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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(tài)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(shí)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(diǎn):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(yīng)地加大模具尺寸;張力拉矯時(shí)材料應(yīng)加熱到150℃~250℃,而鋁合金材料則在室溫矯直。
  錠坯及工模具準(zhǔn)備
  當(dāng)前鎂合金圓錠都是用半連續(xù)法鑄造的,擠壓前通常都要進(jìn)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(guī)范為350℃×12h。
  錠坯擠壓前都應(yīng)車皮、鏜孔(管坯),特別是反擠壓管材和異形薄壁產(chǎn)品的錠坯尺寸應(yīng)精準(zhǔn)與均勻,以確保擠壓材壁厚均勻,對于一些小規(guī)格和有特殊要求的產(chǎn)品可以用二次擠壓坯料擠壓。
  鋸切錠坯時(shí)應(yīng)有良好的吸屑裝置,鋸屑當(dāng)班清理干凈,加熱爐電租絲應(yīng)埋于耐米磚內(nèi),錠坯上的毛刺一定應(yīng)清理干凈。為了安全,廠房內(nèi)應(yīng)配備干砂箱和D級滅火器材。
  鎂合金擠壓設(shè)備及擠壓筒、擠壓軸、墊片和穿孔系統(tǒng)等應(yīng)是專用的,不可與擠壓、鋁合金用的混用。純鎂的熔點(diǎn)比鋁的低10℃,密度低35.6%,熱導(dǎo)率低30.2%,而線膨脹系數(shù)則高5.9%,因此在模具設(shè)計(jì)與確定錠坯加熱時(shí)間都應(yīng)加以考慮。特別是在設(shè)計(jì)模的工作帶時(shí),??准庸こ叽绲臒崦浝淇s余量應(yīng)比鋁的約大一倍。
  擠壓鎂合金時(shí)不需要潤滑墊片,因?yàn)閴河嘁追蛛x。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(shí),應(yīng)精心設(shè)計(jì)分流孔及導(dǎo)流系統(tǒng),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(shù)為:鑄錠均勻化處理400℃/24h,擠壓筒溫度250℃~350℃,模具預(yù)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(yù)熱溫度一般比鑄錠加熱溫度低20℃~30℃。擠壓時(shí)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(tài)為T5和T6,ZK系列合金材經(jīng)T5、T6處理后,力學(xué)性能都有所提高。熱處理對WE系鎂合金擠壓材的室溫力學(xué)性能影響不大,但是高溫穩(wěn)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(qiáng)度又有相當(dāng)好的塑性,不必?zé)崽幚韽?qiáng)化。
  鎂合金擠壓材在熱加工成形、矯直和焊接后都要進(jìn)行應(yīng)力消除退火(表1),對于鋁含量>1.5%的鎂合金必須進(jìn)行此種處理,不但可防止變形,更主要的是可消除應(yīng)力腐蝕開裂。
  鎂合金的固溶處理及人工時(shí)效規(guī)范見表2,淬火水溫65℃或其他冷卻強(qiáng)度相當(dāng)?shù)睦鋮s介質(zhì),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(yīng)對鎂合金擠壓材進(jìn)行精整矯直,可進(jìn)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(jìn)行輥轎。拉矯在熱態(tài)下進(jìn)行,溫度200℃~225℃,永久拉伸量≤3%。矯直截面≤10mm的材料時(shí),最好采用電接觸法加熱,加熱數(shù)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(shí)矯直。

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