铝合金型材【方钢】质量无忧

         说到船用铝板，大家*熟悉的要数5083铝板了。船用铝板是铝板产品研发应用的新兴领域，目前船板的生产能力已成为衡量铝板厂家综合实业的重要指标。那么，船舶制造厂家为何如此青睐5083铝板?5083铝板属于Al-Mg系合金，中等强度，具有耐蚀性好、焊接性优良、冷加工性较好的优势，广泛用于制造飞机油箱、油管、交通车辆、船舶钣金件、仪表、街灯支架、铆钉、五金制品、电器外壳等。在船舶制造领域，多采用5083H116/H321/H112状态的铝板，应用于船舶甲板、发动机台座、船侧、船底外板等部位。5083铝板满足船用铝板的选材要求：1、较高的比强度和比模量。船舶的结构强度和尺寸与材料的屈服强度和弹性模量密切相关，由于铝合金的弹性模量和密度大体相同，合金元素的添加也影响甚，因此在一定范围内提高屈服强度对减轻舰船结构有力。5083铝板属于中等强度，能同时具备优良的耐蚀性和可焊接性。2、焊接性优良。5083铝板具有良好的焊接抗裂性，在焊接时不容易出现裂纹现象。3、耐蚀性优良。耐蚀性能是船用合金的主要标志之一，5083铝板是典型的防锈铝板，耐腐性好，能适应恶劣的海洋环境，经久耐用。4、密度小。铝合金比重小，能减轻船板重量，节省能耗，增加载重。5、环保。铝合金不燃烧，遇火，而且回收利用率高，可循环再利用，环保性好。
          通过温度控制提高挤压铝型材产量，通常，如果没有非预定的停机时间，那么*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。 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、裂缝、撕裂等。*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*优的挤压(锭坯)温度。生产实践证明，锭坯温度*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*高出口温度为512℃，6061合金的*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，*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。*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，而且有足够的时间一切内部热应力。当然在炉内加热挤压筒是*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，*好进行一次应力处理，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。*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*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*大产量与各项温度的关系。然后，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。

      铝型材挤压加工型材模具的制造，也是决定其品质和使用寿命的关键因素之一。由于铝挤压工模具具有一系列特点，因此对铝型材模具制模技术需要很高的要求：1、由于铝合金挤压加工模具的工作条件十分恶劣，在挤压过程中需要经受高温、高压、高摩擦的作用，因此，要求使用高强耐热合金钢，而这些钢材的熔炼、铸造、锻造、热处理、电加工、机械加工和表面处理等工艺过程都非常复杂，这给模具加工带来了一系列的困难。铝型材挤压加工工艺模具的制造要求:2、为了提高铝型材挤压加工模具的使用寿命和保证产品的表面品质，要求模腔工作带的粗糙度达到0.8-0.4μm，模子平面的粗糙度达到1.6μm以下，因此，在制模时需要采取特殊的抛光工艺和抛光设备。3、由于挤压产品向高、精、尖方向发展，有的型材和管材的壁厚要求降到0.5mm左右，其挤压铝制品公差要求达到±0.05mm，为了挤压这种超高精度的产品，要求模具的制造精度达到0.01mm，采用传统的工艺是根本无法制造出来的，因此，要求更新工艺和采用新型专用设备。例如：数控车床，数控加工中心以及慢走丝加工等先进高精密度加工设备。4、铝型材断面十分复杂，特别是超高精度的薄壁空心铝型材和多孔空心壁板铝型材，要求采用特殊的挤压模具结构，往往在一块模子上同时开设有多个异形孔腔，各截面的厚度变化急剧，相关尺寸复杂，圆弧拐角很多，这给模具的加工和热处理带来了很多麻烦。5、铝型材挤压加工产品的品种繁多，批量小，换模次数频繁，要求模具的适应性强，因此，要求提高制模的生产效率，尽量缩短制模周期，能很快变更制模程序，能准确无误地按图纸加工出合格的模具，把修模的工作量减少到*低程度。6、由于铝型材挤压加工产品应用范围日趋广泛，规格范围十分宽广，因此，有轻至数千克的、外形尺寸为100mm×25mm的小模子，也有重达2000kg以上的、外形尺寸为1800mm×450mm的大模子。有轻至几千克的、外形尺寸为65mmx800mm的小型挤压轴，也有重达100t以上、外形尺寸为2500mmx2600mm的大型挤压筒。模具的规格和品质上的巨大差异，要求采用完全不同的制造方法和程序，采用完全不同的加工设备。7、挤压工模具的种类繁多，结构复杂，装配精度要求很高，除了要求采取特殊的加工方法和采用特殊的设备以外，尚需采用特殊的工装卡具和刀具以及特殊的热处理方法。8、为了提高模具的品质和使用寿命，除了选择合理的材料和进行优化设计以外，尚需采用*佳的热处理工艺和表面强化处理工艺，以获得适中的模具硬度和高表面品质，这对于形状特别复杂的难挤压制品和特殊结构的模具来说显得特别重要。综上所述，铝型材挤压加工模具的加工工艺不同于一般的机械制造工艺，而是一门难度很大、涉及面很广的特殊技术。为了制造出高质量和高寿命的模具，除了要选择和制备优质的模具材料外，尚需要制定合理的冷加工工艺、电加工工艺、热处理工艺和表面处理工等。