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(tái)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(gè)鎂原子同1個(gè)硅原子構(gòu)成，鎂的相對(duì)原子質(zhì)量為24．3l，硅的相對(duì)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(guò)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(guò)剩對(duì)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(guò)剩0．01％時(shí)合金的力學(xué)功能σb約為218Mpa，已大大超越國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)功能，并過(guò)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(guò)剩硅。為了使6063合金中的鎂充分與硅匹配，實(shí)踐配料時(shí)，有必要有意識(shí)地使Mg：Si＜1． 73。鎂的過(guò)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(shí)，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(duì)比，大約可使揉捏力下降6％-10％。均勻化處理后冷卻速度對(duì)安排的分出做法有主要的影響。對(duì)均熱后快冷的鑄錠，Mg2Si簡(jiǎn)直能悉數(shù)固溶于基體，過(guò)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(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)和不斷改進(jìn)，現(xiàn)在市場(chǎng)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(shí)刻后，在出料區(qū)冷卻到挨近揉捏溫度時(shí)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(qǐng)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(duì)揉捏出產(chǎn)來(lái)說(shuō)，揉捏溫度是最基本的且最關(guān)鍵的技能要素。揉捏溫度對(duì)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(wèn)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保可溶解的相安排不從固溶中分出或呈現(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(shí)刻對(duì)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(shí)刻。通常來(lái)說(shuō)，對(duì)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(shí)視不同成品及單位壓力巨細(xì)來(lái)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(duì)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(guò)快，成品外表會(huì)呈現(xiàn)麻點(diǎn)、裂紋等傾向。一起揉捏速度過(guò)快添加了金屬變形的不均勻性。揉捏時(shí)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(guò)主動(dòng)調(diào)理揉捏速度來(lái)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(shí)，沿鑄錠長(zhǎng)度方向上存在著溫度梯度40-60℃(梯度加熱)，揉捏時(shí)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(guó)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(lái)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(gè)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(lái)。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(dòng)風(fēng)機(jī)和電扇轉(zhuǎn)數(shù)能夠改動(dòng)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(shí)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(dòng)。運(yùn)用牽引機(jī)的意圖在于減輕多線揉捏時(shí)長(zhǎng)短不齊和抹傷，一起也可避免型材出模孔后扭擰、彎曲，給張力矯直帶來(lái)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(shí)效

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

　　3．6 鑄錠長(zhǎng)度的優(yōu)化與核算

　　鑄錠長(zhǎng)度的核算方法有體積法和質(zhì)量法。經(jīng)過(guò)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(zhǎng)度(mm)；

　　A1——型材截面積(mm2)；

　　L1——型材長(zhǎng)度(mm)；

　　A——揉捏筒面積(mm2)；

　　Ln——壓余長(zhǎng)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(jiǎn)化以后整理為公式(1)，K與Ln能夠認(rèn)為是常數(shù)，只請(qǐng)求λ，確定Lmax，可便利地求出Lo，即鑄錠長(zhǎng)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(zhǎng)度；

　　L1 型材壓出長(zhǎng)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(zhǎng)度(m)；

　　L12 切頭切尾長(zhǎng)度(m)。

　　(3)式對(duì)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(zhǎng)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(duì)照表。通常民用修建型材供貨長(zhǎng)度為6m。這種對(duì)照表對(duì)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(jiǎn)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(duì)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(lái)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(guò)優(yōu)化揉捏技能和準(zhǔn)確核算鑄錠長(zhǎng)度等辦法來(lái)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(zhǎng)度(mm)；

　　Ln 壓余長(zhǎng)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(zhǎng)度Lo越長(zhǎng)，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(zhǎng)度影響較大些?？墒?，不能無(wú)約束地添加Lo和λ，由于它們受揉捏機(jī)才能、壓出長(zhǎng)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(jì)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；