【佛山6063铝管厂家】铝型材挤压消费时挤压速度与温度之间的机密
一、铝合金型材挤压成型全过程中的溫度转变
挤压成型溫度和挤压成型速率是挤压成型全过程中的2个主要参数。塑性形变区的溫度务必与金属材料塑性变形最好是的温度范围相一致。
塑性形变区的溫度在于胚料和专用工具的加温溫度、形变热及其被周边物质所消化吸收的发热量。挤压成型速率或金属材料流动性速率越大,被周边物质消化吸收的发热量就越小,则塑性形变区的溫度就越高,相反也是。在一定的形变水平下,或是是挑选适合的加热溫度,或是是挑选适合的形变速率,都能够使塑性形变区的溫度维持在要求的范畴内,当形变速率较钟头,务必提升加热溫度。而形变速率很大时,则务必减少加热溫度。因而,运用“锥型”加温和制冷模貝的方式可得到较高的挤压成型速率。
伴随着挤压成型标准的转变,挤压成型全过程中的挤压成型溫度和挤压成型速率是持续转变的。
在挤压成型铝合金型材时,挤压成型溫度较低(400~500℃),挤压成型速率比较慢(≤25 mm/s),并且铝合金型材的传热很高,因此 在预估塑变区的温度梯度时务必考虑到因为挤压成型金属材料的导热和金属材料与挤压成型专用工具中间的热交换器而造成的溫度转变。
为了更好地测算挤压成型时的升温,原苏联专家学者ЮII.斯捷尔尼克斯(CTepUrIK)明确提出了以下公式计算:
图为某铝厂挤压成型生产流水线
式中 △t——挤压成型时的升温/℃;
A——热功当量;
P0——在塑变区中测算溫度转变横断面上的企业挤工作压力;
C——挤压成型金属材料的定压比热;
ρ——挤压成型金属的密度;
△t0——毛胚和挤压成型筒的原始温差/℃;
b1、b2——各自为挤压成型筒和毛胚金属材料的储热指数;
γ——在于P0和叼值的指数(见图3—1—19);
η——挤压成型轴行程安排长短与挤压成型筒內径的占比,η=h/D;
Pe——彼克列(FIKRe)准数,Peu·D/α;
v——挤压成型速率/mm·s-1;
D——挤压成型筒內径/mm;
h——挤压成型轴行程安排长短/mm;
α——溫度传输指数/m2·s-1。
把挤压成型金属材料和专用工具原材料的热学物理常数值带入(3—1—1)中,可大大简化测算全过程。比如,对碳素工具钢型铝合金,式(3—1—1)可简化为:
在1.44~10.5 mm/s的速率范畴内挤压成型棒料时,在每个挤压成型环节中,毛胚外表温度的测算值和实验值基本上合乎(见图3—1—20),表明以上公式计算在工程项目测算中是可用的。
在挤压成型全过程中的升温对专用工具的溫度和挤压力的大小都是有一定的危害,因而,在设计方案和应用挤压成型工模貝时均应考虑到这一要素。
二、铝合金型材挤压成型时的溫度标准
在明确挤压成型的溫度规章制度时,应当考虑到下列一些要素:
1)铝合金的塑性变形图与状态图,掌握铝合金最好塑性变形温度范围和改变状况,防止在多组分和改变溫度下形变;
2)挤压成型全过程溫度标准的特性,危害溫度标准转变的要素和调整方式及其升温状况;
3)尽量地减少形变抵抗力,减少挤工作压力和功效在工模貝上的荷载;
4)确保挤压成型产品中的溫度遍布匀称;
5)确保较大 的排出速率;
6)维持溫度不超过该铝合金的临界压力,以防塑性变形减少造成裂痕;
7)确保挤压成型时金属材料不粘接专用工具,恶变产品表层质量;
8)确保产品的机构均一和物理性能最好;
9)确保产品的规格精密度。
在明确挤压成型时的最好溫度规章制度时,还应当考虑到浇铸的冶金学特性:
1)结晶体机构的特性;
2)铝合金成分的起伏;
3)金属材料问化学物质的特性;
4)松散水平、汽体和别的的非金属材料残渣的成分等。
常见铝合金型材挤压成型时锭坯的加温溫度(见表3—1—5),可供制定加工工艺和设计方案模貝时参照。
表3—1—5常见铝合金型材挤压成型时的溫度一速率技术规范
合 金
制 品
溫度/℃
均值排出速率
锭坯
挤压成型筒
/m·min一1
2A14
2A12
2A50
2A80,2A70,5A02
7A04
1050A、1035
2A21
5A05,5A06
6A02,6063,6061
不锈钢棒、方棒、六角棒
及通用性铝型材
380~440
380~440
380—440
320~430
350~430
390~440
390—440
400~450
450~520
360~440
360~440
360~400
350~400
330~400
360~430
360—430
480~440
450~480
1~2.5
1~3.5
3~6
3~15
1~2
40~250
25~100
1~2
3~15,6063铝合金可以达到l20
2A12
一般主要用途铝型材
高负荷铝型材、中空型
材、大部分铝型材、墙板
380—460
430~460
420~470
360~440
400~440
400~450
1~2.5
0.8~2
0.5~1.2
2A11
一般主要用途铝型材
330~460
360~440
1~3
7A04
等横断面铝型材、大部分型
材、墙板
370~450
390~440
360~430
390~440
0.8~2
0.5~1
5A02、5A03、5A05、5A06、5B06
实芯和中空铝型材、墙板
420~480
400~460
0.6~2
6063
6063、6A02
6A02
装饰设计铝型材
中空工程建筑铝型材
关键主要用途铝型材
450~500
480~530
490,510
450~480
450—480
460—490
到120
8~60,6063铝合金可做到100
3~15
三、铝合金型材挤压成型时的速率标准
挤压成型时的速率有三种:挤压成型速率vj——表明挤压成型设备柱塞泵、挤压成型轴和挤压成型垫的挪动速率;金属材料排出速率vL——金属材料排出模孔时的速率;vLλ·vj;形变速率ε.,亦称形变速度,即单位时间内形变量转变的尺寸:
在生产制造中,最常见的是挤压成型速率uj和排出速率uL。掌握挤压成型速率以便恰当操纵挤压成型时的挤压成型轴前行速率。排出速率体现铝合金可挤压成型性的高矮。
挤压成型时的速度溫度是联络在一起的。一般来说,提升挤压成型速率则务必减少锭坯的加温溫度;相反,提升了挤压成型溫度则务必减少挤压成型速率。
挤工作压力是被挤压成型铝合金形变抵抗力的涵数。热处理的目地,是为了更好地运用金属复合材料在高溫下屈服应力降低这一状况来完成大的形变量。具备高形变抵抗力的铝合金务必加温到很高的形变溫度。可是,假如锭坯初始溫度和挤压成型速率造成产品出入口溫度十分贴近该铝合金的固火线零线溫度时,则表层将造成裂痕、不光滑、品质受到影响。图3—1—21为较大 速率和出入口溫度中间的关联曲线图。图上得出了两根極限曲线图;一条表明机器设备工作能力的较大 挤工作压力曲线图,超出它不太可能完成挤压成型;另一条表明金属品逐渐裂开的冶金学極限。两根曲线图中间的总面积出示了该铝合金挤压成型时全部的制作工艺主要参数,特别是在相交点上出示了理论上较大 速率和相对应的最好出入口溫度。应注重的是这一相对值仅仅从挤压成型速率视角考虑,不一定能达到产品的物理学一冶金工业特性规定。
在明确基本挤压成型时的具体金属材料排出速率时,可在已经知道挤压成型溫度的基本上综合性考虑到原材料与加工工艺主要参数(如金属材料形变抵抗力与塑性变形、挤压成型指数、流动性不匀称的特点工模具设计方式及加热标准)及其机器设备标准的危害。
表3—1—5得出了常见一些铝合金型材挤压成型各种各样铝型材时的锭坯、挤压成型筒加温溫度和平均的排出速率。