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1、宽展挤压板材同轧制板材的性能对比张培栋,姜建材,程仁寨(山东龙口市丛林集团公司,山东龙口265705)摘要:在分析了薄板宽展挤压金属流动特点的基础上,得出分流孔边部流出面积为中心部分的2倍左右。由于挤压特点及挤压效应,挤压板材的强度比轧制板材提高15%左右。关键词:薄板;宽展挤压;挤压效应;分流孔;性能ContrastofthePropertyforBroadExtrudedSheetwithRolledSheetZHANGPei-dong,JIANGJian-cai,CHENGRen-zai(ShandongLongkouConglinGroupFirm
2、,Longkou,Shandong265705,China)Abstract:Afteranalyzingflowbehaviorofbroadextrudedsheet,itwascometotheconclusionthatsideflowing2outareaofportholeistwotimesofcenterone1Thestrengthofextrudedsheetis15%higherthanrolledsheetduetotheextrud2ingcharacterandextrudingeffect1Keywords:sheet;bro
3、adextrusion;extrudingeffect;porthole;property前言由于挤压是在强烈三向压应力状态下产生变形,具有挤压效应,使挤压板材的性能要高于轧制板材15%左右(如表1),再是挤压板材与轧制板材合金牌号等不完全相同,所以许多用户希望用挤压板材。由于板材的宽厚比大(如800ƒ5=160),且宽度又大于挤压筒直径,使金属流动不均匀性急剧增加,要想挤压出合格和高性能板材,必须要保有高的挤压效应和好的模具设计。1保留挤压效应的技术措施收稿日期:2003—08—04作者简介:张培栋(1965—),男,山东龙口人,丛林集团公司,高级工程师
4、。(1)保留挤压效应的实质是产生并设法保留沿〈111〉取向的变形织构,并设法在以后的加工及热处理过程中,防止被拉长了的多边化变形织构发生再结晶。表1挤压板材与轧制板材的力学性能合金牌号状态挤压板材轧制板材ΡbMPaΡ012MPa∆%ΡbMPaΡ012MPa∆%7075T6660(1)600(1)12(1)≥540(2)505(2)9(2)6005AT632531015280265106082T633532511≥310(2)(2)260(2)8注:(1)英国试样;(2)ISO标准(2)合金中的主要强化元素尤其是过渡族金属Mn、Cr、Zr等要取上限,但Mn
5、不要超过018%~110%,否则对合金塑性不利。(3)挤压温度取400~450℃为宜,变形程度要《铝加工》加工工艺2003№6总第153期大于83%。(4)如有可能最好采用不均匀化扩散退火处理。淬火加热时防止高温、长时间保温。半径r点处的金属流速V=Vmax(1-r2ƒR2),式中:Vmax为挤压筒中心处金属流速,R为挤压筒半径。2薄板挤压时金属流动特点薄板挤压时,由于板宽大于挤压筒直径,必须使用宽展模挤压。宽展挤压其实质是在模子与挤压筒之间加设一个宽展模,使圆锭产生予变形。使金属在宽展模中被减薄展宽,宽度逐渐增加到大于挤压筒直径,起到扁挤压筒的作用,使
6、金属流动的相似性增加。流入宽展展模中的金属,中心部分的金属首先接触模孔。同时金属沿着平面部分的空膛处流动,并产生镦粗作用,逐渐充满整个宽展模的空间,使铸锭完成宽展变形,并且在宽展模和型材模的接触表面形成一个死区。所以宽展模的金属流动特点是:(1)金属产生宽展变形,使金属的流动特征从圆挤压筒向扁挤压筒的形状发展,增加了金属流动的几何相似性,使金属流动均匀性能增大。(2)由于存在两个死区和在宽展模孔膛周围产生相当大的摩擦阻力,又增大了金属流动的不均匀性。图1导流横分流面积简图(3)因金属是弹塑性固态物质,压力在角度传递过程中有相当大的内阻和损失,使金属流动的
7、应力场、温度场、速度场的分布更加复杂和不均匀。3导流宽展模、导流面积的确定导流模又称前室膜,是在模前加一个型膛,其形状与型材的外似,便于控制金属的流动,并起到调节金属流速的作用。使壁薄形状复杂、难度大的型材易于成型,减少产品的扭拧和弯曲变形。同时改善模具的受力条件,实现连续挤压,可明显提高成品率和模具寿命。导流模如图1。铸锭直径Ø560mm,考虑到挤压筒、模表面摩擦应力锥的作用,相对流动最自由点为直角三角形ABO的顶点A。中心轴上A点金属若流到分流模表面B处比到O点多走16mm,占AO的比例为41125%,金属流动速度沿挤压筒半径呈抛物线变化,如图2。任意
8、·30·图2沿挤压简横断面的金属流速的抛物线分布图金属流动速度沿