铝合金挤压、氧化型材缺陷、原因及其对策.

yangyong840729

挤压型材缺陷，原因及其对策
- K( K8 e' H- P. e6 ~! K序号 问题 原因 对策
4 c+ Z$ s9 u' w! C
% T: [4 {* a5 c( z) e4 A1
5 m& v7 H `8 }6 B% h, f$ v/ b7 G挤压模划
痕、裂纹
1.模具的裂纹。
# [8 g& i* M1 p2.型材被模具或者定径带划伤。 1.检查模具，挤压件的表面及时发现划痕，异物并及时清除。
1 B( K: k. Q4 N9 g( u& B2. 模具定径带应加工均匀，模具设计时应尽可能地减小模子转角处地应力。
2 定径带条痕 挤压时定径带的涂层不稳定，流动不均匀造成。 定径带面的氮化处理要均匀，定径带的形状要加工合适。

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9 I5 f8 w0 W/ W2 h# l
" a6 |% c# T+ r# o7 F. |" `" @氧化物条痕
( W$ h4 W- m# N; @ }0 K由于铸锭表面及挤压筒内残留金属中的非金属夹杂物流入挤压型材内而造成。 1.把挤压筒，铸锭及模具的中心和挤压轴的中心对正。切削铸锭表面。模具设计时把模孔的位置置于中心。
2.操作时挤压筒的温度低于铸锭温度；留有充分的挤压残料；避免过度润滑。

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组织条痕 由于铸锭的宏观或微观组织不均匀，铸锭的均匀化处理不充分；挤压型材加工的加热制度不正确所造成。 1.铸坯要进行晶粒细化处理，凝固时要均匀的急速冷却。
2.模具进行改进。
3.修整模具导流腔或定径带。

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桔皮 锭坯的成份有偏差或固溶处理不充分，以及不适当的挤压条件等使晶粒变粗大所造成。 1.适当调节挤压温度和挤压速度。
2 K. e0 x* d0 y$ m9 K+ g6 Z2.在矫直工艺中减少拉伸量。
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! W: K/ g. X) F8 Q( L
" D; z$ `/ N) a6 n1 l! h Z/ j6

) F6 s6 a1 h0 @6 b粗晶组织
A% R+ s" L5 b: K- g和锭坯的成份及组织有关，或者由于在挤压时变形热效应造成温度升高所致。 1.改变化学成份或选择适当的均匀化处理条件。重新设计合理的模具结构。
2.操作中选择合理的挤压温度，挤压速度及设计合理的模具；以避免在挤压时温度过于升高。
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3 E9 q6 c4 _) |$ z

* | X! V# E R" `# S& n( z

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9 x1 K u s Q


3 ]* N+ v/ ^! L" o# z气泡
1.在挤压过程中金属内部卷入空气。
- ?: x6 g# Q+ u1 F$ Q2.锭坯内部有裂纹或含有气体。
3.热处理的气氛（立式炉情况下，由下面水槽吸附上来的水蒸气，油及污物等。）。
1.检查挤压机的挤压轴；清洗挤压筒或修整挤压筒内孔的形状；磨快切压余的剪刀。
2.使用没有裂纹和氧化物夹杂的锭坯；防止锭坯过热；铸锭前对溶液进行充分除气处理。
' Q( V' ~' s$ X8 ?7 G- H- K3.操作中减慢挤压速度；控制热处理的气氛，防止水蒸气的进入；增大余压；减少对挤压垫和模具的润滑。

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) q) R& |' O) q: h+ y$ ?( `8
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2 { U9 o) e( l+ y' {* o夹渣
锭坯的表面层或挤压筒内壁上的异物被卷入而出现在挤压型材的表面；由于模具设计时模孔位置过于接近外圆所造成。 1.在模具设计上尽可能使模孔位于模具中心；对于中空的型材时，应把分流孔的外接圆缩小。
8 D# L: h( U* H6 C+ u2.多留余压；清除挤压筒内壁和固定挤压垫上的异物；减低挤压垫的温度，避免过度的润滑；增大挤压筒和锭坯的温度。
?7 d- x' T; m% p- d

9

焊合线 在挤压模具内，金属流的焊合部分与其它部分的组织差别；挤压时模具焊合腔内铝的供给量不足；连续挤压时模具内的金属与新加入坯锭前端焊合不良所造成。 1.重新设计合理的模具结构，改变分流组合模的桥部结构和焊合腔。
2.注意挤压温度和速度之间的平衡；避免焊合处混入润滑剂和异物；将模具内的挤压剩余物全部清除；清洁坯锭的端面。

+ @$ @: e; g/ ?* z$ R4 G. F+ q
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7 u1 e0 m8 [9 z/ W% y. w
6 l. w5 U( q/ U; U; r3 ^& b波痕
挤压金属从模具流出时的温度分布不均或冷却不均时容易产生。 1.调整挤压机，挤压筒和模具中心，使三者在一轴线上；修改模具定径带的长度。
' `6 g( c& A; s2 i# I2.操作中选择适当的坯锭加热温度和挤压速度。
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2 n9 s. e. P2 p) o! U! O11
颤痕
垂直与挤压方向产生的小节距直线状凸凹缺陷。 1.合理的设计适合与挤压型材断面的定径带长度。
# c1 `8 M5 Q, {1 S2 t2.操作中选择适当的挤压温度或挤压速度，避免过低的挤压速度。
6 G) I6 \: X) ~/ D
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擦、撞伤 挤压型材与工具或挤压型材之间相互接触；堆放，搬运型材之间互相摩擦产生的伤痕。 1.设计适当的模具，对模垫进行修整。
2.挤压型材间应放置垫条。
8 B9 {; @5 ?& J& c6 K, W' w3.改善专用夹具和夹具材料。
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; y4 H8 z& A) r" y) c
压痕
在模具空刀处产生的氧化铝渣粘附在挤压型材上，在前台处理时被辊子压入挤压型材中所造成。 1.通过模具的布置，避免铝制品的平面部分放在下面和辊子接触，以便不让氧化铝渣被压入。
2.调节定径带的空刀，缩短定径带的长度。

) E; f; [* U" D/ P6 [$ @14
辊子滑动痕 辊子开始旋转时，由于挤压型材的移动速度和辊子的旋转速度不协调所造成。
! C7 W; \& k1 L; G$ z6 G) w1.逐渐的或分阶段的提高辊子的旋转速度。
+ ^# k, t: x" _) i' V* {2.使型材的表面与辊子不接触。

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1 W) L7 P. f1 m4 k停止痕、咬痕 在挤压过程中突然停止，或模具的变形瞬间回复所造成。 1.加强挤压模的后模垫。
2.控制适当挤压速度，改善工具间的润滑。

$ J' m; Y$ @( t16
污痕 挤压时的润滑剂，冷却水或切削油残留附着与型材表面使型材改变颜色。 1.保持挤压型材表面的清洁。
& M2 H* o% \. p2.减少过度润滑。

1 f; ]1 a5 R- [* L: h4 a17
6 g; }2 g5 I- ?: O% ]点蚀斑 由于脱气处理不充分和均匀化处理中氢的渗入，坯锭内部的品质变坏所致。 1.加强脱气处理，注意均匀化处理时的气氛控制。
2 n" J) j, A( U9 h V2.减小挤压型材的外接圆，把焊合线置于挤压型材的角部。
18 颜色不均 挤压型材经受的加工过程（主要是金属流动）的差异所造成。 重新设计合理的分流孔布置的组合模。
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4 ?2 {9 ~. R$ G4 Y q- I" ]% I4 W

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) e. \$ ]( `; `$ O1 s
1 N/ v5 r& D* l( \- u
: ~% ?5 L; I. E+ `黑斑
) E- D; o3 t" L5 c$ _
. t( T- b, ~" u+ h! _# i挤压型材接触石墨板，受到急冷，在温度回升过程中促使析出粗大的Mg2Si（β中间相）所致。 1.提高冷却风扇的能力；使用绝热性能好的冷却台材料；若使用石墨做冷却台，则冷却台为步进式为好。
2.在使用石墨做冷却台情况下，不要使出料台和挤压型材的速度同步；挤压型材的冷却应在挤压台后立即进行，并尽可能速冷。


2 J; \! _) O" X" X- w20
; x6 j6 t9 U" y$ r8 m
( d- b# {. K7 W1 e2 d+ X' D雪片状腐蚀
清洗水腐蚀 挤压型材中含有微量的锌或镓，在中和处理工艺后的水洗槽内与SO42-离子和CL-离子反应；或当坯锭存放时间长，本身被碱雾腐蚀，在碱蚀处理中也会出现类似雪花状腐蚀。
1.型材中减少锌和镓的含量。
2.在表面处理中和时应注意控制水洗后溶液硫酸根离子的浓度。

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3 S, F1 L+ e- h1 D3 B [& a; K7 T闪烁花纹
由于在碱性处理时，锭坯中溶解的锌产生晶间腐蚀所致。 1.锭坯降低锌含量。
2.降低挤压温度，防止晶粒粗大。
3.腐蚀液中的锌浓度减少到3ppm或腐蚀液中加硫化物离子。

2 q! |& a' T2 G' Y K9 ]3.2 氧化型材缺陷，原因及其对策
序号 问题 原因 对策
( A5 O4 |: L( g% `# y0 a# m: K
1
阳极氧化槽液温度过高，降不下来。 1.冷冻机制冷量不够。
+ a+ a1 v) z% M' V' w2.冷冻机冷媒不足。
% k( m w7 _3 z) ~5 s: U3.热交换量不足或热交换面结垢。
4.电能在槽液中消耗大，发热量大。 1.增加冷冻机功率（台数）。
5 ~. O, \* _/ ?2.补充冷媒。
3.增大热交换面或清洗热交换部分。
4.采用脉冲阳极氧化。

2 槽端实际电压远低于表上显示数值。 1.导电横梁与电极接触不良。
2.电极连接处螺丝松动或锈蚀，使得此处电阻大。
: e* o7 q* p0 ^9 n3.电压表故障。
6 B% ?" C P, S B+ f8 y8 B1.用砂纸将接触部位磨平磨光亮。
8 K% p2 G, H5 h7 Q2 z2.紧固螺丝。
3.更换被锈蚀的螺丝。
, m- I! ^4 _) D' S' |" m4.定期校正电压表。
' Q' T4 J4 e& e2 [ Z3 e e7 Y* k
$ D1 z5 Q# f$ v/ t
: n, f- @2 H6 i; v3 ^
L$ F; k0 l6 E1 p4 U9 }3


. }: E0 I* x* I' e w6 E氧化膜厚度
不够 1.电流密度低或氧化时间短。
2.电接点少。
3.导电杆退膜不彻底，使得导电杆与型材接触不良。
4.电解液温度过高。
5.阴极面积不足。
$ B/ \) J7 Q5 R( r/ T' f u6.合金含高铜，高硅。 1.选择较佳的电流密度或延长氧化时间。
. I* i9 e1 a: }2.增加电接触点。
$ M! p$ p/ r* F9 R$ `3.选用合适有效的退膜方法。
4.充分冷却，液流搅拌。
5.增加阴极面积。
6.严格控制合金成分。

8 w0 A+ I9 `2 R0 d6 d- h; A
4
) |- }& O( Y V( U
氧化膜厚
6 a- K% E! }' R+ P3 i5 n& B& A不均匀 1.型材绑料过于密集，间距不均匀。
6 h' U7 O1 ~# j2.电流分布不均匀。
: k0 w g* K8 k+ N, x3.型材表面附有其它电解液或油脂等杂物。
% ~5 b& y, F/ J* t( X) n" B4.电解液有油脂杂物。 1.合理装挂，保持型材间距均匀，且控制在20-50mm范围内。
) K' |5 ^2 k# T; }- { B2.调整阳极极板间距，使型材处于均匀电场中。
3.加强型材表面的清洗，禁止用手套触摸型材。
4.加强槽液的管理。

4 n {5 y/ v; D& Z. A, B2 t' Z5 氧化膜局部
腐蚀 1.氧化后型材表面清洗不干净。
2.电解时电解液局部温度过高。 1.改善氧化后的清洗工序。
2.加强槽液搅拌。
/ ]4 P E4 Z$ Y. K! t" z6
0 h2 i) }- l$ W' v I电解腐蚀 1.槽内混入重金属离子。
' p+ W% V5 i8 l2.型材含锌量超标。
3.水中混入CL-。 1.加强槽液管理。
2.降低铸锭中锌含量0.05﹪以下。
3.使用纯水。
& x) Z# L( r* e/ l8 h5 Y, P
7 j4 {$ `6 v7 @/ q W7
过腐蚀 1.碱槽浓度高，温度高，碱蚀时间长。
2.碱蚀槽后的水洗槽碱含量高，型材在其中停留时间长。
1.严格工艺纪律。
2.定期换水，严格控制水洗时间。
; z' S) l+ p. Z8 S
8
局部无膜 1.型材与导电杆接触不良。
2.型材表面前处理不符合工艺要求。 1.改善接触。
2.提高表面前处理质量。
, V3 {8 F% Z* A$ B( ^3 h, o2 p9 氧化膜裂纹 1.电解液温度低（硬质氧化）。
2.机械碰撞。 提高电解液温度，小心搬运。

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; p e# h" d* T. L, l; e0 ~$ d9 P氧化膜脱落 1.电解液浓度高（H2SO4或AL3+）。
2.电解液温度高，电流密度大，氧化时间长。 严格遵守工艺规程。
11 氧化膜
' V/ |% o# |/ S6 O1 v# T耐磨性不够 1.电解液温度高。
5 c3 h7 n0 @- [( |, q' [2.电流密度低。 1.充分冷却电解液。
2.选择合适的电流密度。
12 氧化膜
% o" r! V7 \" P" u; S# F耐蚀性不够 1.合金成分影响（如Si,Fe高）。
2.电解液浓度高。
3.电解时间长。 1.改善合金成份。
; J- H4 A0 C2 Y5 Q2 K" z2 p0 D! C2.控制浓度在规定值。
3.提高电流密度，缩短时间。
2 I4 k Z' n" t
13 型材表面
起灰、粉化 1.封孔液被污染，PH过高。
2.电解液温度高，浓度高，溶AL3+量高，电流密度高，处理时间长。 1.更改封孔液。
; f8 i$ d9 x: c2.遵守工艺规程。
) \ f0 a' Y) c/ u
3 k7 \. i& H1 h) R7 ]14
黑斑点 1.硝酸中和不足。
2.挤压型材冷却不均不充分，导致粗大的Mg2Si析出沉淀。
T) a, \1 v/ w, k P, k5 ^% E
: x" F6 R7 H4 L' M1.提高硝酸浓度或延长中和时间。
. u! M) f4 l/ X8 K2.提高挤压淬水，冷却风扇的能力。

2 w: k6 t* v$ p, s5 P3 F. K9 b15
电击烧伤 1.型材彼此间接触。
2.型材与阴极接触，发生短路。
; G- P! F% }4 _' [! L3.型材与夹具接触不良。 1.控制型材间距。
2.通电前检查。
9 ]8 m2 @' S' H3.夹具夹紧型材。

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$ P; f$ u: M% x2 w) p1 d) @气体或液体
* Z& v) }& X# U5 c0 \0 q) I4 c流痕
1.型材挂件不当。
7 W) W% b! T9 V9 Z; R9 t5 F; E2.碱流痕系碱蚀操作不当。 1.保持型材有一定的斜度，凹槽面朝上不能朝下。
2.碱蚀尽量缩短型材在空中停留时间。
7 u8 z6 w) L S1 t/ @
. y' C f" g. q
- D9 L0 I$ k1 B; b


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色差 1.电流分布不均。
2.机比不当。
C; E. q1 T8 O7 d F1 @# L3.型材上附着异物。
7 C4 b8 i0 r4 e; {' a/ x W0 v4.机间距不适当，型材间距差别大。
5.型材形状复杂。
6.搅拌不足不均，溶液浓度差大。
7.型材合金成份影响。
' B5 N( j, B( c& C; R5 ` B8.电解液温度过高且不均匀。
& E0 W; P _/ D* V w# c d9.氧化膜不均匀。 1.增加电接点。
2.调整阴极面积。
? @9 f. @0 F+ k/ p2 R$ B! R# m3.水洗要充分。
' M4 {: T7 q7 t+ w: ^4.调整阴极部距，控制型材间距，使用均匀。
5.考虑配置适当阴极。
0 X2 q/ c! z" \6 X, T, |6.加强着色液循环。
* c! u0 L3 m: A) N2 U7.控制合金成份范围。
8.冷却电解液到正常温度。
9. 提高氧化膜质量。
& g( r% f8 A1 O G) l* \) V
( J, H% A0 u v4 |- A2 j18
! T7 c( {* J) x3 \2 X C* [5 J不上色 1.型材表面无膜。
2.电接触不良。
I8 p0 {& h9 z2 L3.铝丝烧断。 1.返工。
$ V; u! T8 p9 L. i: y+ ?! x$ l& }3 z2.挂料杆退膜彻底，紧固各接触点。
3.补接铝丝。

7 U( h, M2 E7 [( }% _+ I

+ g$ d/ F& Y/ ^& s- B. d7 {- y19
9 @, p. I" i% G. ^- @

型材表面
膜层发暗 1.合金成份影响（如含高硅高铁）。
2.氧化过程中断电又通电。
3.型材在氧化槽中长时间不通电。
4.电解液浓度低。
5 n' S6 ^; }+ G$ P5.阳极氧化电压过高。
6.多次返工。
7 K f; h" P6 [# N7.碱蚀时间过长。 1.严格控制Fe,Si含量。Fe＜0.2﹪，Si＜0.6﹪.
) u8 N; D3 |+ C) p0 }! }. ]: m( [2.长时间断电应返工处理。
3.缩短型材在槽中的停留时间。
" W" X9 `* t/ I, T# g! I4.提高槽液浓度。
7 s1 p6 g5 @8 \7 k5.在工艺规定范围内变动。
1 R! q, j: c$ Z: ]0 f' Q" x* j1 T6.只准返工一次。
& A8 N/ r# g! p& a$ @: E7.控制碱蚀时间。
, a0 i/ ?" w1 Y; {9 w, h
20
$ j9 a3 a9 H, a- N& y& L" Y! y酸蚀不均匀 1.F-浓度太低。
# |) y6 \, ?6 F+ w* g2.添加剂失效或过多。
3.槽液温度过低。 1.严格执行工艺规范。
( L( k- Z$ k. l! m. r2.对添加剂的质量进行严格检查。

8 D: A0 h/ p# H& ]: Y( w5 x21
砂粒太细或
9 L' z2 z6 N( ?, {. j* w3 }不起砂 1.酸蚀时间太短。
2. F-浓度太低。
- ^, M2 a, |) K( E+ V6 V8 i- u3.添加剂浓度太高。
4.槽液温度过低。
2 U2 i1 s j: ]: f- Q严格执行工艺规范。

' Y- g5 [- F' w22
J; K/ l9 l- J, J表面灰暗无光泽感 1.多次返工。
2.合金成份影响。
) Q, T/ j4 [9 D4 q+ z3.温度太低，时间太长。 1.做到一次生产合格，允许返工一次。
$ t) z/ f& W; P1 v8 U2.控制合金成份。
6 C6 E9 { r- s' X! j# e3.严格执行工艺规范。

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