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                                            當前位置: 首頁 > 新聞中心 > 新聞動態
                                            6082鋁合金擠壓鋁型材生產工藝研究

                                               
                                                6082鋁合金屬于Al-Mg-Si系熱處理可強化的鋁合金,具有中等強度和良好的焊接性能和耐腐蝕性,主要被用于交通運輸和結構工程上,如橋梁、起重機、屋頂構架、交通車和運輸船等。
                                                
                                                本文對6082鋁合金應用于擠壓型材生產進行了試驗研究,以確定合適的熔鑄和擠壓工藝制度。
                                                
                                                2.熔鑄工藝
                                                
                                                2.1 化學成分
                                                
                                                中6082鋁合金化學成分見表1

                                             
                                                
                                                2.2 成分控制
                                                
                                                6082鋁合金成分具有兩個主要特點:第一,含有適量的Mn和Cr;第二,Mg、Si含量相對較高。其中,Mn、Cr等合金元素可阻礙擠壓時和擠壓后發生再結晶或再結晶晶粒長大,細化晶粒。
                                                
                                                但(Mn + Cr)總量過高可能形成分別含Mn、Cr的粗大第二相,削弱Mg2Si相的沉淀強化效果,抵消其阻礙再結晶和細化晶粒的作用。同時,Mn、Cr元素會增大6082鋁合金的淬火敏感性。且易在α(Al)相中產生嚴重的晶內偏析,造成擠壓制品粗晶組織,降低型材氧化著色效果。對于Mg、Si成分,6082鋁合金在Mg2Si強化的同時,通過增加適量過剩Si來促進強化。
                                                
                                                因此,重點對Mn的含量進行試驗確定:以Mn含量為0.6%-0.65%及0.9%-0.95%進行對比。發現Mn含量偏上限時,制品尾部粗晶組織較多,且力學性能偏低,所以對比確定Mn含量的優化范圍為0.6%-0.65%。Cr的含量宜控制在0.15%以下,(Mn+Cr)總量控制在0.70%-0.80%范圍內。Mg2Si含量宜控制在1.5%-1.6%,過剩Si含量控制在0.3%左右。
                                                
                                                6082鋁合金的實際成分控制范圍見表2

                                             
                                                
                                                2.3 工藝控制
                                                
                                                由于6082鋁合金最大的特點是含難熔金屬Mn,Mn的適量存在易引起晶內偏析及固液區塑性降低,導致抗裂能力不足,故熔鑄工藝主要需注意三點:第一,熔煉應注意控制溫度在740-760℃間并攪拌均勻,保證金屬完全熔化、溫度準確、成分均勻。
                                                
                                                第二,鑄造應考慮金屬Mn增大了合金的粘度,使其流動性下降,影響了合金鑄造性能。鑄造速度要適當降低,控制在80-100mm/min范圍內。
                                                
                                                第三,加大冷卻強度,加快冷卻速度,以利于消除晶內偏析現象?刂埔淮卫鋮s強度,加大二次冷卻強度以減少鑄造時產生的應力集中,避免產生鑄錠裂紋缺陷。冷卻水壓應控制在0.1-0.3MPa范圍內。
                                                
                                                3.均勻化退火
                                                
                                                6082鋁合金變形抗力大,力學性能指標偏高。通過均勻化處理工藝改善合金組織,達到三個主要效果:充分固溶解Mg2Si相;消除晶內偏析;β(Al9Fe2Si2)相向α(Al12Fe3Si2)相轉變,并細化含鐵相粒子。
                                                
                                                由于合金中Mn的存在可降低轉變溫度、縮短轉變時間,且為保持合金擠壓性能和擠壓效應,采用中溫均化工藝,即均勻化溫度555-565℃;保溫時間6h;冷卻速度≥200℃/h。
                                                
                                                4.擠壓工藝
                                                
                                                4.1 鑄錠加熱方式
                                                
                                                鑄錠加熱采用工頻感應加熱,這種加熱方式的特點是加熱時間短,在3min內即可達到500℃左右;溫度控制準確,誤差不超過±3℃。如果用電阻爐緩慢加熱,將會導致Mg2Si相析出,影響強化效果。
                                                
                                                4.2 擠壓
                                                
                                                綜合考慮6082鋁合金的主要特點,結合實踐生產制訂擠壓工藝如下:
                                                
                                                (1)6082合金變形抗力大,所以鑄錠加熱溫度應偏上限(480-500℃);
                                                
                                                (2)模具溫度取460℃為宜,擠壓筒溫度為440-500℃;
                                                
                                                (3)擠壓速度控制在7-11m/min的范圍內;
                                                
                                                (4)要使合金主要強化相Mg2Si完全固溶,須保證淬火溫度在500℃以上,因此型材擠壓出口溫度應控制在500-530℃范圍內;
                                                
                                                (5)6082合金淬火敏感性高,要求淬火冷卻強度大、冷卻速度快,制品出前梁后必須立即進行在線淬火。對于壁厚2.5mm以下的型材可考慮用強風冷卻淬火;壁厚2.5mm以上的型材必須用水霧淬火處理,須使溫度迅速降到50℃以下。
                                                
                                                (6)6082鋁合金型材拉伸矯直,應將拉伸率控制在1.0%-2.0%范圍內。

                                             
                                                擠壓工藝參數見表3

                                             
                                                
                                                5.時效制度
                                                
                                                時效是型材達到規定力學性能的最后一個環節,合理的時效制度既要保證產品的性能,又要考慮生產效率及生產成本。結合試驗研究,6082型材最佳時效制度定為:時效溫度170-180℃,保溫時間8h,時效前型材的停放時間不超過8h。
                                                
                                                6.結論
                                                
                                                根據6082鋁合金型材的特點和性能要求,上述工藝是比較合理的。在熔鑄工藝中,6082鋁合金成分控制重點在于Mn和Cr含量范圍。Mn含量優化控制范圍為0.6%~0.65%,Cr的含量宜控制在0.15% 以下,(Mn + Cr)總量控制在0.70%-0.80% 范圍內。Mg2Si含量宜控制在1.5%-1.6%,過剩Si含量控制在0.3%左右。
                                                
                                                在擠壓工藝中,擠壓出口溫度和淬火效果控制則是保證產品性能的關鍵,應保證淬火溫度在500℃以上,型材擠壓出口溫度應控制在500-530℃,淬火力求強度大、速度快。

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