铝挤压材质量控制目录◆铝型材几何质量控制◆铝型材表面质量控制◆铝型材组织与性能控制铝合金挤压型材的废品分为两大类：几何废品和技术废品。

几何废品是铝合金型材在挤压过程中不可避免的产生的废品。

如挤压的残料、拉伸时制品两端的夹头、定尺料因不够定尺长度而抛弃的料，切取必要的样品，分流组合模中残留在分流腔中的铝块，铸锭和制品切取定尺短料的锯口消耗的铝屑以及试模时消耗的铝锭等。

技术废品是铝合金型材生产过程中因工艺不合理、设备出现问题，工人操作不当时产生的人为废品。

它和几何废品不同，通过技术改进、加强管理，可以有效地克服和杜绝技术废品的产生。

技术废品可以分为：组织废品：如过烧、粗晶环、粗大晶粒、缩尾、夹渣等。

力学性能不合格废品：强度、硬度太低，不符合国家标准；或塑性太低，没有充分软化不符合技术要求。

表面废品：成层、气泡、挤压裂纹、桔子皮、组织条纹、黑斑、纵向焊合线、横向焊合线、擦划伤、金属压入等。

几何尺寸废品：波浪、扭拧、弯曲、平面间隙、尺寸超差等。

减少几何废品的措施（1）正确选择铸锭长度是减少工艺废品的主要措施。

铸锭的长度不是先挤压后再计算，而是先计算后再挤压。

（2）长锭加热，采用热剪技术是减少工艺废品的一项良好措施。

它不仅可以将铸棒切成短棒时不会产生废料，而且可以在试模时切取一个只要够试模的短棒即可，从而减少了试模的几何废料。

（3）改善铸锭的内外部品质。

它可使大多数合金铸棒不用车皮，即使像硬铝和超硬铝那样的合金一定要车皮，也可以减少车皮的深度，从而减少了车皮的几何废品。

由于铸锭的内外品质好，也可以适当缩短残料长度。

（4）一模多孔挤压可提高成品率。

1 铝型材几何质量控制1.1 波浪在挤压制品表面沿挤压方向，有局部的连续起伏不平的现象，如同水浪一样，通常称为波浪。

一般在薄壁宽面的型材或带材制品中容易产生。

主要原因：挤压金属从模具流出时的温度分布不均或冷却速度不均；也可能是挤压机运行不稳定，产生较大的抖动，使金属不平衡流过模腔；或模具设计不合理，工作带设计有问题使金属流动不均而引起制品产生波浪。

预防措施：1）维修好挤压机，使其工作平稳无抖动，调整挤压机、挤压筒和模具中心，使其三者同心度符合规定要求。

2）修正模具定径带长度，确保金属流动均匀。

3）适当降低挤压温度和挤压速度。

1.2 扭拧制品在挤压过程中一部分与另一部分流出速度不同而产生沿纵轴扭转的现象称扭拧。

一般断面为非轴对称型材容易产生，实心和空心型材都可能产生，有的开始时产生，有的在挤压快结束时产生。

主要原因：金属通过模具时各部分的流动速度不同而引起的。

当这种缺陷轻微时可以在随后的矫直工序中得到纠正，当扭拧严重时，即使进行矫直也无法消除。

消除方法：1）修正模具定径带长度，确保金属流动均匀。

2）对空心模具合理设计分流孔和桥部结构。

3）制品出口处安置形状相似的导路，或用石黑板、石墨条压住制品使之平稳前进。

4）合理调整挤压温度和挤压速度，使变形均匀。

1.3 弯曲制品沿纵向呈现不平直现象称弯曲。

沿纵向呈现均匀的弯曲称均匀弯曲;在制品某处突然弯曲称硬弯。

沿宽度方向(侧向)的弯曲称刀形弯。

主要原因：模具设计工作带或制品流出模孔后前端突然受到某处的阻力，立即产生弯曲;或制品流出模孔后，冷却速度大，各处收缩不平衡而引起弯曲。

消除方法:1）修理模具工作带，确保金属流动均匀。

2）安装合适的导路，从出料台到滑出台各处要保持平滑，不能有任何阻止制品前进的障碍。

3）适当增大拉伸率，将制品拉直为止。

4）适当控制挤压速度，冷却风要均匀，避免从一边吹风冷却制品。

1.4 平面间隙制品某一面呈现向上凸和向下凹的现象，用直尺放置该面，其间有一定的缝隙称之平面间隙。

主要原因：型材壁的两面金属流动不均或精正矫直配辊不当所造成的。

消除方法：修正模具工作带长度，确保金属流动均匀。

精整矫直时适当配好上下辊可以校正平面间隙。

1.5 尺寸超差制品各部分尺寸超过了型材断面图纸尺寸的公差要求称尺寸超差。

通常的尺寸超差有:厚壁超差、圆棒、圆管的外径超差，扁方管的长（宽）边超差，不规格型材角度超差，开口尺寸超差等。

主要原因：模具设计时尺寸预留不合理，或模具挤压时产生变形，或模具使用时间太长，或拉伸矫直时拉伸率控制不当等。

消除方法：1）建立模具档案，对于模具变形、使用时间长、壁厚已超差的模具应及时报废。

改进模具设计和模具制造工艺。

2）对于角度超差、开口尺寸超差的应修正模具工作带，确保金属流动均匀。

3）拉伸矫直时，适当控制拉伸量。

对有开口的型材，夹头时在开口处放上适当的垫块可以防止拉伸时收口。

4）严格控制挤压温度和挤压速度。

铝型材缺陷分析通常，铝型材壁厚出现超负偏差的现象较多，且易理解，而超正偏差（反涨水）现象并不多见，且不易理解。

实践表明，当流入模口前预先分配的金属流量大于某部位实际所需流量时，该部位将受到更高的压力；且受整体性限制，该部位将产生横向附加压应力；在这种附加压应力作用下，刚挤出模孔的温度很高的型材将产生塑性收缩变形而使壁厚增大，即“反涨水”。

对于实心型材平面模，主要通过合理优化导流腔来解决，而对于分流组合模则较难控制。

受横向附加压应力受横向附加拉应力铝型材缺陷分析由模具参数不合理引起铝型材几何尺寸与形状缺陷的现象非常普遍。

解决的措施主要是优化模具设计和现场修模。

铝型材缺陷分析舌头工作带磨损，阻力大舌头工作带缩短，纵向阻力减小铝型材缺陷分析氧化着色不一致斜角过渡铝型材缺陷分析焊合室太小7.2 铝型材表面质量控制2. 成层成层是一种无固定分布规律的挤压缺陷，多数是不连续的圆形或弧形的薄层分布在挤压制品的边缘，可见到明显的壳状分层。

主要原因：由于铸锭表面粘有油污尘土，或因挤压筒前端工作部分磨损较大，造成前端弹性区周围脏污金属的堆集。

挤压时沿着弹性区滑动面而被卷入制品周围而形成。

一般多出现在制品的尾端，严重时也可能出现在制品的中段，甚至前端。

消除方法：1）提高铸锭表面的清洁度。

2）提高挤压筒和模具表面光洁度，及时更换严重磨损超差的挤压筒和挤压垫。

3）改进模具设计，模孔位置尽可能离挤压筒边缘远一点。

4）减少挤压垫直径与挤压筒内径差，可以减少挤压筒内衬中残留的脏污金属。

3. 金属压入金属碎屑、氧化铝渣压入制品表面称金属压入。

主要原因：在模具空刀位置产生的氧化铝渣粘附在挤压制品上，流入出料台或滑出台被辊子压入挤压材表面所造成。

在阳极氧化时，金属压入的地方不形成氧化膜或形成压痕、压坑。

消除方法：1）光滑定径带、缩短定径带的长度。

2）调节定径带的空刀。

3）改变模孔的布置，尽量避免制品平面放在下面和辊子接触，以及氧化铝渣被压入。

4）铸锭表面、端头清洗干净，润滑油中避免有金属屑。

铝型材缺陷分析The school of materials science and engineering of CSU 铝型材缺陷分析黑斑形成的位置图铝型材缺陷分析The school of materials science and engineering of CSU铝型材缺陷分析除此之外还有：1）确保合金成分符合规定要求，提高铸锭品质，尽可能减少铸锭中会引起塑性下降的杂质含量。

2）改进模具设计，适当增大模子定径带长度和断面棱角部分适当增加圆角半径。

3）提高铸锭的均匀化效果，改善合金的塑性和均匀性。

4）在允许条件下采用润滑挤压、锥模挤压等措施来减少不均匀变形。

9. 组织条纹组织条纹出现部位图如下铝型材缺陷分析也可能与模具设计有关：模芯未遮住模孔，在气体排出前金属已挤入模孔；两股金属在分流桥下焊合时会封住少量气体。

模具中封闭的空气主要影响第一件型材质量。

铝型材缺陷分析11 堵模铝型材缺陷分析铸锭组织不均、加热温度不均、模面光洁度不均、模具不对中等因素均会加剧挤压变形的不均匀性，从而导致堵模。

铝型材缺陷分析12 麻点：因挤压模具工作带硬度低、光洁度低，表面易粘铝，从而造成麻点。

1314铝型材缺陷分析挤压条纹铝型材缺陷分析挤压条纹例：T形型材挤压模拟分析型材交接处易形成“梗条”、“折影”等现象，特别是当型材喷漆后，此现象更明显。

在交叉处出现纵向挤压条纹（并有凸起感），主要是因为此部位变形程度与其它部位不同，从而造成内部组织差别，因此对光线的折射和反射也不一样。

挤压过程中若此部位预先分配的金属流量过大，就会使该处受到横向附加压应力作用，挤出后则会产生凸起。

在交叉处的模面上挖一方坑，将金属流入模孔前的滑动摩擦变为剪切摩擦，可在一定程度上减轻条纹痕迹。

铝型材缺陷分析◆挤压条纹由上图可见，T 形型材交叉处的等效应变明显较小，表明该部位的变形程度低于其它部位。

在交叉处模面上挖一方坑后，等效应变较小的区域扩大了，从而使该部位纵向条纹变得不明显。

有经验表明，稍微加快交叉处的金属流动，可有效减轻挤压条纹。

交叉处的模面上挖一方坑加快加快 “T”型材挤压过程模拟铝型材缺陷分析 挤压条纹铝型材缺陷分析 挤压条纹铝型材缺陷分析挤压条纹横向焊合线在连续挤压过程中，相连坯锭之间接缝处的边界线，在横跨挤压方向上出现的条状或带状花纹，与挤压方向垂直，肉眼可见。

有的通过腐蚀或阳极氧化以后明显可见。

主要原因：在连续挤压时，模具内的金属与新加入坯锭前端金属焊合不良所造成的。

消除方法：1）将切残料的剪刀刃磨快，并调平直。

2）清洁坯锭端面，防止润滑油异物混入。

3）适当提高挤压温度。

铝型材缺陷分析 挤压条纹铝型材缺陷分析 挤压横纹铝型材缺陷分析挤压条纹保证焊缝质量的前提条件：焊合处金属无污染、无气体、无氧化工艺条件：足够高的温度、足够高的压力、足够长的时间固态焊合判别准则：压力准则（σ>10-20σs）m速度准则（考虑焊合路径）压力比值准则（p/p s>0.5），wp w—焊合室最大压力；p s—分流桥下端压力应变准则：强应变破碎氧化皮。

与最大压力准则一致铝型材缺陷分析挤压条纹不良焊合良好焊合铝型材缺陷分析挤压条纹焊缝的形成：开始阶段与后续阶段不一样。

开始阶段与模桥的清洁度、封闭的空气、两股金属的流速有关，后续主要是与剪切变形（流入的金属与粘连在模桥下端的金属之间的剪切摩擦）有关。

铝型材缺陷分析◆挤压条纹提高焊合质量的根本措施：工艺优化（挤压温度、速度的匹配）、模具优化（焊合室高度与形状、模桥参数）方管型材分流挤压焊合过程模拟其他表面缺陷主要是指小黑点、小白点、小针孔、雪花斑等。

产生原因：1）熔铸过程中产生的原因。

化学成分不均，有金属夹杂、气孔、非金属夹杂、氧化膜、金属组织内部不均匀。

2）挤压过程中产生的原因。

温度、变形不均匀，挤压速度太快，冷却不均匀，与石墨、油污接触处产生组织不均匀。

3）工模具方面的原因。

模具设计不合理，模子尖角过渡不平滑，空刀过小擦伤金属，工模加工不良，有毛刺不光洁，氧化处理不好，表面硬度不均匀，工作带不平滑。