CN107931343A - 一种铝合金型材的挤压工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金型材的挤压工艺,属于铝型材制备技术领域,目的是为了保证棒材组织、成分的均匀性。本发明包括铝铸锭加热、模具加热、盛锭筒加热、挤压、淬火、人工时效、矫直、定尺。本发明有利于材料形成以纤维晶粒为主,极少量再结晶组织的微观结构,经过一定的拉伸变形量,使得型材各个地方形成均匀一致的晶粒组织,加上后处理方式的合理设计,获得组织、成分均匀性能良好的铝型材,使铝型材具备更佳的综合力学性能,铝型材的抗拉强度达600Mpa以上,断后延伸率达15%以上。
Description
技术领域
本发明属于铝型材制备技术领域,具体涉及一种铝合金型材的挤压工艺。
背景技术
铝合金型材是目前比较常见的一种材料,其具有较好的抗腐蚀性、导电性能、导热性能、非铁磁性、可加工型、可成形性和回收性等优点,在很多行业中深受青睐,如广泛用于国防、航空、建筑、电力、通讯、汽车、医用及生活用品等领域。
近年来,随着我国大规模的基建投资和工业化进程的推进,铝型材全行业的产量和消费量迅猛增长。铝型材是铝棒通过熔铸、挤压和表面处理等工艺从而得到的不同截面形状的铝材料,其中挤压是型材成型的关键步骤,它是先根据型材产品断面设计而制造出模具,然后利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成型,然后经过风冷淬火、人工时效过程,以完成热处理强化。但因现有的铝棒在挤压成型前的加热温度普遍在450-500℃,温度较高,而且铝棒的挤压速度较慢,以及挤压后的淬火及校直处理不当,故无法保证棒材组织、成分的均匀性,从而无法获得较佳的综合力学性能的铝型材。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种铝合金型材的挤压工艺,目的是为了保证棒材组织、成分的均匀性。
本发明采用的技术方案如下:
一种铝合金型材的挤压工艺,包括铝铸锭加热、模具加热、盛锭筒加热、挤压、淬火、人工时效、矫直、定尺,其中:
铝铸锭加热为:将铝铸锭放入加热炉中,通过加热炉中的感应线圈加热至430-465℃,保温16-20min;
模具加热为:将模具通过模具加热炉加热至485-495℃,然后保温30-40min,得到加热后的模具;
盛锭筒加热为:将盛锭筒加热至460-485℃,长时间保温,交班时不断电;
挤压:将加热后的模具送入保温的盛锭筒内进行挤压,控制铝铸锭与挤压筒间间隙量为4.5±0.5mm,保持挤压速度恒定且挤压速度控制在3.2±0.3/min,每压一个铸锭,在起压初期的墩粗阶段,挤压时控制压余长度为10-15mm厚,脱模时在模具端面、垫片端面上涂少量脱模油脂,以防模具端面、盛锭筒端面和挤压垫片端面粘铝;
淬火:空冷后的管坯进入淬火区时采用风-水雾立体全方位冷却;
人工时效:铝型材的时效选择单级时效,时效温度为210±10℃,保温时间为5h。
矫直:型材在冷床上要冷却到50℃以下才能进行第一次拉直,第一次拉直变形量应控制在1.6-2.3%,将第一次拉直的型材再次加热到480-510℃后风冷淬火至50℃以下,淬火速度为250-300℃/min,进行第二次拉直,第二次拉直变形量控制在2.3-3.2%;
定尺:定尺前先检查型材表面质量,将有起皮、气泡、波浪、弯曲、扭拧、划伤、碰伤这些不合格部分切掉。
进一步地,所述铝铸锭加热步骤中,从加热炉中出来的铝铸锭头端温度为465±5℃,铝铸锭头、尾两端温差控制在15℃~20℃之间。
进一步地,定尺锯切时,应在锯片上涂油润滑,但要防止润滑油粘到铝材表面;不要将型材叠起来锯切,用牵引垫牵引型材前进时,应先将锯台上的铝屑清扫干净;定尺后的型材装框。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
1、本发明中,通过合适的挤压工艺参数的设置,有利于材料形成以纤维晶粒为主,极少量再结晶组织的微观结构,经过一定的拉伸变形量,使得型材各个地方形成均匀一致的晶粒组织,加上后处理方式的合理设计,获得组织、成分均匀性能良好的铝型材,使铝型材具备更佳的综合力学性能,铝型材的抗拉强度达600Mpa以上,断后延伸率达15%以上。
2、本发明中,采用上述工艺能够解决铝管挤压生产的难题,能够消除轧制和拉拔等生产周期长、生产效率低、能耗高和环境污染大等缺点,还能避免铝型材表面出现大量汽包,更加利于挤压,成型后铝型材塑性好。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
一种铝合金型材的挤压工艺,包括铝铸锭加热、模具加热、盛锭筒加热、挤压、淬火、人工时效、矫直、定尺,其中:
铝铸锭加热为:将铝铸锭放入加热炉中,通过加热炉中的感应线圈加热至430-465℃,保温16-20min;
模具加热为:将模具通过模具加热炉加热至485-495℃,然后保温30-40min,得到加热后的模具;
盛锭筒加热为:将盛锭筒加热至460-485℃,长时间保温,交班时不断电;
挤压:将加热后的模具送入保温的盛锭筒内进行挤压,控制铝铸锭与挤压筒间间隙量为4.5±0.5mm,保持挤压速度恒定且挤压速度控制在3.2±0.3/min,每压一个铸锭,在起压初期的墩粗阶段,挤压时控制压余长度为10-15mm厚,脱模时在模具端面、垫片端面上涂少量脱模油脂,以防模具端面、盛锭筒端面和挤压垫片端面粘铝;
淬火:空冷后的管坯进入淬火区时采用风-水雾立体全方位冷却;
人工时效:铝型材的时效选择单级时效,时效温度为210±10℃,保温时间为5h。
矫直:型材在冷床上要冷却到50℃以下才能进行第一次拉直,第一次拉直变形量应控制在1.6-2.3%,将第一次拉直的型材再次加热到480-510℃后风冷淬火至50℃以下,淬火速度为250-300℃/min,进行第二次拉直,第二次拉直变形量控制在2.3-3.2%;
定尺:定尺前先检查型材表面质量,将有起皮、气泡、波浪、弯曲、扭拧、划伤、碰伤这些不合格部分切掉。
进一步地,所述铝铸锭加热步骤中,从加热炉中出来的铝铸锭头端温度为465±5℃,铝铸锭头、尾两端温差控制在15℃~20℃之间。
进一步地,定尺锯切时,应在锯片上涂油润滑,但要防止润滑油粘到铝材表面;不要将型材叠起来锯切,用牵引垫牵引型材前进时,应先将锯台上的铝屑清扫干净;定尺后的型材装框。
本发明采用上述工艺能够解决铝管挤压生产的难题,能够消除轧制和拉拔等生产周期长、生产效率低、能耗高和环境污染大等缺点,还能避免铝型材表面出现大量汽包,更加利于挤压,成型后铝型材塑性好。
实施例1
一种铝合金型材的挤压工艺,包括铝铸锭加热、模具加热、盛锭筒加热、挤压、淬火、人工时效、矫直、定尺,其中:
铝铸锭加热为:将铝铸锭放入加热炉中,通过加热炉中的感应线圈加热至430℃,保温 16min;所述铝铸锭加热步骤中,从加热炉中出来的铝铸锭头端温度为465±5℃,铝铸锭头、尾两端温差控制在15℃~20℃之间。
模具加热为:将模具通过模具加热炉加热至485℃,然后保温30min,得到加热后的模具;
盛锭筒加热为:将盛锭筒加热至460℃,长时间保温,交班时不断电;
挤压:将加热后的模具送入保温的盛锭筒内进行挤压,控制铝铸锭与挤压筒间间隙量为4.5±0.5mm,保持挤压速度恒定且挤压速度控制在3.2±0.3/min,每压一个铸锭,在起压初期的墩粗阶段,挤压时控制压余长度为10-15mm厚,脱模时在模具端面、垫片端面上涂少量脱模油脂,以防模具端面、盛锭筒端面和挤压垫片端面粘铝;
淬火:空冷后的管坯进入淬火区时采用风-水雾立体全方位冷却;
人工时效:铝型材的时效选择单级时效,时效温度为210±10℃,保温时间为5h。
矫直:型材在冷床上要冷却到50℃以下才能进行第一次拉直,第一次拉直变形量应控制在1.6-2.3%,将第一次拉直的型材再次加热到480-510℃后风冷淬火至50℃以下,淬火速度为250-300℃/min,进行第二次拉直,第二次拉直变形量控制在2.3-3.2%;
定尺:定尺前先检查型材表面质量,将有起皮、气泡、波浪、弯曲、扭拧、划伤、碰伤这些不合格部分切掉。定尺锯切时,应在锯片上涂油润滑,但要防止润滑油粘到铝材表面;不要将型材叠起来锯切,用牵引垫牵引型材前进时,应先将锯台上的铝屑清扫干净;定尺后的型材装框。
本实施例中,通过合适的挤压工艺参数的设置,有利于材料形成以纤维晶粒为主,极少量再结晶组织的微观结构,经过一定的拉伸变形量,使得型材各个地方形成均匀一致的晶粒组织,加上后处理方式的合理设计,获得组织、成分均匀性能良好的铝型材,使铝型材具备更佳的综合力学性能,铝型材的抗拉强度达600Mpa以上,断后延伸率达15%以上。
本实施例中,采用上述工艺能够解决铝管挤压生产的难题,能够消除轧制和拉拔等生产周期长、生产效率低、能耗高和环境污染大等缺点,还能避免铝型材表面出现大量汽包,更加利于挤压,成型后铝型材塑性好。
实施例2
一种铝合金型材的挤压工艺,包括铝铸锭加热、模具加热、盛锭筒加热、挤压、淬火、人工时效、矫直、定尺,其中:
铝铸锭加热为:将铝铸锭放入加热炉中,通过加热炉中的感应线圈加热至465℃,保温 16-20min;所述铝铸锭加热步骤中,从加热炉中出来的铝铸锭头端温度为465±5℃,铝铸锭头、尾两端温差控制在15℃~20℃之间。
模具加热为:将模具通过模具加热炉加热至495℃,然后保温40min,得到加热后的模具;
盛锭筒加热为:将盛锭筒加热至485℃,长时间保温,交班时不断电;
挤压:将加热后的模具送入保温的盛锭筒内进行挤压,控制铝铸锭与挤压筒间间隙量为4.5±0.5mm,保持挤压速度恒定且挤压速度控制在3.2±0.3/min,每压一个铸锭,在起压初期的墩粗阶段,挤压时控制压余长度为10-15mm厚,脱模时在模具端面、垫片端面上涂少量脱模油脂,以防模具端面、盛锭筒端面和挤压垫片端面粘铝;
淬火:空冷后的管坯进入淬火区时采用风-水雾立体全方位冷却;
人工时效:铝型材的时效选择单级时效,时效温度为210±10℃,保温时间为5h。
矫直:型材在冷床上要冷却到50℃以下才能进行第一次拉直,第一次拉直变形量应控制在1.6-2.3%,将第一次拉直的型材再次加热到480-510℃后风冷淬火至50℃以下,淬火速度为250-300℃/min,进行第二次拉直,第二次拉直变形量控制在2.3-3.2%;
定尺:定尺前先检查型材表面质量,将有起皮、气泡、波浪、弯曲、扭拧、划伤、碰伤这些不合格部分切掉。定尺锯切时,应在锯片上涂油润滑,但要防止润滑油粘到铝材表面;不要将型材叠起来锯切,用牵引垫牵引型材前进时,应先将锯台上的铝屑清扫干净;定尺后的型材装框。
本实施例中,通过合适的挤压工艺参数的设置,有利于材料形成以纤维晶粒为主,极少量再结晶组织的微观结构,经过一定的拉伸变形量,使得型材各个地方形成均匀一致的晶粒组织,加上后处理方式的合理设计,获得组织、成分均匀性能良好的铝型材,使铝型材具备更佳的综合力学性能,铝型材的抗拉强度达600Mpa以上,断后延伸率达15%以上。
本实施例中,采用上述工艺能够解决铝管挤压生产的难题,能够消除轧制和拉拔等生产周期长、生产效率低、能耗高和环境污染大等缺点,还能避免铝型材表面出现大量汽包,更加利于挤压,成型后铝型材塑性好。
实施例3
一种铝合金型材的挤压工艺,包括铝铸锭加热、模具加热、盛锭筒加热、挤压、淬火、人工时效、矫直、定尺,其中:
铝铸锭加热为:将铝铸锭放入加热炉中,通过加热炉中的感应线圈加热至450℃,保温 18min;所述铝铸锭加热步骤中,从加热炉中出来的铝铸锭头端温度为465±5℃,铝铸锭头、尾两端温差控制在15℃~20℃之间。
模具加热为:将模具通过模具加热炉加热至490℃,然后保温35min,得到加热后的模具;
盛锭筒加热为:将盛锭筒加热至475℃,长时间保温,交班时不断电;
挤压:将加热后的模具送入保温的盛锭筒内进行挤压,控制铝铸锭与挤压筒间间隙量为4.5±0.5mm,保持挤压速度恒定且挤压速度控制在3.2±0.3/min,每压一个铸锭,在起压初期的墩粗阶段,挤压时控制压余长度为10-15mm厚,脱模时在模具端面、垫片端面上涂少量脱模油脂,以防模具端面、盛锭筒端面和挤压垫片端面粘铝;
淬火:空冷后的管坯进入淬火区时采用风-水雾立体全方位冷却;
人工时效:铝型材的时效选择单级时效,时效温度为210±10℃,保温时间为5h。
矫直:型材在冷床上要冷却到50℃以下才能进行第一次拉直,第一次拉直变形量应控制在1.6-2.3%,将第一次拉直的型材再次加热到480-510℃后风冷淬火至50℃以下,淬火速度为250-300℃/min,进行第二次拉直,第二次拉直变形量控制在2.3-3.2%;
定尺:定尺前先检查型材表面质量,将有起皮、气泡、波浪、弯曲、扭拧、划伤、碰伤这些不合格部分切掉。定尺锯切时,应在锯片上涂油润滑,但要防止润滑油粘到铝材表面;不要将型材叠起来锯切,用牵引垫牵引型材前进时,应先将锯台上的铝屑清扫干净;定尺后的型材装框。
本实施例中,通过合适的挤压工艺参数的设置,有利于材料形成以纤维晶粒为主,极少量再结晶组织的微观结构,经过一定的拉伸变形量,使得型材各个地方形成均匀一致的晶粒组织,加上后处理方式的合理设计,获得组织、成分均匀性能良好的铝型材,使铝型材具备更佳的综合力学性能,铝型材的抗拉强度达600Mpa以上,断后延伸率达15%以上。
本实施例中,采用上述工艺能够解决铝管挤压生产的难题,能够消除轧制和拉拔等生产周期长、生产效率低、能耗高和环境污染大等缺点,还能避免铝型材表面出现大量汽包,更加利于挤压,成型后铝型材塑性好。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种铝合金型材的挤压工艺,包括铝铸锭加热、模具加热、盛锭筒加热、挤压、淬火、人工时效、矫直、定尺,其特征在于,其中:
铝铸锭加热为:将铝铸锭放入加热炉中,通过加热炉中的感应线圈加热至430-465℃,保温16-20min;
模具加热为:将模具通过模具加热炉加热至485-495℃,然后保温30-40min,得到加热后的模具;
盛锭筒加热为:将盛锭筒加热至460-485℃,长时间保温,交班时不断电;
挤压:将加热后的模具送入保温的盛锭筒内进行挤压,控制铝铸锭与挤压筒间间隙量为4.5±0.5mm,保持挤压速度恒定且挤压速度控制在3.2±0.3/min,每压一个铸锭,在起压初期的墩粗阶段,挤压时控制压余长度为10-15mm厚,脱模时在模具端面、垫片端面上涂少量脱模油脂,以防模具端面、盛锭筒端面和挤压垫片端面粘铝;
淬火:空冷后的管坯进入淬火区时采用风-水雾立体全方位冷却;
人工时效:铝型材的时效选择单级时效,时效温度为210±10℃,保温时间为5h。
矫直:型材在冷床上要冷却到50℃以下才能进行第一次拉直,第一次拉直变形量应控制在1.6-2.3%,将第一次拉直的型材再次加热到480-510℃后风冷淬火至50℃以下,淬火速度为250-300℃/min,进行第二次拉直,第二次拉直变形量控制在2.3-3.2%;
定尺:定尺前先检查型材表面质量,将有起皮、气泡、波浪、弯曲、扭拧、划伤、碰伤这些不合格部分切掉。
2.根据权利要求1所述的一种铝合金型材的挤压工艺,其特征在于:所述铝铸锭加热步骤中,从加热炉中出来的铝铸锭头端温度为465±5℃,铝铸锭头、尾两端温差控制在15℃~20℃之间。
3.根据权利要求1所述的一种铝合金型材的挤压工艺,其特征在于:定尺锯切时,应在锯片上涂油润滑,但要防止润滑油粘到铝材表面;不要将型材叠起来锯切,用牵引垫牵引型材前进时,应先将锯台上的铝屑清扫干净;定尺后的型材装框。
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