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鋁合金型材條紋的簡介

  鋁合金型材在腐蝕處理或陽極氧化處理后,表面出現或明或暗且平行于擠壓方向的白色線紋,該線紋一般稱作焊合條紋。有別于焊合不良,焊合條紋不會降低型材的力學性能,但出現焊合條紋的地方與型材表面其他地方形成較大色差,嚴重影響裝飾面外觀,難以被用戶所接受。因此,如何消除鋁型材表面焊合條紋是我們需要研究的重點問題。
        鋁合金型材是將鋁合金棒通過擠壓模具熱擠壓成型生產的。大部分的焊合條紋出現于空心型材,因為在擠壓過程中鋁合金圓鑄錠被分流模具分成若干股鋁合金流,隨后在模具焊合室內幾股鋁合金流又在擠壓力下焊合在一起流出模孔形成空心型材。在此過程中,焊合壓力、鋁合金流流動狀態、擠壓溫度和擠壓速度等因素都影響著焊合條紋的產生。下面就影響焊合條紋產生的幾個因素分別介紹其解決方法。
        鋁型材產生的條紋主要有以下幾種:
        一、摩擦紋,模具每次光模上機擠壓后,紋路都不能一一對應,有輕有重。主要原因:在擠壓過程中,型材流出模孔的瞬間與工作帶緊緊地靠在一起,構成一對熱狀態下的干摩擦副,且將工作帶分成兩個區——粘著區和滑動區。在粘著區內,金屬質點受到至少來自兩個方面的力的作用:摩擦力和剪切力。當粘著區內金屬質點所受摩擦力大于剪切力時,金屬質點就會粘附在粘著區工作帶表面上,并將型材表面擦傷而形成摩擦紋。
        二、組織條紋,主要原因分析,鑄錠鑄造組織不均勻,成分偏析,鑄錠表皮下存在較嚴重的缺陷,鑄錠的均勻比處理不充分等,在隨后的擠壓過程中導致型材表面成分不均勻,從而使型材氧化后的著色能力不相同,形成組織條紋。
        三、金屬亮紋,在氧化白料中表現發亮,大多數情況下為筆直條狀且寬度不定,在氧化著色料中該條紋呈淺色條狀。主要原因分析由于金屬流動出現摩擦或變形極其劇烈時,金屬局部溫度會上升很高,另外金屬流動不均勻也會導致晶粒發生劇烈破碎,然后發生再結晶,致使該處組織發生變化,在隨后的氧化處理中導致型材表面出現縱向的亮條紋,著色處理中致使型材著不上色或呈現淺色條紋。
        鋁合金型材產生條紋的主要原因在擠壓過程中,型材流出模孔的瞬間與工作帶緊緊地靠在一起,構成一對熱狀態下的干摩擦副,且將工作帶分成兩個區——粘著區和滑動區。在粘著區內,金屬質點受到至少來自兩個方面的力的作用:摩擦力和剪切力。當粘著區內金屬質點所受摩擦力大于剪切力時,金屬質點就會粘附在粘著區工作帶表面上,并將型材表面擦傷而形成摩擦紋。
        解決辦法1、調整模具工作帶出口角α,使其在-1°~-3°范圍內,這樣可降低工作帶粘著區高度,減小該區的摩擦力,增大滑動區;2、進行高效的模具氮化處理,使模具表面硬度保持在HV900 以上;工作帶表面滲硫可降低粘著區摩擦力,減少摩擦紋。

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