一種實現6063鋁合金低溫快速擠壓成型的方法
2024-02-18 22:03:15 1
一種實現6063鋁合金低溫快速擠壓成型的方法
【專利摘要】一種實現6063鋁合金低溫快速擠壓成型的方法，按以下步驟：1）配製鋁合金棒的成份（質量百分比）：Si含量0.440-0.465%，Mg含量0.480-0.525%；2）擠壓之前將鋁棒預熱到410-440℃；3）模具設計使得出料孔倒角25°，進料孔倒角30-45°，出流角傾斜3-5°；4）對擠壓成型的鋁型材快速淬火，使降溫速度達到250-300℃/min。本發明通過提Si降Mg，增強了合金流變性，減少擠壓力，提高擠壓速度；降低合金棒預熱溫度減少熱效應帶來的危害；模具進料孔倒角的增大，一方面減少了橋位擠壓過程中所承受的壓力，另一方面進料口倒角增大加大了分流比，有利於金屬流動與焊合，也可減少擠壓力，提高擠壓速度；型材快速淬火，抑制強化相Mg2Si析出，保證擠壓得到的鋁型材具有理想的硬度。
【專利說明】一種實現6063鋁合金低溫快速擠壓成型的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於金屬材料成型【技術領域】，涉及鋁合金低溫快速擠壓成型的方法。
【背景技術】
[0002]6XXX系鋁合金是應用最廣、用量最多的一種變形鋁合金，被廣泛應用於擠壓建築型材和工業型材。目前我國鋁合金熱變形擠壓工藝已逐漸趨近成熟，但無論從擠壓產品的質量還是從擠壓生產的效率和標準化程度與國外發達國家相比依然存在很大差距。日本吉田工業公司採用鋁型材低溫快速擠壓技術，擠壓速度達到25m/min以上，遠高於我國企業擠壓速度18m/min的成型速度。低溫快速擠壓技術在國內金屬加工領域中應用很少，有關這方面的文獻也極少。國內個別鋁廠曾從事過這一方面的研究和生產實踐，但結果似乎並不理想。可能是由於技術保密等原因，國外也幾乎沒有關於低溫快速擠壓技術方面的報導。隨著材料加工向高速、節能、連續化方向發展，近年來，很多鋁材擠壓生產廠家都希望採用低溫快速擠壓新技術。低溫快速擠壓成型技術不僅能使型材表面質量和力學性能提高，還能夠實現提聞廣能、提聞生廣效率、降低能耗和節約成本。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於提供一種實現6063鋁合金低溫快速擠壓成型的方法，使得在實際生產中提高生產效率，降低能耗，成本節約明顯，擠壓成型的型材表面質量和力學性能均能提聞。
[0004]本發明是通過以下技術方案實現的。
[0005](I)配製鋁合金棒的成份(質量百分比):Si含量0.440-0.465%，Mg含量
0.480-0.525%。
[0006](2)擠壓之前將鋁棒預熱到410_440°C。
[0007](3)模具設計使得出料孔倒角25°，進料孔倒角30-45°，出流角傾斜3_5°。
[0008](4)對擠壓成型的鋁型材快速淬火，使降溫速度達到250_300°C /min。
[0009]本發明可以加裝一套水霧噴淋裝置系統，控制水力大小和冷風機個數，達到快速淬火的目的。
[0010]本發明的技術效果。
[0011](I)實際生產中，行業傳統擠壓工藝的合金棒成分Si含量為0.4%，Mg含量為0.6%，本發明通過提Si降Mg，增強了合金流變性，減少擠壓力，提高擠壓速度。
[0012](2)擠壓過程中產生的變形熱和摩擦熱很大，可使合金溫度升高几十度。提高擠壓速度會加劇這種熱效應，使金屬粘結工具的現象加重，增加金屬變形的不均勻性，使型材表面劃傷，嚴重時產生擠壓裂紋。本發明降低合金棒預熱溫度減少熱效應帶來的危害，可以提高擠壓速度，但為了保證6063型材擠壓出料正常，合金棒保溫在410-440°C。(傳統擠壓工藝標準:460°C)。
[0013](3)模具設計時使進料孔倒角的增大(行業中傳統擠壓工藝模具進料孔倒角在30° )，一方面減少了橋位擠壓過程中所承受的壓力，也就是說減小了進料時的阻力從而提高擠壓速度；另一方面在模具強度允許範圍內，進料口倒角增大也加大了分流比，而分流比的大小直接影響到擠壓阻力的大小，製品成型和焊合質量，分流比越大有利於金屬流動與焊合，也可減少擠壓力，提高擠壓速度。
[0014](4)加裝的水霧噴淋配合風冷以適應低溫快速擠壓成型的鋁型材快速淬火要求，抑制強化相Mg2Si析出，出模孔後經快速冷卻到室溫而被保留下來，保證擠壓得到的鋁型材具有理想的硬度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明實施例1所述的模具二維示意圖。
[0016]圖2 Ca)為本發明實施例1擠壓出的型材表面，圖2 (b)為本發明實施例1擠壓的型材鹼洗露出的砂面。
[0017]圖3為本發明實施例2所述的模具二維示意圖。
[0018]圖4 Ca)為本發明實施例2擠壓出的型材表面，圖4 (b)為本發明實施例2擠壓的型材鹼洗露出的砂面。
[0019]圖5為本發明實施例3所述的模具二維示意圖。
[0020]圖6 Ca)為本發明實施例3擠壓出的型材表面，圖6 (b)為本發明實施例3擠壓的型材鹼洗露出的砂面。
【具體實施方式】
[0021]本發明將通過以下實施例作進一步說明。
[0022]實施例1。
[0023]在熔煉保溫爐內熔煉、配製(質量百分比)Si含量0.445%,Mg含量0.536%的6063合金，精煉，冷卻到澆鑄溫度保溫20min，使合金熔體溫度和成分均勻化，然後澆鑄成合金棒。擠壓前先將鋁棒預熱到435°C，擠壓過程中使用的模具進料口倒角37°，出料口倒角25。，出流角傾斜5°。擠壓出來的型材降溫速度為250°C/min，型材力學性能:抗拉強度為 21OMPa ?218MPa,延伸率為 9.31% ?9.63%。
[0024]實施例2。
[0025]在熔煉保溫爐內熔煉、配製(質量百分比)Si含量0.453%,Mg含量0.522%的6063合金，精煉，冷卻到澆鑄溫度保溫20min，使合金熔體溫度和成分均勻化，然後澆鑄成合金棒。擠壓前先將其鋁棒預熱到425°C，擠壓過程中使用的模具進料口倒角35°，出料口倒角25°，出流角傾斜4°。擠壓出來的型材降溫速度為280°C/min，型材力學性能:抗拉強度為 222MPa ?232MPa,延伸率為 9.15% ?9.49%。
[0026]實施例3。
[0027]在熔煉保溫爐內熔煉、配製(質量百分比)Si含量0.459%,Mg含量0.514%的6063合金，精煉，冷卻到澆鑄溫度保溫20min，使合金熔體溫度和成分均勻化，然後澆鑄成合金棒。擠壓前先將鋁棒預熱到415°C，擠壓過程中使用的模具進料口倒角33°，出料口倒角25。，出流角傾斜3°。擠壓出來的型材降溫速度為300°C/min，型材力學性能:抗拉強度為 212MPa ?224MPa,延伸率為 8.91% ?9.23%。
【權利要求】
1.一種實現6063鋁合金低溫快速擠壓成型的方法，其特徵是按以下步驟:(1)配製鋁合金棒的成份(質量百分比):Si含量0.440-0.465%，Mg含量0.480-0.525% ；(2)擠壓之前將鋁棒預熱到410-440°C；(3)模具設計使得出料孔倒角25°，進料孔倒角30-45°，出流角傾斜3-5°；(4)對擠壓成型的鋁型材快速淬火，使降溫速度達到250-300°C/min。
【文檔編號】B21C23/02GK104353689SQ201410596826
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月31日 優先權日:2014年10月31日
【發明者】丁良生, 楊湘傑, 王言兵 申請人:江西雄鷹鋁業股份有限公司