铝合金塑性加工基础知识

期望对大家有所帮助，多谢您的扫瞄！期望对大家有所帮助，多谢您的扫瞄！授课：XXX授课：XXX铝合金塑性加工根底学问一．挤压的根本方法挤压，就是对放在容器〔挤压筒〕中的锭坯一端施加以压力，使之通过模孔成型的一种压力加工方法。挤压最根本的方法是正挤压和反挤压。正挤压是金属的流淌方向和挤压杆的运动方向一样。反挤压是金属的流淌方向和挤压杆的运动方向相反。2.挤压法的优缺点挤压法的优点：A．有猛烈的三向压应力状态图，金属可以发挥其最大的塑性。B.可以生产断面极其简单以及变断面的型材。规格。产品尺寸准确，外表质量高。实现生产过程自动化和封闭化比较简洁。挤压法的缺点：金属的固定废料损失较大；要填塞模孔和留压余及切头切尾。加工速度低。挤压时的摩擦热和变形热高，制约了挤压速度，另外加工关心过程较多，制约了生产效率。沿长度和断面上制品的组织和性能不够均一。在高温、高压和反复冲击载荷的作用下，工模具消耗大。二．金属流淌〔一〕挤压时金属流淌的三个阶段：1.填充挤压阶段平流挤压阶段紊流挤压阶段〔二〕影响金属流淌的因素:接触摩擦与润滑工模具与锭坯温度的影响锭坯横断面上温度分布不均的影响a．工具的冷却作用b．金属导热性的影响在相变温度下挤压，相变会对金属流淌产生影响。C．摩擦条件的影响，温度变化，合金的摩擦系数会产生变化。3.合金强度特性的影响强度高的金属比强度低的金属流淌均匀。4.工模具构造与外形的影响A．挤压模B．挤压筒C．挤压垫5.变形程度的影响通过上述对金属流淌影响因素的分析，可以把它们归纳如下：属于外部因素的有：外摩擦、温度、工具外形以及变形程度等。属于内部因素的有：合金成分、金属强度、导热性和相变等。三．挤压力挤压力——挤压杆通过挤压垫作用在锭坯上使之依次流出模孔的压力。影响挤压力的因素挤压温度和变形抗力挤压力的大小与金属的变形抗力成正比例关系。变形程度随着变形程度的增大，挤压力成正比例上升。挤压速度挤压速度对挤压力的影响，也是通过变形抗力的变化起作用的。摩擦在挤压筒、变性区和工作带内的金属，都承受了根底面上的摩擦作用。这些摩擦阻力是挤压力的组成局部。挤压模角锥形挤压模的模角a制品断面简单程度型材断面周长C1=——————————等断面圆周长当C1＞1.5锭坯长度锭坯和挤压筒存在较大摩擦，锭坯越长，挤压力越大。挤压方法反向挤压不存在锭坯和挤压筒的摩擦，所需的挤压力较正向挤压低。四．挤压时的温度场〔一〕锭坯及工具中的温度1.锭坯中的温度场方法为感应加热。在挤压时，变形能的95%变为热能，锭坯的原始温度场是格外不均匀的。源：A.生成热B.逸散热工具中的温度场热性，工具某些部位的温升要比挤压金属的温上升得多。挤压条件对金属温度的影响挤压速度：随着挤压速度的提高，缩短了金属与工具间的导热时间，于是金属温度上升。变形抗力：变形能转变成热能直承受变形抗力的影响。工具与锭坯间的温差：温差越大，被挤压的金属温度越低，锭坯果导致制品的组织和性能不均匀。挤压方法的影响：正挤压时，由于锭坯与筒壁间的摩擦作用，所15%左右。〔二〕金属温度的调整1.降低挤压速度降低锭坯的原始温度转变工具的温度锭坯梯温加热五．挤压制品的组织性能和质量掌握1.挤压制品的组织挤压制品组织的不均匀性外层细小。挤压制品的粗大晶粒很多具有有用价值、通常成分简单的合金在热变形后的热处理中，常常会形成特别大的晶粒，其晶粒尺寸超过原始晶粒尺寸的10——100这种特别长大的过程称为粗化，这种组织称为粗晶粒。挤压制品的层状组织其特征是制品折断后的断口呈现出与木质相识的形貌。挤压制品的机械性能挤压制品机械性能的不均匀性挤压制品的变形与组织的不均匀性，必定导致内部机械性能的不均匀性。当挤压比较小时，制品的内部和外层的机械性能不均匀挤压效应某些铝合金经过同一热处理——淬火与时效后，觉察制品纵向上的抗拉强度要比其他压力加工的高，而延长率较低的现象，称为挤压效应。挤压制品的质量掌握制品断面外形与尺寸影响因素有：挤压时的流淌不均匀性工作带过短，挤压速度和挤压比过大，可能产生工作带内的非接触变形。模孔变形工模具不对中或变形制品长度上的外形弯曲扭拧制品外表质量挤压制品外表应清洁、光滑，不允许有起皮、气泡、裂纹、粗划道、夹杂以及腐蚀斑点，允许外表有深度不超过直径与壁厚允许偏差的稍微擦伤、划伤、压坑、氧化色和矫直痕迹等。对需连续加工的毛料，可在挤压后进展外表修理以保证产品质量。制品组织与性能对成品或毛坯，都要求低倍组织不得存在偏析聚拢、缩尾、裂纹、气孔、成层以及外来夹杂物，要求粗晶环的深度不超过允许值，高倍显微组织不得过烧。挤压工艺参数对制品组织性能的影响挤压温度挤压速度实际生产中，挤压速度是受挤压温度制约。挤压温度高，挤压速度就应适当放低，保证工模具散热。变形程度六．挤压工艺金属的可挤压性可挤压性的含义是指金属以高的流出速度和低的压力挤压的相对力量。可挤压性与合金的化学成分和制品的外形有关。2.影响金属可挤压性的因素化学成分的影响铸锭热处理的影响：铸锭在挤压前进展均匀化退火处理能够提高金属的可挤压性。晶粒度的影响浇铸方法和熔体处理方法的影响：熔铸的化学成分和组织的过分不均一是造成合金工艺塑性不良的缘由之一。挤压的温度条件变形温度与变形程度对挤压过程和制品的组织性能有很大的影响。4.挤压的速度条件3Vj、金属流出速度Vt度。挤压时温度与速度是联系在一起的。一般来说，提高挤压速度必需降低锭坯的加热温度。反之，提高了挤压温度就必需降低挤压速度。限制提高金属流速的因素：工艺因素制品的外表裂纹制品的外表质量制品的尺寸和外形精度制品的焊缝质量技术因素挤压操作的关心时间和锭坯的长度液压传动装置的生产力量极其特点锭坯加热设备的生产力量经济因素锭坯的选择挤压制品的热处理挤压机上在线连续淬火挤压制品的时效附录一 变形铝合金的分类以下三种方法进展分类。按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不行热Al-MnAl-Mg、Al-SiAl-Mg-SiAl-CuAl-Zn-Mg系合金。按合金性能和用途可分为：工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金〔硬铝〕、超高强度铝合金〔超硬铝〕、锻造铝合金及特别铝合金等。〔1xxx系系系系合金〔7xxx系〕，Al-Li合金〔8xxx系〕及备用合金组〔9xxx系〕。大多数国家按第三种方法，即按合金中所含主要元素成分的4位数码记忆和计算机治理。我国目前也承受4位数码法分类。附录二 变形铝合金的牌号及状态表示法一、中国变形铝及铝合金牌号及状态表示方法1.中国变形铝及铝合金牌号及表示方法GB/T16474-199〔简称国际牌号注册组织四位字符牌号〔但试验铝合金在四位字符牌号前加X〕命名，并按命名方法的规定。四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字，其次位为英文大写字母〔C\I\L\N\O\P\Q\Z字母除外〕。牌号的第一位数字表示系系系合金〔7xxx系〕，Al-Li合金〔8xxx系〕及备用合金组〔9xxx系〕。。素极限含量算术平均值同为最大时，应按CuMnSiMgMgSiZn、其他元素的挨次来确定合金组别。2用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。我国的变形铝及铝合金表示方法与国际上较通用的方法根本全都。变形铝铝合金状态代号及表示方法依据GB/T16475-1996表示。根底状态代号代号名称说明与应用代号名称说明与应用F自由加工状态状态产品的力学性能不作规定适用于经完全退火获得最低强度的O退火状态加工产品适用于通过加工硬化提高强度的产〔也可H加工硬化状态不经过使强度有所降低的附加热处理HH代号后面必需跟有两位或三位阿拉伯数字W固溶热处理状态状态代号仅表示产品处于自然时效阶段适用于热处理后，经过〔或不经过〕热处理状态加工硬化到达稳定状态的产品T拉伯数字热处理〕的细分状态，即在字母T伯数字表示Ta．TX在T010TX下表所示。T状态代号T0T1T2T3

说明与应用适用于经冷加工提高强度的产品由高温成型过程冷却，然后自然时效至根本稳定的状态〔可进展矫直、矫平，但不影响力学性能极限〕的产品由高温成型过程冷却，经冷加工后自然时效至根本稳定的状态度的产品固溶热处理后进展冷加工，再经自然时效至根本稳定的状态品T4T4T5T6T7T8T9T10固溶热处理后自然时效至根本稳定的状态〔可进展矫直、矫平，但不影响力学性能极限〕的产品由高温成型过程冷却，然后进展人工时效的状态〔但不影响力学性能极限〕，予以人工时效的产品固溶热处理后进展人工时效的状态〔可进展矫直、矫平，但不影响力学性能极限〕的产品固溶热处理后进展过时效的状态在时效曲线上越过了最顶峰点的产品适用于