كيفية تحسين عملية بثق الألمنيوم والمعالجة الحرارية

Oct 18, 2020 ترك رسالة

1. تسخين سبيكة

لإنتاج البثق ، درجة حرارة البثق هي عامل العملية الأساسي والأكثر أهمية. درجة حرارة البثق لها تأثير كبير على جودة المنتج ، كفاءة الإنتاج ، عمر القالب ، استهلاك الطاقة ، إلخ.

أهم مشكلة في البثق هي التحكم في درجة حرارة المعدن. من تسخين السبيكة إلى تبريد المظهر الجانبي المبثوق ، من الضروري التأكد من أن بنية الطور القابل للذوبان لا تترسب من المحلول الصلب أو تظهر تشتت الجزيئات الصغيرة.


يتم تحديد درجة حرارة تسخين سبيكة 6063 بشكل عام ضمن نطاق درجة حرارة ترسيب Mg2Si. وقت التسخين له تأثير مهم على ترسيب Mg2Si. يمكن أن يؤدي التسخين السريع إلى تقليل وقت هطول الأمطار المحتمل. بشكل عام ، يمكن ضبط درجة حرارة تسخين سبيكة 6063 على النحو التالي: سبيكة غير متجانسة: 460-520 20 ؛ سبيكة متجانسة: 430-480 80.

يتم ضبط درجة حرارة البثق وفقًا للمنتجات المختلفة وضغط الوحدة أثناء التشغيل. أثناء عملية البثق ، تتغير درجة حرارة السبائك في منطقة التشوه. مع اكتمال عملية البثق ، تزداد درجة حرارة منطقة التشوه تدريجياً ، وتزداد مع زيادة سرعة البثق. لذلك ، من أجل منع تشققات البثق ، مع تقدم عملية البثق وزيادة درجة حرارة منطقة التشوه ، يجب تقليل سرعة البثق تدريجياً.


2. التحكم في سرعة بثق الألومنيوم

يجب التحكم بسرعة البثق بعناية أثناء عملية البثق. سرعة البثق لها تأثير مهم على تأثير الحرارة التشوه ، وتوحيد التشوه ، وإعادة التبلور وعملية المحلول الصلب ، والخصائص الميكانيكية للمنتج وجودة سطح المنتج.

إذا كانت سرعة البثق سريعة جدًا ، فسيظهر تجويف وتشققات على سطح المنتج. في الوقت نفسه ، تكون سرعة البثق سريعة جدًا لزيادة تفاوت تشوه المعدن. يعتمد معدل التدفق أثناء البثق على نوع السبيكة والهندسة والحجم وحالة سطح المظهر الجانبي.

يمكن اختيار سرعة البثق لملف السبيكة 6063 (سرعة تدفق المعدن) من 20-100 م / دقيقة.

مع تقدم التكنولوجيا الحديثة ، يمكن التحكم في سرعة البثق عن طريق برنامج أو برنامج محاكاة. في الوقت نفسه ، تم أيضًا تطوير تقنيات جديدة مثل عملية البثق متساوي الحرارة و CADEX. من خلال الضبط التلقائي لسرعة البثق للحفاظ على درجة حرارة منطقة التشوه ضمن نطاق ثابت معين ، يمكن تحقيق الغرض من البثق السريع بدون تشققات.

من أجل تحسين كفاءة الإنتاج ، يمكن اتخاذ العديد من الإجراءات في هذه العملية. عند استخدام التسخين بالحث ، يوجد تدرج في درجة الحرارة يتراوح بين 40-60 درجة مئوية (تسخين متدرج) بطول السبيكة. أثناء البثق ، تواجه نهاية درجة الحرارة المرتفعة قالب البثق ونهاية درجة الحرارة المنخفضة تواجه وسادة البثق لموازنة جزء من حرارة التشوه ؛ قذف القالب المبرد بالماء ، أي التبريد القسري عن طريق تمرير الماء في النهاية الخلفية للقالب ، يثبت الاختبار أن سرعة البثق يمكن زيادتها بنسبة 30٪ -50٪.

في السنوات الأخيرة ، تم استخدام النيتروجين أو النيتروجين السائل لتبريد القالب (قالب البثق) في الخارج لزيادة سرعة البثق ، وزيادة عمر القالب وتحسين جودة سطح المظهر الجانبي. في عملية البثق ، يتم إدخال النيتروجين إلى مخرج قالب البثق لتحريره ، والذي يمكن أن يتقلص بسرعة المنتج ليتم تبريده ، وتبريد قالب البثق والمعدن في منطقة التشوه ، بحيث يتم التخلص من حرارة التشوه ، وفي نفس الوقت يتأثر مخرج القالب بجو النيتروجين. التحكم ، وتقليل أكسدة الألمنيوم ، وتقليل الالتصاق وتراكم الألومينا ، وبالتالي فإن تبريد النيتروجين يحسن جودة سطح المنتج ، مما يزيد بشكل كبير من سرعة البثق. CADEX هي عملية بثق مطورة حديثًا. تشكل درجة حرارة البثق وسرعة البثق وقوة البثق في عملية البثق نظام حلقة مغلقة لزيادة سرعة البثق وكفاءة الإنتاج مع ضمان أفضل أداء.


3. التبريد على الآلة

التبريد 6063-T5 هو إزالة Mg2Si الصلب المذاب في المعدن الأساسي عند درجة حرارة عالية ثم تبريده بسرعة إلى درجة حرارة الغرفة والاحتفاظ به. غالبًا ما يتناسب معدل التبريد مع محتوى مرحلة التعزيز. الحد الأدنى لمعدل التبريد الذي يمكن تقوية سبيكة 6063 هو 38 درجة مئوية / دقيقة ، لذلك فهي مناسبة لتبريد الهواء. يمكن أن يؤدي تغيير عدد المروحة ودورانها إلى تغيير كثافة التبريد ، بحيث تنخفض درجة حرارة المنتج قبل استقامة التوتر إلى أقل من 60 درجة مئوية.


4. تقويم التوتر

بعد خروج ملف التعريف من فتحة القالب ، يتم سحبه بشكل عام بواسطة جرار. عندما تعمل آلة الجر ، فإنها تطبق شد سحب معين على المنتج المبثوق وتتحرك بشكل متزامن مع معدل تدفق المنتج. الغرض من استخدام آلة الجر هو تقليل الطول غير المستوي والخدوش أثناء البثق متعدد الخطوط ، وفي نفس الوقت منع المظهر الجانبي من الالتواء والانحناء بعد ثقب القالب ، مما يسبب مشكلة في استقامة التوتر. لا يمكن لتقويم التوتر فقط القضاء على المخالفات الطولية للمنتج ، ولكن أيضًا تقليل إجهاده المتبقي ، وتحسين خصائص القوة والحفاظ على سطحه الجيد


5. الشيخوخة الاصطناعية للألمنيوم

تتطلب معالجة التقادم درجة حرارة موحدة ولا يتجاوز فرق درجة الحرارة ± 3-5 ℃. درجة حرارة الشيخوخة الاصطناعية للسبائك 6063 هي بشكل عام 200 ℃. فترة الشيخوخة هي 1-2 ساعات. من أجل تحسين الخصائص الميكانيكية ، يتم استخدام التقادم عند 180-190 ℃ أيضًا لمدة 3-4 ساعات ، ولكن سيتم تقليل كفاءة الإنتاج في هذا الوقت.