擠壓加工生產(chǎn)方法是鋁型材生產(chǎn)的一個(gè)主要生產(chǎn)方式，隨著鋁型材產(chǎn)品的多樣化、截面形狀的復(fù)雜化，生產(chǎn)過(guò)程要經(jīng)過(guò)多重繁鎖的工序，受多方面因素的影響，在擠壓的過(guò)程中，難免出現(xiàn)這樣或那樣的表面缺陷，今天主要來(lái)講一下擠壓裂紋缺陷是如何產(chǎn)生的以及應(yīng)對(duì)方法。

擠壓裂紋的癥狀

鋁型材擠壓時(shí)，通常可以看到型材的棱角處出現(xiàn)裂邊，或厚度差較大的型材臺(tái)階處出現(xiàn)間斷性裂口，開裂嚴(yán)重的呈鋸齒形狀，有些呈撕裂形狀，甚至延伸到金屬的內(nèi)部，使金屬的連續(xù)性遭到破壞，使型材產(chǎn)生外觀不良甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢。

產(chǎn)生的原因

裂紋的產(chǎn)生與擠壓過(guò)程中金屬的流動(dòng)速度和受力情況有關(guān)系，其主要表現(xiàn)形式有二種，一種是周期性裂紋，另一種是與之相反的中心周期性裂紋，這二種裂紋產(chǎn)生的原因是不同的。

1、周期性裂紋

在擠壓的過(guò)程中，由于金屬和模具之間不斷的摩擦，坯料的表面流動(dòng)速度受到一定的阻礙，型材中心位置的金屬流動(dòng)速度要比外層流動(dòng)速度快，速度快的地方受到附加壓應(yīng)力的作用，使整個(gè)變形區(qū)的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，在基本應(yīng)力和附加應(yīng)力的共同作用下，產(chǎn)生更大的拉應(yīng)力，當(dāng)這個(gè)拉應(yīng)力達(dá)到一定的極限時(shí)，金屬表面就會(huì)產(chǎn)生由外向內(nèi)擴(kuò)展的裂紋。當(dāng)裂紋擴(kuò)展到一定的程度時(shí)，金屬的應(yīng)力便會(huì)降低，裂紋停止擴(kuò)展。與此同時(shí)金屬的變形過(guò)程還在繼續(xù)，型材的應(yīng)力又會(huì)增加，同樣會(huì)產(chǎn)生附加應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力大到一定的程度時(shí)又會(huì)產(chǎn)生裂紋，這個(gè)過(guò)程不斷地重復(fù)，就產(chǎn)生了周期性裂紋。

2、中心周期性裂紋

與周期性裂紋相反，中心周期性裂紋是由型材中心位置的流動(dòng)速度要比外層流動(dòng)速度慢，在中心流動(dòng)速度慢的地方也會(huì)形成附加拉應(yīng)力，當(dāng)這個(gè)拉應(yīng)力達(dá)到一定的極限時(shí)就會(huì)產(chǎn)生裂紋。使中心位置的流動(dòng)速度比外層流動(dòng)速度慢的原因有：

①加熱不均勻，型材外層加熱了，而中心位置的溫度還沒(méi)達(dá)到；

②擠壓比太小，直接影響到變形率，使變形率不夠，擠壓比與變形量有直接關(guān)系，不同的合金擠壓比不同，純鋁的擠壓比可達(dá)300，6063合金的擠壓比可達(dá)200，硬鋁的擠壓比可達(dá)20-60，當(dāng)擠壓比過(guò)小時(shí)，變形不夠深入就會(huì)產(chǎn)生裂紋；

③鑄錠的加熱溫度過(guò)高，使型材的塑性下降，擠壓時(shí)產(chǎn)生裂紋；

④擠壓速度過(guò)快，中心位置與外層的金屬流動(dòng)速度差增大而產(chǎn)生裂紋；

⑤鑄錠的合金成分不合格，雜質(zhì)含量超標(biāo)，導(dǎo)致熱塑性下降，在速度正常的情況下也會(huì)產(chǎn)生裂紋。

解決方案

①對(duì)于厚度不一致的型材，在加熱時(shí)要按照工藝流程要求操作，使整體溫度達(dá)到均勻；

②要使鋁型材具有一定的變形量，也不至于難擠壓，所以擠壓比非常重要，要按照不同的合金成分，選擇噸位合適的擠壓機(jī)型號(hào)，使擠壓比達(dá)到規(guī)定的范圍之內(nèi)，可通過(guò)改變擠壓方法來(lái)減少不均勻變形；

③按照工藝要求操作，將鑄錠的加熱溫度控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，使型材的塑性得到改善，降低裂紋的產(chǎn)生；

④嚴(yán)格控制擠壓速度，并使速度均勻化，使金屬中心位置與外層的流動(dòng)速度保持一致，減小速度差，降低裂紋的產(chǎn)生；

⑤確保鑄錠的合金成分在規(guī)定的范圍之內(nèi)，降低合金中雜質(zhì)的含量，保持合金的熱塑性正常，特別是高鎂合金中，要將鈉的含量降到最低，保證原材料的質(zhì)量，減少裂紋缺陷的產(chǎn)生，使擠壓出來(lái)的鋁型材產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)標(biāo)。