1 化學(xué)成分的優(yōu)化操控

　　6063-T5修建鋁型材有必要具有必定的力學(xué)功能。在其他條件相一起，其抗拉強(qiáng)度、屈從強(qiáng)度隨含量添加而添加。6063臺金的強(qiáng)化相主要是Mg2Si相，究竟Mg、Si和Mg2Si的量應(yīng)取多少為好？Mg2Si相是由2個鎂原子同1個硅原子構(gòu)成，鎂的相對原子質(zhì)量為24．3l，硅的相對原子質(zhì)量為28． 09，因而Mg2Si化合物中，鎂硅的質(zhì)量比為1．73：1。

　　因而，可依據(jù)以上分析成果，假如鎂硅含量比值大于1．73，則合金中鎂除構(gòu)成Mg2Si相外，還有過剩鎂，反之比值小于1．73，則表明硅除構(gòu)成Mg2Si相外，還有剩下硅。

　　鎂過剩對合金力學(xué)功能是有害的。鎂通常操控在0．5％擺布，Mg2Si總量操控在0．79％。當(dāng)硅過剩0．01％時合金的力學(xué)功能σb約為218Mpa，已大大超越國家標(biāo)準(zhǔn)功能，并過剩硅從0．01％前進(jìn)到0．13％，σb可前進(jìn)到250Mpa，即前進(jìn)14．6％。要構(gòu)成必定量的Mg2Si，有必要首先考慮到Fe與Mn等雜質(zhì)含量形成的硅丟失，即要確保有必定量的過剩硅。為了使6063合金中的鎂充分與硅匹配，實(shí)踐配料時，有必要有意識地使Mg：Si＜1． 73。鎂的過剩不只削弱強(qiáng)化作用，并且又添加了產(chǎn)品成本。

　　因而，6063合金的成分通常操控為：Mg：0．45％-0．65％；Si：0．35％-0．50％；Mg：Si=1．25-1．30；雜質(zhì)Fe操控在＜0．10％-0．25％；Mn＜0．10％。

　　2 優(yōu)化鑄錠均勻化退火技能

　　在民用揉捏型材出產(chǎn)時，6063合金的高溫均勻化退火標(biāo)準(zhǔn)為：560±20℃，保溫4-6h，冷卻方法為出爐強(qiáng)迫風(fēng)冷或噴水急冷。

　　合金的均勻化處理能前進(jìn)揉捏速度，同未均勻化處理的鑄錠對比，大約可使揉捏力下降6％-10％。均勻化處理后冷卻速度對安排的分出做法有主要的影響。對均熱后快冷的鑄錠，Mg2Si簡直能悉數(shù)固溶于基體，過剩的Si也將固溶或以彌散分出的細(xì)微質(zhì)點(diǎn)存在。這么的鑄錠能夠在較低溫度下敏捷揉捏，并取得優(yōu)秀的力學(xué)功能和外表光亮度。

　　在鋁型材擠壓機(jī)出產(chǎn)中，以燃油或燃?xì)饧訜釥t替代電阻加熱爐可收到顯著的節(jié)能降耗作用。合理地挑選爐型、焚燒器及空氣循環(huán)方法可使?fàn)t子取得均勻安穩(wěn)的加熱功能，到達(dá)安穩(wěn)技能前進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量的意圖。

　　焚燒式鑄錠加熱爐經(jīng)幾年來運(yùn)轉(zhuǎn)和不斷改進(jìn)，現(xiàn)在市場上已推出焚燒功率高于40％的爐型。鑄錠裝爐后敏捷升溫到570℃以上，并經(jīng)一段保溫時刻后，在出料區(qū)冷卻到挨近揉捏溫度時出爐揉捏，鑄錠在加熱爐閱歷了半均勻化進(jìn)程，這一進(jìn)程稱半均質(zhì)處理，基本上契合6063合金熱揉捏技能請求，從而可省獨(dú)自的均勻化工序，可大大節(jié)約設(shè)備出資和能耗，是一種值得推行的技能。

　　3 優(yōu)化揉捏和熱處理技能

　　3．1 鑄錠加熱

　　對揉捏出產(chǎn)來說，揉捏溫度是最基本的且最關(guān)鍵的技能要素。揉捏溫度對產(chǎn)品質(zhì)量、出產(chǎn)功率、模具壽數(shù)、能量消耗等都發(fā)生很大影響。

　　揉捏最主要的問題是金屬溫度的操控，從鑄錠開端加熱到揉捏型材的淬火都要確?？扇芙獾南喟才挪粡墓倘苤蟹殖龌虺尸F(xiàn)小顆粒的彌散分出。

　　6063合金鑄錠加熱溫度通常都設(shè)定在Mg2Si分出的溫度范圍內(nèi)，加熱的時刻對Mg2Si的分出有主要的影響，選用敏捷加熱能夠大大削減也許分出的時刻。通常來說，對6063合金鑄錠的加熱溫度可設(shè)定為：

　　未均勻化鑄錠：460-520℃；均勻化鑄錠：430-480℃。

　　其揉捏溫度在操作時視不同成品及單位壓力巨細(xì)來調(diào)整。在揉捏進(jìn)程中鑄錠在變形區(qū)的溫度是改變的，跟著揉捏進(jìn)程的完結(jié)，變形區(qū)的溫度逐步添加，并且跟著揉捏速度的前進(jìn)而前進(jìn)。因而為了避免呈現(xiàn)揉捏裂紋，跟著揉捏進(jìn)程的進(jìn)行和變形區(qū)溫度的添加，揉捏速度應(yīng)逐步下降。

　　3．2 揉捏速度

　　揉捏進(jìn)程中有必要仔細(xì)操控揉捏速度。揉捏速度對變形熱效應(yīng)、變形均勻性、再結(jié)晶和固溶進(jìn)程、成品力學(xué)功能及成品外表質(zhì)量均有主要影響。

　　揉捏速度過快，成品外表會呈現(xiàn)麻點(diǎn)、裂紋等傾向。一起揉捏速度過快添加了金屬變形的不均勻性。揉捏時的流出速度取決于合金品種和型材的幾許形狀、尺度和外表情況。

　　6063合金型材揉捏速度(金屬的流出速度)可選為20-100米/分。

　　近代技能的前進(jìn)，揉捏速度能夠完成程序操控或模擬程序操控，一起也開展了等溫揉捏技能和CADEX等新技能。經(jīng)過主動調(diào)理揉捏速度來使變形區(qū)的溫度保持在某一穩(wěn)定范圍內(nèi)，可到達(dá)敏捷揉捏而不發(fā)生裂紋的意圖。

　　為了前進(jìn)出產(chǎn)功率，在技能上能夠采納很多辦法。當(dāng)選用感應(yīng)加熱時，沿鑄錠長度方向上存在著溫度梯度40-60℃(梯度加熱)，揉捏時高溫端朝揉捏模，低溫端朝揉捏墊，以平衡一部分變形熱；也有選用水冷模揉捏的，即在模子后端通水強(qiáng)行冷卻，實(shí)驗(yàn)證實(shí)能夠前進(jìn)揉捏速度30％-50％。

　　這些年在國外用氮?dú)饣蛞旱鋮s模具(揉捏模)以添加揉捏速度，前進(jìn)模具壽數(shù)和改進(jìn)型材外表質(zhì)量。在揉捏進(jìn)程中將氮?dú)庖饺嗄竽３隹谔幏懦?，能夠使被冷卻的成品急速縮短，冷卻揉捏模和變形區(qū)金屬，使變形熱被帶走，一起模子出口處被氮的氛圍所操控，削減了鋁的氧化，削減了氧化鋁粘接和堆積，所以氮?dú)獾睦鋮s前進(jìn)了成品的外表質(zhì)量，可大大的前進(jìn)揉捏速度。CADEX是近來開展的一種揉捏新技能，它揉捏進(jìn)程中的揉捏溫度、揉捏速度和揉捏力構(gòu)成一個閉環(huán)體系，以最大極限地前進(jìn)揉捏速度和出產(chǎn)功率，一起確保最優(yōu)秀的功能。

　　3．3 機(jī)上淬火

　　6063-T5淬火是為了將在高溫下固溶于基體金屬中的Mg2Si出?？缀蠼?jīng)敏捷冷卻到室溫而被保存下來。冷卻速度常和強(qiáng)化相含量成正比。6063合金可強(qiáng)化的最小的冷卻速度為38℃/分，因而適合于風(fēng)冷淬火。改動風(fēng)機(jī)和電扇轉(zhuǎn)數(shù)能夠改動冷卻強(qiáng)度，使成品在張力矯直前的溫度降至60℃以下。

　　3．4 張力矯直

　　型材出?？缀?，通常皆用牽引機(jī)牽引。牽引機(jī)作業(yè)時在給揉捏成品以必定的牽引張力，一起與成品流出速度同步移動。運(yùn)用牽引機(jī)的意圖在于減輕多線揉捏時長短不齊和抹傷，一起也可避免型材出?？缀笈Q、彎曲，給張力矯直帶來麻煩。

　　張力矯直除了能夠使成品消除縱向形狀不整外，還能夠削減其剩余應(yīng)力，前進(jìn)強(qiáng)度特性并能保持其杰出的外表。

　　3．5 人工時效

　　時效處理請求溫度均勻，溫差不超越±3-5℃。6063合金人工時效溫度通常為200℃。時效保溫時刻為1-2小時。為了前進(jìn)力學(xué)功能，也有選用180-190℃時效3-4小時，但此刻出產(chǎn)功率會有所下降。

　　3．6 鑄錠長度的優(yōu)化與核算

　　鑄錠長度的核算方法有體積法和質(zhì)量法。經(jīng)過建立數(shù)學(xué)關(guān)系式，就很容易地選取出最佳的鑄錠標(biāo)準(zhǔn)，大大前進(jìn)型材的幾許成品率。

　　(1) 體積法

　　Vo=V1十Vn

　　AoLo=A1·L1十A·Ln

　　Lo/Ko=L1/λ十Ln

　　Lo=(L1/λ+Ln)·K …………………………………………………(1)

　　式中：Vo——鑄錠體積(mm3)；

　　V1——型材體積(mm3)；

　　Vn——壓余體積(mm3)；

　　Ao——鑄錠面積(mm2)；

　　Lo——鑄錠長度(mm)；

　　A1——型材截面積(mm2)；

　　L1——型材長度(mm)；

　　A——揉捏筒面積(mm2)；

　　Ln——壓余長度(mm)；

　　K=A/Ao 充填系數(shù)；

　　λ=A/A1 揉捏系數(shù)。

　　按照體積不變道理，經(jīng)簡化以后整理為公式(1)，K與Ln能夠認(rèn)為是常數(shù)，只請求λ，確定Lmax，可便利地求出Lo，即鑄錠長度。

　　(2)質(zhì)量法

　　mo=m1十mn

　　ρLoLo=L1·ρL1+mn

　　Lo=(L1·ρL1+mn)·PLo …………………………………………………(2)

　　式中：Lo 鑄錠長度；

　　L1 型材壓出長度(m)；

　　ρL1 型材線密度(Kg/m)；

　　mn 壓余分量(Kg)；

　　mo 鑄錠分量(kg)

　　m1 壓出型材分量(kg)

　　ρLo 鑄錠線密度(Kg/m)；

　　(2)式還能夠再改變一下，即：L1=n·L定+L12

　　Lo=[·L定十L12)·ρL1+mn]·ρLo-1

　　………………………………………………(3)

　　式中：n 定尺支數(shù)；

　　L定 定尺度長度(m)；

　　L12 切頭切尾長度(m)。

　　(3)式對比直觀便利的核算出Lo在實(shí)踐作業(yè)中ρL1是跟著型材壁厚的不斷改變而添加的。為便利上工序供錠，大設(shè)備的鑄錠長度可設(shè)定30mm為一檔，小設(shè)備設(shè)定為20mm為一檔。咱們能夠依據(jù)公式(3)制定ρL1、Lo、n、L1對照表。通常民用修建型材供貨長度為6m。這種對照表對技能技能員和方案員的運(yùn)用是非常便利的。

　　公式(3)又能夠簡化為下式：

　　Lo=KnL1+C …………………………………………(4)

　　Kn 是與n有關(guān)的系數(shù)；

　　C 是與機(jī)型有關(guān)的常數(shù)；

　　ρL1是Lo的函數(shù)，能夠編好程序輸入核算機(jī)，對比準(zhǔn)確地核算出Lo。

　　3．7 前進(jìn)揉捏成品率的辦法

　　影響揉捏型材成品率的要素很多咱們能核算得出幾許廢料，在揉捏出產(chǎn)中發(fā)生的廢料通常分為幾許廢料和技能廢料，幾許廢料是出產(chǎn)進(jìn)程中僅與成品出產(chǎn)技能有關(guān)的廢料。壓余、切頭、切尾等均屬幾許廢料。技能廢料是在出產(chǎn)進(jìn)程中，由于不正確履行技能操作規(guī)程，人為形成廢品(包含試模廢料、鑄造缺點(diǎn)帶來的廢品等)。技能廢品是能夠避免和削減的，幾許廢品是不可避免的，但可經(jīng)過優(yōu)化揉捏技能和準(zhǔn)確核算鑄錠長度等辦法來削減。

　　揉捏出產(chǎn)中幾許廢料的巨細(xì)可用下式表明：

　　N=Nn十N12 …………………………………………(5)

　　N 幾伺廢料(％)

　　Nn 壓余廢料(％)

　　N12 切頭廢料(％)

　　Hn=K/Lo·Ln

　　N12=K/Lo·L12/λ

　　N =K/Lo·(Ln+L12/λ) …………………………………………………(6)

　　N=K/Lo·(Ln+L12/λ)

　　K 充填系數(shù)；

　　Lo 鑄錠長度(mm)；

　　Ln 壓余長度(mm，隨揉捏筒直徑而變)；

　　L12 切頭尾(mm，隨成品標(biāo)準(zhǔn)而變)；

　　λ 揉捏系數(shù)。

　　從(6)式中能夠顯著看出，鑄錠長度Lo越長，揉捏系數(shù)越大，則幾許廢料N越小，即幾許成品率越高。其中鑄錠長度影響較大些?？墒牵荒軣o約束地添加Lo和λ，由于它們受揉捏機(jī)才能、壓出長度等要素約束。

　　4 小結(jié)

　　綜上所述，前進(jìn)揉捏型材成品率的途徑主要有：

　　(1)制定科學(xué)合理的出產(chǎn)技能(優(yōu)化技能)；

　　(2)前進(jìn)職工技能理論水平，并不斷總結(jié)出產(chǎn)經(jīng)歷；

　　(3)模具設(shè)計先進(jìn)合理并加強(qiáng)模具辦理，前進(jìn)一次上機(jī)合格率；

　　(4)優(yōu)化6063合金化學(xué)成份，前進(jìn)鑄錠質(zhì)量并進(jìn)行勻勻化或半均勻化處理；