN左右。稳定的模面压力使挤压过程中模孔处变形量保持不变，有利于提高产品尺寸的稳定性。

附图2的结果也表明，采用本发明的等温挤压方法，棒材的温度波动范围与目前最成熟的Optalex(爱尔兰)等温挤压控制系统的控制精度(±3℃)相当。

实施例2：2024铝合金棒材等温挤压

(1)挤压直径Φ60mm的2024铝合金棒材，选择挤压筒直径Φ240mm，挤压坯料长度400mm，模孔直径Φ60mm，工作带长度6mm，挤压比为16。

(2)根据生产经验和资料数据，确定2024铝合金挤出模孔时的最高允许温度T₁为500℃，坯料加热温度T₀为460℃，挤压垫片温度T_d为440℃。

(3)采用式(1)计算ΔT为40℃，然后通过式(2)和式(4)确定挤压速度V_j为1.18mm/s。

(4)根据挤压速度V_j、坯料加热温度T₀和垫片温度T_d，通过式(5)～式(8)计算出挤压筒的加热温度T_c为445℃。

(5)根据以上确定的挤压工艺参数，采用有限元方法对棒材出模孔温度及模面压力随挤压过程的变化进行验算，结果如附图3所示。可知在稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在501～505℃范围内，与设定的棒材最高允许温度(500℃)非常接近，达到较为理想的等温挤压效果。模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在9500kN左右。

实施例3：7050铝合金L形型材等温挤压

(1)挤压附图4所示7050铝合金L形型材，选择挤压筒直径Φ190mm，挤压坯料长度250mm，挤压比为18.7。

(2)根据生产经验和资料数据，确定7050铝合金挤出模孔时的最高温度T₁为475℃，坯料加热温度T₀为420℃，挤压垫片温度T_d为400℃。

(3)采用式(1)计算出ΔT为55℃，然后通过式(2)和式(4)确定挤压速度V_j为0.75mm/s。

(4)根据挤压速度V_j、坯料加热温度T₀和垫片温度T_d，通过式(5)～式(8)可确定挤压筒的加热温度T_c为402℃。

(5)根据以上确定的挤压工艺参数，采用有限元方法对型材出模孔温度和模面压力随挤压过程的变化进行验算，结果如附图5所示。可知在稳态挤压阶段型材出模孔时的温度稳定在474～476℃范围内，与设定的型材最高允许温度(475℃)非常接近，达到较为理想的等温挤压效果。模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在10000kN左右。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种工艺参数综合控制等温挤压的方法，该方法通过挤压工艺参数的综合控制，实现可挤压性较差铝合金的等温挤压，其特征在于包括步骤：

步骤1：根据挤压产品的品种和规格，选择挤压设备，计算挤压坯料的尺寸；

步骤2：根据铝合金挤压生产经验和资料数据，确定铝合金挤压产品的最高允许温度T₁和坯料的加热温度T₀，按下述式（1）

T₁＝T₀＋ΔT      （1）

计算确定允许温升ΔT；

按下述式（2）和式（4）计算确定挤压速度V_j；

$\mathrm{\ΔT}=\frac{{\mathrm{\σ}}_k\ln \mathrm{\λ}}{\mathrm{\ρc}}---\left(2\right)$

式中，σ_k为变形区内金属的平均变形抗力，λ为挤压比，ρ为金属的密度，c为金属的比热；

$V_j=\frac{(1-\cos \mathrm{\α})({D_t}^3-d^3)}{3{\sin }^3\mathrm{\α}{D_t}^2\ln \mathrm{\λ}}\·\stackrel{\·}{\mathrm{\ϵ}}---\left(4\right)$

式中，α为挤压模模角，D_t为挤压筒直径，d为模孔直径；

步骤3：根据已确定的挤压速度V_j和坯料温度T₀，采用垫片温度T_d比加热温度T₀低20℃的条件，根据下述式（5）～式（8）计算确定挤压筒的加热温度T_c；

Q₁＝Q₂＋Q₃         （5）

$Q_1=\underset{0}{\overset{S}{\∫}}\mathrm{\τ}\·\mathrm{\π}\·D_t\·x\·\mathrm{dx}=\mathrm{\τ}\·\mathrm{\π}\·D_t\·\frac{S^2}{2}---\left(6\right)$

$Q_2=\underset{0}{\overset{S}{\∫}}\mathrm{\κ}(T_0-T_c)\mathrm{\π}{D}_t\·\mathrm{dx}\·\frac{x}{V_j}=\frac{\mathrm{\κ}(T_0-T_c)\mathrm{\π}{D}_t}{V_j}\·\frac{S^2}{2}---\left(7\right)$

$Q_3=\mathrm{\κ}(T_0-T_d)\frac{\mathrm{\π}\·{D_t}^2}{4}\·\frac{S}{V_j}---\left(8\right)$

式中，Q₁为挤压过程中坯料表面与挤压筒内表面之间的摩擦所产生的热量，Q₂为坯料通过挤压筒内表面散失的热量，Q₃为坯料通过垫片散失的热量；τ为坯料表面与挤压筒内表面之间的剪切应力，S为挤压行程，κ为坯料与工模具之间的传热系数，T_c为挤压筒温度，T_d为垫片温度；

步骤4：根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，以及挤压筒、坯料和产品的尺寸，进行等温挤压生产。

2.根据权利要求1所述的等温挤压的方法，其特征在于，在步骤2，所述确定铝合金挤压产品的最高允许温度T₁和坯料的加热温度T₀具体为：对于2000系铝合金挤压生产，T₁小于502℃，T₀为370～480℃；对于7000系铝合金挤压生产，T₁小于477℃，T₀为360～440℃。

3.根据权利要求2所述的等温挤压的方法，其特征在于，对于7000系铝合金挤压产品最大允许流出速度V₁的范围约为13～33mm/s，2000系铝合金挤压产品最大允许流出速度V₁的范围约为17～58mm/s，满足生产条件的V_j上限和下限值可由公式V_j＝V₁/λ确定，如果计算所得V_j的数值小于V_j的下限值或V_j大于挤压轴的最大允许移动速度V_j，则需调整T₀的大小，当V_j的数值小于V_j的下限值时适当减小T₀，当V_j的数值大于挤压轴的最大允许移动速度V_j时适当增大T₀：重复上述计算过程，确定合适的V_j和T₀。

4.根据权利要求1-3其中之一所述的等温挤压的方法，其特征在于：

在步骤1，所述的挤压产品的品种和规格为挤压直径Φ80mm的7050铝合金棒材，挤压筒直径Φ300mm，挤压坯料长度500mm，模孔直径Φ80mm，工作带长度8mm，挤压比为14；

在步骤2，确定7050铝合金挤出模孔时的最高允许温度T₁为475℃，坯料加热温度T₀为415℃，挤压垫片温度T_d为395℃；计算确定允许温升△T为60℃，挤压速度V_j为1.32mm/s；

在步骤3，计算出挤压筒的加热温度T_c为403℃；

在步骤4，根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，进行等温挤压生产，可使稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在472～476℃范围内，模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在16500kN。

5.根据权利要求1-3其中之一所述的等温挤压的方法，其特征在于：

在步骤1，所述的挤压产品的品种和规格为挤压直径Φ60mm的2024铝合金棒材，选择挤压筒直径Φ240mm，挤压坯料长度400mm，模孔直径Φ60mm，工作带长度6mm，挤压比为16；

在步骤2，确定2024铝合金挤出模孔时的最高允许温度T₁为500℃，坯料加热温度T₀为460℃，挤压垫片温度T_d为440℃；计算确定允许温升△T为40℃，挤压速度V_j为1.18mm/s；

在步骤3，计算出挤压筒的加热温度T_c为445℃；

在步骤4，根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，进行等温挤压生产，可使稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在501～505℃范围内，模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在9500kN。

6.根据权利要求1-3其中之一所述的等温挤压的方法，其特征在于：

在步骤1，所述的挤压产品的品种和规格为7050铝合金L形型材，选择挤压筒直径Φ190mm，挤压坯料长度250mm，挤压比为18.7；

在步骤2，确定铝合金挤出模孔时的最高温度T₁为475℃，坯料加热温度T₀为420℃，挤压垫片温度T_d为400℃；计算确定允许温升△T为55℃，挤压速度V_j为1.18mm/s；

在步骤3，计算出挤压筒的加热温度T_c为402℃；

在步骤4，根据上述步骤确定的挤压速度V_j、坯料加热温度T₀、挤压筒温度T_c，进行等温挤压生产，可使稳态挤压阶段棒材出模孔时的温度稳定在474～476℃范围内，模面上所受压力在稳态挤压过程中基本保持在10000kN。

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