空心铝型材的焊合质量问题浅析

《空心铝型材的焊合质量问题浅析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、空心铝型材的焊合质贵问题洩析尽管精心设计和制造模具，不断提髙技术水平，其至采川CAD/CAM系统，力求设计和制造出尽可能完美的工模具，但由于挤压型材断而形状日逐繁多和复杂，对尺寸精度要求越来越髙，以及挤压生产各种工艺因索的影响和变化等，使得设计制造出的模具生产出來的型材，仍能出现这样或那样的缺陷。空心铝型材是一种常见的装饰材料和工业型材。对于空心型材而言，焊缝的质量直接影响着铝型材自身的质量。如果焊缝质量不过关，铝型材经衮而处理后出现黑带或色差严重，就会导致产品报废，造成无可挽冋的损失。因此针对空心铝型材的

2、焊缝形成机理进行分析，保证空心铝型材的焊缝质量。一、焊缝形成的机理金屌经过分流孔分成儿股軍新聚災•在焊合室，由于分流桥的存在，桥底不可避免形成金屌流动的刚性区，使该处金属原子的扩敗结合速度较慢，金属的组织致密度降低。所以用分流组合模挤压型材将不可避免存在焊缝;但ft好的焊缝uH吏型材在经表面处理后避免出现或减轻黑带这样的现象。耍保证焊缝的质S，必须使焊合室焊缝处金属能充分扩散结合，否则，将形成疏松、颗粒粗大并与其它部位的组织不均一，因此，变形程度耍大一些，特别是焊合室的金屈变形景耍大，以形成较大的流体静水压

3、力。挤压时，金屈的不均匀流动会导致型材制品中产生很人的附加应力，从而产生各种缺陷。如焊合线、尺寸不稳定、多根型材长短不一等。为*服因金属流动不均而产生的缺陷，必须研宂如何使型材断而上金属流出速度一致。影响金属流出模孔速度的因素可以归纳力如下两个基木因素：1供给型材断血上各部分的金属分配觉足否合适。即型材各部分断曲'积之比与相应供给部分的金属尕之比是否相等。2金屈流动时受縻擦附力的大小，当供给型材某一部分的金属量越多，摩擦阻力越小吋，型材这部分模孔的流出速度就越快，反之就越慢。2.1金属供给fi的分配比，主要

4、是模具设计和制造来确定的、当模抖制造出来之后，金属的分配比例就基本固定了。2.2多数模具而言，显然金屈分配量己经确定，但金屈与模具之间的摩檫阻力是可以改善的。从而达到调整金屈流速的目的。3金属与校具之间的摩擦力1±1三部分组成：3.1金属与模具之间的接触摩擦力F1FI=n?p?S式中：摩擦系数P：单位压力MPaS:金属与模而的接触摩擦而积mm2由上式讨知：p和s是一个阆定值，对摩擦力n冇影响是P。因此，要改善金属与模面的摩擦条件，就能够起到调整金属流动速度作用。3.2金属与模孔工作带之间的接触摩擦力F2F2

5、=p?p?IS=p?p?2LlHl式中：ZS:金属与型材断而各部分校孔工作带相接触部分的而积mm2L1：相接触部分的工作带周长mmHl：相接触部分工作带宽度mm从式中可以看出，p和L1是一个定值对摩擦力有影响是摩擦系数p和工作带宽度H1，只要调整p和H1,就可以达到调整金属流速的目的3.3金属与金属之间相对运动的摩擦力F3F3=f?p/u式屮：f:金属与金属的摩擦系数p：雄位压力MPaU：金屈的流动速度mm/min从上式可知，f是个变值，随温度而变化，在单位压力不变的惜况不金属流动速度越快，F3值就越小，这

6、吋F1和F2所起的作用也就越加明显。闵此，在挤压时，合理地控制挤压温度和挤压速度就可明显地改变金属的流速。二、烽缝严熏产生的原因1挤压力过低，则焊合力较低。造成挤压力低的因素是综合的，有模具上的因素也有工艺上的。有以下几种情况：1.1挤压比较低吋，可提高模具焊合力：增加上模厚度、适当减小分流孔；1.2根据型材外形尺汴及截而形状，适当调整挤压温度10~20"C。1.3选择合适的挤压机，即将该型材安排在较大的机型上挤压。1.4加深焊合室（可通过将分流桥"下'沉"的方法）。但要注意沉桥也会降低挤压力，因此使用此法

7、吋耍根据具体的情况而定。在生产过程屮，随着模具的瘀损，型材的壁厚也随着增大，挤压比也降低，瘀损到一定的程度，焊缝的严重将会影响型材的表而质量。2分流孔设计过大（特别是对于挤压比低的型材），使挤压力降低，从而降低焊合力。2.1焊合室过浅或容积过小，形成不了足够的静水压力。合理的足在保证模芯刚性、强度的前提下，加大焊合室的容积。可以是加大焊合室的断面积，也可以是增加焊合室的尚度。2.2分流孔布局不合理、分流桥设计及加工不合理。应¥量使焊缝往角部或非装饰谢靠，并采用滴水形分流桥及合理的焊合角，使焊点落在焊合室平面

8、之上（即预成型区内）。3生产工艺的影响3.1铸棒的内部缺陷易ih现在空心型材的焊缝上（难变形区）。Mg、Si总觉过高以及Fe含录过高将加剧焊合不良，建议Mg、Si比约在1.2~1.4范围内，Fe含景低丁-0.20%wJ得到较好的焊缝质呈。3.2挤压温度及挤压速度铝棒的温度高是宥利于金属的扩敗结合，但金属粘结模具现象的加剧，同时，棒温高，金属的组织晶粒生长和成速度加快，焊缝组织粗大。挤压速度过快，金属变形功增大，金