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通过温度控制提高挤压铝型材产量
发布时间:2017-10-24 10:16:42      浏览量:0
通常,如果没有非预定的停机时间,那么最大产量主要决定于挤压速度,而后者受制于四个因素,其中三个固定不变而另一个则是可变的。第一个因素是挤压机的挤压力,挤压力大的可在锭坯温度较低时顺利地挤压;第二个因素是模具设计,挤压时金属与模壁的摩擦通常可使通过的铝合金的温度上升35~62℃;第三个因素是被挤压合金的特性,是限制挤压速度的不可控制的因素,型材的出口温度一般不可超过540℃,否则,材料表面质量会下降,模痕明显加重,甚至出现粘铝、凹印、微裂缝、撕裂等。最后一个因素是温度及其受控程度。
  如果铝型材挤压机的挤压力不够大,很难顺利挤压或甚至出现塞模现象而挤不动时,就可提高锭坯温度,但挤压速度应低些,以防材料的出口温度过高。每一个合金都有其特定的最优的挤压(锭坯)温度。生产实践证明,锭坯温度最好保持在430℃左右(挤压速度≥16mm/s时)。6063合金型材的出模温度不得超过500℃,6005合金的最高出口温度为512℃,6061合金的最好不大于525℃。出模温度的不大变化也会影响产品的产量与质量。
  挤压筒温度也是很重要的,特别应注意预热阶段的温度升高,应避免各层之间产生过大的热应力,最好是使挤压筒与衬套同时升高到工作温度。预热升温速度不得大于38℃/h。最好的预热规范是:升高到235℃,保温8h,继续
升温到430℃,保温4h后,才投入工作。这样不但能保证内外温度均匀一致,而且有足够的时间消除一切内部热应力。当然在炉内加热挤压筒是最佳的预热方式。
  在挤压过程中,挤压筒温度应比锭坯温度低15~40℃。如果挤压速度过快,以致挤压筒温度上升到高于锭坯温度,就要设法使挤压筒温度下降,这不但是一件麻烦的工作,而且产量会下降。在生产速度上升过程中,有时受电偶控制的加热元件会被切断,可是挤压筒温度仍在上升。如果挤压筒温度高于470℃,挤压废品就会上升。应根据不同的合金确定理想的挤压筒温度。
  千万不要认为预热挤压筒是在浪费时间、消耗能源。某工厂为赶生产任务,一方面用内部电阻元件加热,另一方面又以液化气烧嘴加热。在这种情况,温度无法测量与控制,会产生巨大的热应力,内衬温度高,膨胀比外套的快,以致挤压筒裂开,并听到“炸裂”的声音。
  挤压轴在工作过程中会积蓄内应力,这种应力大到一定程度会产生疲劳裂纹,一旦受到非轴向的径向力作用就会断裂。因此,挤压轴的累计工作时间达到4500h后,最好进行一次消除应力处理,在430~480℃保温12h,然后随炉冷却到50℃以下。遗憾的是,我国很少有工厂照此处理。
  生产高档优质表面建筑型材时,对挤压垫温度也应严格控制,以减少表面色调不一致废品量。固定挤压垫的质量比活动的好得多,能积聚更多的热量,因而能降低锭坯端头温度,能减少杂质进入型材内,有助于提高产
量。美国卡斯图尔公司(Castool)采用压缩空气冷却挤压垫与挤压轴,使其温度降到50℃左右。
  模具温度对于获得高的产量起着重要的作用,一般不得低于430℃;另方面,也不得过高,否则,不但硬度可能下降,同时会产生氧化,主要在工作带。在模具加热过程中,应避免模具之间紧靠着,阻碍空气流通。最好采用带格的箱式加热炉,每个模放于一个单独的箱内。
  锭坯在挤压过程中的温度升高可达40℃左右或更高些,升高量主要决定于模具设计。为了获得最大产量,对各项温度决不可忽视,应记录各个温度并严加控制,以找出机台的最大产量与各项温度的关系。
  最后,铝型材挤压生产厂的员工都应牢记:温度的精密控制,对提高产量是至关重要的。
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