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空心型材焊縫產(chǎn)生的原因

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:*  日期:2008-11-6
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  空心型材是常見的鋁合金裝飾材料及工業(yè)型材,也是鋁加工廠經(jīng)常生產(chǎn)的品種,由于擠壓機(jī)能力的不同,可能在不同的機(jī)型上生產(chǎn)不同的空心型材,例如,在5MN機(jī)上生產(chǎn)25mm×38mm扁管,8MN機(jī)上生產(chǎn)100mm×25mm管材以及在18MN或更大的機(jī)上生產(chǎn)幕墻型材、紡織型材或其它工業(yè)型材等。但在生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到的問題是:由于焊縫

  空心型材是常見的鋁合金裝飾材料及工業(yè)型材,也是鋁加工廠經(jīng)常生產(chǎn)的品種,由于擠壓機(jī)能力的不同,可能在不同的機(jī)型上生產(chǎn)不同的空心型材,例如,在5MN機(jī)上生產(chǎn)25mm×38mm扁管,8MN機(jī)上生產(chǎn)100mm×25mm管材以及在18MN或更大的機(jī)上生產(chǎn)幕墻型材、紡織型材或其它工業(yè)型材等。但在生產(chǎn)過程中經(jīng)常遇到的問題是:由于焊縫嚴(yán)重,型材經(jīng)表面處理后出現(xiàn)黑帶或色差嚴(yán)重而使產(chǎn)品報廢,造成不可挽回的損失。本文就有關(guān)因素進(jìn)行了分析和歸納,供同行參考。

  焊縫形成的機(jī)理
  金屬經(jīng)過分流孔分成幾股重新聚集在焊合室,由于分流橋的存在,橋底不可避免形成金屬流動的剛性區(qū),使該處金屬原子的擴(kuò)散結(jié)合速度較慢,金屬的組織致密度降低。所以用分流組合模擠壓型材將不可避免存在焊縫;但良好的焊縫可使型材在經(jīng)表面處理后避免出現(xiàn)諸如黑帶這樣的現(xiàn)象。要保證焊縫的質(zhì)量,必須使焊合室焊縫處金屬能充分?jǐn)U散結(jié)合,否則,將形成疏松、顆粒粗大與其它部位的組織不均一,因此,變形程度要大一些,特別是焊合室的金屬變形量要大,以形成較大的流體靜水壓力。

  烽縫嚴(yán)重產(chǎn)生的原因
  擠壓力過低,則焊合力較低。造成擠壓力低的因素是綜合的,有模具上的因素也有工藝上的。有以下幾種情況:一、擠壓比較低。要提高焊合力可以采取下列方法:1/上模增厚2/分流孔適當(dāng)減小3/擠壓溫度適當(dāng)降低,正常的空心型材擠壓溫度為460-500℃,可降至420-440℃。這方法在現(xiàn)場很實(shí)用。選擇較大的擠壓筒,即將該型材安排在較大的機(jī)型上擠壓。焊合室選擇深些(可通過將分流橋“下沉”的方法)。但要注意沉橋也會降低擠壓力,因此使用此法時要根據(jù)具體的情況而定。對于采用“+宇”橋結(jié)構(gòu)的分流模較為有效。事實(shí)上,在生產(chǎn)過程中,隨著模具的磨損,型材的壁厚也隨著增大,擠壓比也降低,到一定的程度,焊縫的嚴(yán)重將會影響型材的表面質(zhì)量。分流孔設(shè)計過大(特別是對于擠壓比低的型材),使擠壓力降低,從而降低焊合力。建議分流孔邊緣距離擠壓筒壁有至少6—10mm距離。當(dāng)然分流孔的選擇與分流橋的結(jié)構(gòu)結(jié)合起來考慮會更好。

  焊合室過淺或容積過小,形成不了足夠的靜水壓力。合理的是在保證模芯剛性、強(qiáng)度的前提下,加大焊合室的容積。可以是加大焊合室的斷面積,也可以是增加焊合室的高度。

  分流孔布局不合理、分流橋設(shè)計及加工不合理。應(yīng)盡量使焊縫往角部或非裝飾面靠,并采用滴水形分流橋及合理的焊合角,使焊點(diǎn)落在焊合室平面之上(即預(yù)成型區(qū)內(nèi));若采用“+宇”橋結(jié)構(gòu)布置分流孔,類似這種情況,中間橋可窄些,并沉橋(加深局部焊合室深度)5-8mm.
  擠壓溫度過高。(見工藝方面的分析)2.5工藝上1/鋁棒的質(zhì)量及成分方面鑄棒的內(nèi)部缺陷易出現(xiàn)在空心型材的焊縫上(難變形區(qū))。Mg、Si總量過高以及Fe含量過高將加劇焊合不良,建議Mg、Si總量在0.7%-0.9%范圍內(nèi),F(xiàn)e含量低于0.15%可得到較好的焊縫質(zhì)量。擠壓溫度及擠壓速度棒的溫度高是有利于金屬的擴(kuò)散結(jié)合,但又導(dǎo)致金屬粘結(jié)模具現(xiàn)象的加劇,同時,溫度高,又導(dǎo)致金屬的組織晶粒生長和成長速度加快,因而將使焊縫組織粗大。擠壓速度過高,金屬變形功增大,金屬溫度升高較大。另外,擠壓溫度過高,擠壓力將降低,因而又降低了焊合力。因此,在生產(chǎn)現(xiàn)場,最實(shí)用的是將鋁棒溫度降低,然后進(jìn)行模具方面及其它的分析或維修。擠壓筒溫度的選擇不合理也會影響焊縫的質(zhì)量,對于厚壁型材建議擠壓筒溫度440-460℃,而對于薄壁型材及分流孔過大的情況下,建議選用400-420℃,另一方面,擠壓筒不干凈,余積氧化皮多,或者擠壓筒已變形如鼓形,以及擠壓筒與擠壓墊間隙過大,這些均影響焊縫質(zhì)量。冷卻不均勻也將影響焊縫的質(zhì)量。事實(shí)上,當(dāng)采用石墨制品作為出料滑出臺時,與石墨接觸的一面,型材也易出現(xiàn)氧化后有黑帶的現(xiàn)象,特別是在炎熱的夏季。這是由于石墨其特性使型材局部的溫度上升,從而加速了該面焊縫處晶粒的長大。但設(shè)備的冷卻能力足夠的話,則可避免此現(xiàn)象。要減輕焊縫對表面質(zhì)量的影響,也可以相對減少氧化過程中的堿蝕時間。

   解決空心型材的焊合質(zhì)量問題,先要“診斷”模具,然后選擇并保證合理的工藝或者根據(jù)模具的情況調(diào)整擠壓工藝。焊合不良或者焊縫嚴(yán)重的結(jié)果是型材在經(jīng)表面處理后產(chǎn)生諸如黑帶、色差等色帶現(xiàn)象。


 

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