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鎂合金擠壓工藝

2019-12-06 13:59 ?瀏覽:

常用的擠壓鎂合金有AZ31B、AZ61A、ZK10A、AZ80A、ZK30A、ZK60A等,制品狀態多為H112,也有一部分T5的。
  擠壓工藝
  鎂合金的典型擠壓工藝流程:加熱錠坯→一次擠壓→切中間坯料→加熱→二次擠壓→人工時效→拉伸矯直→切頭尾與取試樣→輥式矯直→人工矯直→檢查→切成品與打印→氧化著色→成品檢查→包裝→入庫。
  工藝特點:鎂合金只允許在空氣電阻爐中加熱;為防止燃燒,各種合金的最高加熱溫度為470℃;最高擠壓速度20m/min,比硬鋁合金的快一些,但只有軟合金的1/3左右;鎂合金擠壓材的收縮率比鋁合金的大,因而相應地加大模具尺寸;張力拉矯時材料應加熱到150℃~250℃,而鋁合金材料則在室溫矯直。
  錠坯及工模具準備
  當前鎂合金圓錠都是用半連續法鑄造的,擠壓前通常都要進行均勻處理,可以改善制品性能與降低擠壓力20%~25%,均勻化處理規范為350℃×12h。
  錠坯擠壓前都應車皮、鏜孔(管坯),特別是反擠壓管材和異形薄壁產品的錠坯尺寸應精準與均勻,以確保擠壓材壁厚均勻,對于一些小規格和有特殊要求的產品可以用二次擠壓坯料擠壓。
  鋸切錠坯時應有良好的吸屑裝置,鋸屑當班清理干凈,加熱爐電租絲應埋于耐米磚內,錠坯上的毛刺一定應清理干凈。為了安全,廠房內應配備干砂箱和D級滅火器材。
  鎂合金擠壓設備及擠壓筒、擠壓軸、墊片和穿孔系統等應是專用的,不可與擠壓、鋁合金用的混用。純鎂的熔點比鋁的低10℃,密度低35.6%,熱導率低30.2%,而線膨脹系數則高5.9%,因此在模具設計與確定錠坯加熱時間都應加以考慮。特別是在設計模的工作帶時,??准庸こ叽绲臒崦浝淇s余量應比鋁的約大一倍。
  擠壓鎂合金時不需要潤滑墊片,因為壓余易分離。鎂合金的可焊性能不如鋁合金的,因此,在平面分流模擠壓管材和空心型材時,應精心設計分流孔及導流系統,以盡量降低流量阻力,增大焊合均勻性。用平面分流組合模擠壓自行車三角架用AZ31B合金管材的參數為:鑄錠均勻化處理400℃/24h,擠壓筒溫度250℃~350℃,模具預熱到300℃~380℃,擠壓溫度320℃~380℃,擠壓速度0.5~1.5m/min,擠壓比40~80。
  擠壓模用H13鋼制造,淬火與回火后的硬度HRC為47~51,工模具預熱溫度一般比鑄錠加熱溫度低20℃~30℃。擠壓時模具溫度升高約30℃。鎂合金反向擠壓溫度175℃~370℃,具體溫度取決于合金種類和擠壓速度。
  ZK60、WE43、WE54合金的熱處理狀態為T5和T6,ZK系列合金材經T5、T6處理后,力學性能都有所提高。熱處理對WE系鎂合金擠壓材的室溫力學性能影響不大,但是高溫穩定性有所提高,但塑性卻顯著下降。擠壓的ZK系列合金既有高的強度又有相當好的塑性,不必熱處理強化。
  鎂合金擠壓材在熱加工成形、矯直和焊接后都要進行應力消除退火(表1),對于鋁含量>1.5%的鎂合金必須進行此種處理,不但可防止變形,更主要的是可消除應力腐蝕開裂。
  鎂合金的固溶處理及人工時效規范見表2,淬火水溫65℃或其他冷卻強度相當的冷卻介質,其他鎂合金材料固溶處理后可在靜止空氣中冷卻。
  淬火后應對鎂合金擠壓材進行精整矯直,可進行輥矯、壓力矯和拉矯。擠壓材的擠矯困難,但是輥矯效果好,對斷面形狀簡單的制品(角材、槽材、工字槽、圓管)都可以順利地進行輥轎。拉矯在熱態下進行,溫度200℃~225℃,永久拉伸量≤3%。矯直截面≤10mm的材料時,最好采用電接觸法加熱,加熱數秒至2min,而矯直截面厚度>10mm的材料最好利用擠壓后余熱即時矯直。

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