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国内铝合金挤压技术的发展 1 改性铝合金挤压材的制备 1949年中国的铝压缩生产基本上是空的。现在它已经发展起来。建立了一个完整的大型、中型和小型压缩系统，设计并制造了75nm、80nm和100mnm和125nm的单级压缩机。国内铝合金挤压机数量超过3000台。挤压工艺不断改进,穿孔挤压、润滑挤压、等温等速挤压、扁挤压、宽展挤压、分流组合模挤压、变断面挤压、水冷模挤压、快速连续挤压以及静液挤压等新的挤压工艺正在进行试验研究,并获得一定的应用。我国的铝合金挤压材产量,2005年已增加到350万吨,占铝材总产量的60%左右,品种已超过10000种。我国生产的壁板的最大宽度为932mm,型材的最大断面积达400cm2,长度达10～30m;棒材最大外径可达Φ620mm,管材的规格范围为Φ5mm×0.5mm～Φ620mm×115mm。我国已成为世界上的挤压大国,但尚不是挤压强国,与工业发达的国家比较起来,我国的铝合金挤压技术还有一定差距。 2 其他经济断面管路 管材轧制是生产无缝管材的主要方法之一,按管坯的变形温度不同,可分为热轧和冷轧。目前,在铝管生产中,大多数情况下,采用热挤压法获得管坯,然后进行冷轧获得成品管材。冷轧制得的管材表面光洁,组织和性能均匀,壁厚尺寸精确。与拉伸法相比,冷轧法还具有道次加工率大,生产效率高等优点,还可以生产各种异型管材、变断面管材、锥形管材及其他经济断面管材。 冷轧管机的种类很多,目前常用的有周期式二辊冷轧管机和周期式多辊冷轧管机。尽管行星式冷轧管机,连续冷轧管机,多线冷轧管机,横向多辊旋压机等新型冷轧管机具有生产效率高,加工率大等优点,但其设备和工具制造复杂,更换管材规格困难,设备和工具费用大,而未被广泛采用。 周期式二辊冷轧管机最初出现于美国,目前其机构已经改善得很完善,产品规格范围可以达到外径Φ12～Φ457mm;壁厚0.2～15mm。国内常用的冷轧管机有俄国的XпT冷轧管机和我国制造的LG系列冷轧管机。多辊轧机可分为三辊、四辊和五辊三种。一般直径为Φ8～60mm的管材采用三辊,直径为Φ60～120mm的管材采用四辊、五辊冷轧管机轧制。 旋压是用于成形薄壁回转体工件的一种加工方法。它是借助旋轮等工具作进给运动,加压于随芯模沿同一轴线旋转的金属毛坯,使其产生连续的局部塑性变形而成为所需空心回转体零件。旋压加工包括普通旋压和强力旋压。用旋压法可生产纯铝、硬铝和超硬铝合金的几十种合金几十个规格的大型薄壁空心回转体零件,最大直径可达8000mm以上,壁厚精度可以控制在±0.01mm以内。 3 推动铬技术的发展 (1) 拉伸配模的确定 铝及铝合金线材主要分为铆钉线、焊条线和电导线三大类。线材拉伸坯料一般有挤压坯、轧制坯和铸造坯。铝导线一般用轧制坯和铸造坯,而批量小、合金和规格多的铆钉线和焊条线主要采用挤压法生产的线坯。 拉伸配模是最关键的拉伸工艺技术,要根据设备、合金状态以及产品品种和规格等条件进行拉伸配模计算,以制订出合理的拉伸工艺。 线材拉伸模分为入口锥、润滑锥、工作锥、定径区和出口锥五部分。拉伸模一般用硬质合金制作,大规格线材模也有用合金工具钢的,小规格的线材模则有时用金刚石。 铝及铝合金线材拉伸可在一次拉伸机上或多次拉伸机上进行。即只通过一个模子或多个模子拉成。 (2) 铝合金管线拉伸工模具的制备 铝及铝合金管材常用的拉伸方法可分为不带芯头拉伸(空拉)和带芯头拉伸(衬拉)两大类;按照芯头的种类不同,衬拉又可分为短芯头拉伸,长芯头拉伸、游动芯头拉伸和扩径拉伸。目前世界上这几种拉伸方法都有使用。 管材拉伸的工艺要点是:①准备优质的坯料,如铸坯、连续铸轧坯、多辊斜轧坯、挤压坯和二次挤压坯等;②拉伸配模,根据拉伸方法、坯料的合金成分状态、设备性能等进行严格的配模计算,制订合理的工艺规范;③合理设计与制造工模具。管材拉制的主要工具是模子和芯头。模子分拉伸模和整径模;芯头分短芯头、游动芯头、长芯头和扩径头等。管材拉伸工具、拉伸模、整径模、扩径模和芯头等都可能用硬质合金制造,尤其是在小规格和常用的中等规格工模具中,使用硬质合金在逐渐增加,但应该注意的是,使用硬质合金拉伸模和整径模应合理镶套。 铝合金管材拉伸设备按拉出制品形式可分为直线式拉伸机和圆盘式拉伸机两大类。直线式拉伸机有链式、钢丝绳式和液压式三种传动方式,其中以链式拉伸机应用最广。圆盘式拉伸机因能充分发挥游动芯头拉伸工艺的优点,适合于长管生产,但目前在我国仍很少使用。 为了提高位伸的生产效率,现代位伸机正朝着多线、高速、自动化方向发展。多线拉伸一般采用同时拉伸三根,最多可达九根,拉伸速度可达150m/min,有的已实现了装、卸料等工序全部自动化控制。 我国的双链式管材拉伸机5～6000kN等15种规格已形成系列。铝及铝合金管材的规格范围,最小的可生产毛细管