Профили из алюминиевых сплавов бывают разных разновидностей и спецификаций, со многими производственными процессами, сложными технологиями и высокими требованиями. Различные дефекты неизбежно возникают в течение всего производственного процесса литья, экструзии, окончательной термообработки, обработки поверхности, хранения, транспортировки и упаковки.
Причины и способы устранения дефектов поверхности:
1. Многослойность
Причина:
Основная причина в том, что поверхность слитка испачкана маслом и пылью, либо сильно изношена рабочая часть переднего торца экструзионного цилиндра, что приводит к скоплению грязного металла вокруг упругой зоны переднего торца. Он образуется при скатывании поверхности скольжения упругой зоны к периферии изделия при экструзии. Обычно он появляется в конце продукта. В тяжелых случаях он также может появиться в средней или даже передней части продукта. Также существуют необоснованные расположения отверстий экструзионной головки, слишком близкое расположение к внутренней стенке экструзионного цилиндра, чрезмерный износ или деформация экструзионного цилиндра и экструзионной подушки и т. д., что также может вызвать расслоение.
Метод устранения:
1) Улучшите чистоту поверхности слитка.
2) Уменьшите шероховатость поверхности экструзионного цилиндра и формы и незамедлительно замените экструзионный цилиндр и экструзионную подушку, которые сильно изношены и выходят за пределы допуска.
3) Улучшите конструкцию пресс-формы и расположите отверстие матрицы как можно дальше от края экструзионного цилиндра.
4) Уменьшите разницу между диаметром экструзионной площадки и внутренним диаметром экструзионного цилиндра, а также уменьшите количество остаточного грязного металла в футеровке экструзионного цилиндра.
5) Сохраняйте футеровку экструзионного цилиндра неповрежденной или используйте прокладку для своевременной очистки футеровки.
6) После резки оставшегося материала его следует очистить и не допускать попадания смазочного масла.
2. Пузыри или шелушение
Причина:
Причина в том, что внутренняя структура слитка имеет дефекты, такие как рыхлость, поры и внутренние трещины, или скорость экструзии слишком высока на этапе заполнения, а вытяжка плохая, что приводит к втягиванию воздуха в металлическое изделие. .
Производственные причины образования пузырей или шелушения включают в себя:
1) Экструдерный цилиндр и экструзионная подушка изношены и вышли за пределы допуска.
2) Экструзионный цилиндр и экструзионная подушка слишком загрязнены и покрыты пятнами масла, влаги, графита и т. д.;
3) На поверхности слитка слишком много глубоких лопаточных канавок; или на поверхности слитка имеются поры, вздутия, рыхлая ткань и масляные пятна. Содержание водорода в слитке выше;
4) Не чистился ствол при замене сплава;
5) Температура экструзионного цилиндра и экструзионного слитка слишком высока;
6) Размер слитка превышает допустимое отрицательное отклонение;
7) Слиток слишком длинный, заполняется слишком быстро, температура слитка неравномерна;
8) Нерациональная конструкция отверстия матрицы. Или неправильно распилить оставшиеся материалы;
Метод устранения:
1) Повышение уровня рафинирования, дегазации и литья для предотвращения таких дефектов, как поры, рыхлость, трещины и другие дефекты в слитке;
2) Разумно спроектируйте соответствующие размеры экструзионного цилиндра и экструзионной площадки; Часто проверяйте размер инструмента, чтобы убедиться, что он соответствует требованиям.
3) Подушка экструзии не может выходить за пределы допуска;
4) При замене сплава цилиндр следует тщательно очистить;
5) Замедлить скорость стадии экструзии и наполнения;
6) Содержите поверхности инструментов и слитков чистыми, гладкими и сухими, чтобы уменьшить смазку экструзионной площадки и формы;
7) Строгая эксплуатация, правильная резка остаточных материалов и полный выхлоп;
8) Метод градиентного нагрева слитка используется для повышения температуры головки слитка и низкой температуры хвостовой части. При заполнении сначала деформируется головка, и газ в цилиндре постепенно выбрасывается через зазор между подушкой и стенкой экструзионного цилиндра;
9) Регулярно проверяйте оборудование и инструменты, чтобы предотвратить чрезмерную температуру и чрезмерную скорость;
10) Разумно спроектируйте и изготовьте инструменты и формы, а также спроектируйте направляющие и направляющие отверстия с внутренним уклоном от 1° до 3°.
3. Экструзионные трещины.
Причина:
Возникновение трещин связано с напряжением и течением металла в процессе экструзии. Если взять в качестве примера поверхностные периодические трещины, то ограничения формы формы и эффект контактного трения препятствуют течению поверхности заготовки. Скорость потока в центре изделия больше скорости потока внешнего металла, так что внешний металл подвергается дополнительному растягивающему напряжению, а центр - дополнительному сжимающему напряжению. Генерация дополнительных напряжений изменяет основное напряженное состояние в зоне деформации, в результате чего осевое рабочее напряжение поверхностного слоя (суперпозиция основного напряжения и дополнительного напряжения) может стать растягивающим напряжением. Когда это растягивающее напряжение достигнет фактического предела прочности металла на разрушение, на поверхности появятся расширяющиеся внутрь трещины, их форма связана со скоростью металла через зону деформации.
Метод устранения:
1) Обеспечить соответствие состава сплава заданным требованиям, улучшить качество слитка, минимизировать содержание в слитке примесей, вызывающих снижение пластичности, минимизировать содержание натрия в высокомагниевых сплавах.
2) Строго соблюдайте различные спецификации нагрева и экструзии, а также разумно контролируйте температуру и скорость экструзии в зависимости от материала и характеристик продукта.
3) Улучшите конструкцию пресс-формы, соответствующим образом увеличьте длину калибровочной ленты пресс-формы и соответствующим образом увеличьте радиус скругления углов поперечного сечения. В частности, конструкция перемычки формы, камеры паяльной станции и углового радиуса должна быть разумной.
4) Улучшите эффект гомогенизации слитка и улучшите пластичность и однородность сплава.
5) Если позволяют условия, используйте такие методы, как экструзия со смазкой, экструзия с конусной матрицей или обратная экструзия, чтобы уменьшить неравномерную деформацию.
6) Регулярно проверяйте инструменты и оборудование, чтобы обеспечить нормальную работу.
4. Апельсиновая цедра
Причина:
Основная причина в том, что внутренняя структура продукта имеет крупные зерна. Как правило, чем крупнее зерна, тем они заметнее. Этот вид дефекта апельсиновой корки более вероятен, особенно если удлинение велико.
Методы профилактики:
Чтобы предотвратить появление дефектов «апельсиновой корки», главное – подобрать подходящую температуру и скорость экструзии, а также контролировать удлинение. Улучшите внутреннюю структуру слитка и предотвратите появление крупных зерен.
5. Темные пятна
Причина:
Основная причина в том, что скорость охлаждения в месте контакта толстостенной части профиля с термостойким войлоком (или графитовой полосой) значительно меньше, а концентрация твердого раствора существенно меньше, чем в других местах. Поэтому внутренняя структура отличается, а внешний вид имеет темный цвет.
Метод устранения:
Основной метод состоит в том, чтобы усилить охлаждение разгрузочного стола и не останавливаться на одном месте при достижении раздвижного стола и охлаждающего стола, чтобы продукты могли контактировать с термостойким сукном в разных положениях для улучшения условий неравномерного охлаждения.
6. Тканевые полоски
Причина:
Из-за неравномерной структуры и состава выдавленных деталей на изделиях появляются полосообразные линии в направлении выдавливания. Обычно появляются в местах, где меняется толщина стен. Это можно определить путем коррозии или анодирования. При изменении температуры коррозии полосы иногда могут исчезать или изменяться по ширине и форме. Причиной является неравномерность макроскопической или микроструктуры слитка, недостаточная гомогенизация слитка или неправильная система нагрева для обработки экструдированного продукта.
Метод устранения:
1) Слиток следует очистить, чтобы избежать использования крупнозернистых слитков.
2) Улучшите форму, выберите подходящую форму направляющей полости и обрежьте направляющую полость или калибровочный ремень формы.
7. Линия продольной сварки.
Причина:
В основном это вызвано структурным различием между свариваемой частью потока металла и другими частями металла в экструзионной головке. Или это может быть вызвано недостаточной подачей алюминия в сварочную полость формы во время экструзии.
Метод устранения:
1) Улучшить конструкцию мостовой конструкции и сварочной полости разъемной комбинированной формы. Например, регулировка коэффициента разделения — отношения площади разделенного отверстия к площади экструдированного продукта и глубины сварочной полости.
2) Чтобы обеспечить определенный коэффициент экструзии, обратите внимание на баланс между температурой и скоростью экструзии.
3) Не используйте литейные цепи с масляными пятнами на поверхности во избежание попадания смазочных материалов и посторонних веществ в сварное соединение.
4) Не наносите масло на экструдерный цилиндр и экструзионную подушку и держите их в чистоте.
5) Соответствующим образом увеличьте длину оставшегося материала.
8. Горизонтальные линии сварки или стоп-метки.
Причина:
Основная причина заключается в том, что при непрерывной экструзии металл в форме плохо приваривается к металлу переднего торца вновь добавляемой заготовки.
Метод устранения:
1) Заточите лезвие ножниц, которыми разрезали оставшийся материал, и выпрямите его.
2) Очистите торцевую поверхность заготовки, чтобы предотвратить смешивание смазочного масла и посторонних веществ.
3) Соответствующим образом увеличьте температуру экструзии и экструдируйте медленно и равномерно.
4) Разумно проектируйте и выбирайте формы для инструментов, материалы форм, согласованность размеров, прочность и твердость.
9. Царапины, царапины
Причина:
Основная причина заключается в том, что при горизонтальной транспортировке продукции от выдвижного стола к столу распиловки готовой продукции твердые предметы выступают из охлаждающего стола и царапают продукцию. Некоторые из них возникают при погрузке и транспортировке.
Метод устранения:
1) Ремень для определения размера формы должен быть гладким и чистым, а инструмент для очистки формы также должен быть гладким.
2) Внимательно проверяйте установку форм, чтобы не использовать формы с небольшими трещинами. При проектировании формы обратите внимание на радиус скругления.
3) Своевременно проверяйте и полируйте рабочий ремень пресс-формы. Твердость формы должна быть однородной.
4) Часто проверяйте охлаждающую платформу и стол для хранения готовой продукции. Они должны быть гладкими, чтобы твердые выступы не царапали изделия. Направляющую траекторию можно правильно смазать.
5) При погрузке следует устанавливать прокладки более мягкие, чем готовое изделие, а транспортировку и подъем производить плавно и осторожно.
10. Прессование металла
Причина:
Основная причина заключается в том, что глиноземный шлак, образующийся в положении пустого ножа формы, прилипает к экструдированному изделию, стекает в разгрузочный стол или выдвижной стол и прижимается роликами к поверхности экструдированного материала. При анодировании в местах прессования металла не образуется оксидная пленка, углубления или ямки.
Метод устранения:
1) Разгладьте калибровочный ремень и укоротите его длину.
2) Отрегулируйте пустой нож калибровочной ленты.
3) Измените расположение отверстий матрицы и старайтесь не размещать плоскую поверхность изделия под валками и не соприкасаться с ними, чтобы предотвратить вдавливание глиноземного шлака.
4) Очистите поверхность и концы слитка и избегайте попадания металлической стружки в смазочное масло.
11. Другие дефекты поверхности.
Причина:
1) В процессе плавки и литья химический состав неравномерен, с металлическими включениями, порами и неметаллическими включениями, внутренняя структура оксидной пленки или металла неравномерна.
2) В процессе экструзии температура и деформация неравномерны, скорость экструзии слишком высока, охлаждение неравномерно, а структура неравномерна при контакте с графитом и маслом.
3) Конструкция формы непродумана и переход между острыми углами формы не плавный. Пустой нож слишком мал и царапает металл, форма плохо обработана, имеет заусенцы и не гладкая, а азотирование некачественное. Твердость поверхности неравномерна, а рабочая лента не гладкая.
4) Во время процесса обработки поверхности концентрация жидкости в ванне, температура и плотность тока являются необоснованными, а процесс обработки кислотной или щелочной коррозией неправильный.
Метод устранения:
1) Контролируйте химический состав, оптимизируйте процесс литья, усиливайте очистку, рафинирование и гомогенизацию.
2) Процесс гомогенизации слитка требует быстрого охлаждения.
3) Разумно контролируйте температуру и скорость экструзии, чтобы обеспечить равномерную деформацию и использовать слитки разумной длины.
4) Улучшите конструкцию и методы изготовления пресс-формы, увеличьте твердость рабочей ленты пресс-формы и уменьшите шероховатость поверхности.
5) Оптимизировать процесс азотирования.
6) Строго контролируйте процесс обработки поверхности, чтобы предотвратить вторичное повреждение или загрязнение поверхности во время кислотной или щелочной коррозии.
Под редакцией Мэй Цзян из MAT Aluminium
Время публикации: 28 августа 2024 г.
