一、工業(yè)擠壓鋁合金嘗成分和狀態(tài)

工業(yè)擠壓鋁合金有100多種，常用的有50多種。1995年中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司加入美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)，1997年中國(guó)實(shí)施了GB/T l6474和GB/T l6475，分別采納了美國(guó)變形鋁及鋁合金牌號(hào)與狀態(tài)代號(hào)體系，從此中國(guó)的鋁合金標(biāo)準(zhǔn)已與國(guó)際鋁業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完全接軌。我國(guó)參照美國(guó)鋁業(yè)和歐盟標(biāo)準(zhǔn)制訂了GB/T 6892—2005。把變形鋁合金分成兩大類。第一類合金(軟合金)和第二類合金(硬合金)見(jiàn)表3—4—l0。

表3—4—10擠壓合金分類表

類別	合    金
第一類 (軟合金)	1050A，1070A，1200，1235，3003，3103，5005，5005A，6101A，6010B，6005，6005A，6106,6008，6060，6063，6063A，6463
第二類 (硬合金)	2007，2011,，2011A，2014，2014A，2017A，2024，2030，5019，5051A，5251，5052，5154A，5454，5754，5083，5086，6012,，6018，6351，6061，6261，6262，6081，6082，7003，7005，7020，7022，7049A，7075

     部分工業(yè)擠壓鋁合金的化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)的修正值見(jiàn)表3-4-11(表中對(duì)企業(yè)或稱內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)的成分已作修正)。表3—4—l2為部分?jǐn)D壓型材用鋁合金的相組成。

表3—4—11  部分工業(yè)擠壓型材鋁合金化學(xué)成分控制范圍(參考值)

 續(xù)表3—4—11

 表4—2—12部分?jǐn)D壓型材用鋁合金的相組成

 續(xù)表4—2—12

     工業(yè)鋁合金擠壓鋁型材的狀態(tài)，根據(jù)其使用要求和加工要求有幾十種之多，比建筑鋁型材的狀態(tài)要復(fù)雜很多。主要有下面幾種基本狀態(tài)。
①高溫?cái)D壓成型后的熱擠壓狀態(tài)(F)。
    ②退火狀態(tài)(O)：高溫?cái)D壓成型冷卻后，進(jìn)行冷加工，經(jīng)過(guò)高溫退火狀態(tài)。
    ③高溫?cái)D壓成型過(guò)程冷卻，然后自然時(shí)效至基本穩(wěn)定狀態(tài)(T1)。
    ④高溫?cái)D壓成型過(guò)程淬火(在線淬火)或單獨(dú)進(jìn)行固溶熱處理后，自然時(shí)效至基本穩(wěn)定狀態(tài)(T4)。
⑤高溫?cái)D壓成型過(guò)程冷卻，然后進(jìn)行人工時(shí)效狀態(tài)(T5)。
⑥高溫?cái)D壓成型過(guò)程淬火(在線淬火)或單獨(dú)進(jìn)行固溶熱處理后再人工時(shí)效狀態(tài)(T6)。
鋁材生產(chǎn)工藝與狀態(tài)的關(guān)系見(jiàn)圖3—4—5。

圖3—4—5鋁材狀態(tài)與生產(chǎn)工藝關(guān)系示意圖

    軟合金與硬合金的擠壓工藝有所不同。一般軟合金的擠壓溫度低，擠壓速度快，擠壓效率高。見(jiàn)表3—4—13。

表3—4—13軟、硬合金擠壓工藝比較

二、鋁合金的過(guò)燒溫度

當(dāng)鋁合金加熱到某一溫度時(shí)，該合金的晶粒邊界的低熔點(diǎn)物質(zhì)開始熔化，這一溫度稱為該合金的過(guò)燒溫度。
    過(guò)燒的特征：在金相組織中晶粒邊界出現(xiàn)粗化，在晶粒內(nèi)部產(chǎn)生復(fù)熔球，在晶粒交界處呈現(xiàn)明顯的三角復(fù)熔區(qū)。當(dāng)材料發(fā)生嚴(yán)重過(guò)燒時(shí)，制品表面的顏色發(fā)黑或發(fā)暗，甚至在制品表面出現(xiàn)氣泡，細(xì)小的球狀析出物(小泡)或裂紋。力學(xué)性能表現(xiàn)為強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率降低。但輕微過(guò)燒時(shí)，材料的力學(xué)性能不僅不降低，在某些情況下甚至反而稍有提高。而其耐蝕性能卻有嚴(yán)重影響。因此一般不能用力學(xué)性能變化來(lái)判斷是否過(guò)燒，通常都要用金相方法來(lái)檢查金相組織來(lái)判斷是否過(guò)燒。
    鋁合金材料過(guò)燒主要容易發(fā)生在鑄錠均勻化，鑄錠的加熱和制品的淬火工序。少數(shù)情況高溫退火因爐溫控制不當(dāng)(跑溫)也有出現(xiàn)過(guò)燒的現(xiàn)象。鋁合金制品發(fā)生過(guò)燒為絕對(duì)廢品，即無(wú)法重復(fù)所處理的工序，只有回爐作廢料。
    過(guò)燒溫度從理論上講，可以由相圖查出開始熔化溫度即為過(guò)燒溫度。但實(shí)際上影響過(guò)燒溫度的因素很多，如合金元素及雜質(zhì)的影響，加工狀態(tài)及變形程度的影響等都會(huì)改變過(guò)燒溫度。因此合金的實(shí)際過(guò)燒溫度只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定才是比較可靠的。
    表3—4—14列出了部分鋁合金的過(guò)燒溫度。工業(yè)鋁合金的鑄錠均勻化加熱，擠壓鑄錠
的加熱和制品淬火溫度的選擇都要了解所處理合金的過(guò)燒溫度。一般都要比過(guò)燒溫度至少低10～20℃。

表3—4—14部分工業(yè)鋁合金的過(guò)燒溫度

合金	2A02	2A04	2A06	2A11	2A12	2A14	2A16	2A17	4A11
過(guò)燒溫度/℃	515	512	516	510	505	515	545	540	540
合金	2A50	2A70	6A02	6070	7A04	7A09	2B50	2A80	7A10
過(guò)燒溫度/℃	545	545	565	565	515	515	548	545	525

    
對(duì)于純鋁和軟合金而言，所謂的過(guò)燒溫度實(shí)際上是熔化的下限溫度，工藝上一般都不提過(guò)燒溫度，只有共晶溫度較低，熱處理可強(qiáng)化的鋁合金的過(guò)燒溫度在工藝中才有實(shí)際的指導(dǎo)意義。

三、鑄錠的加熱溫度

    工業(yè)擠壓鋁合金的鑄錠加熱，為了防止過(guò)燒，防止溫度過(guò)高產(chǎn)生熱脆現(xiàn)象，工藝規(guī)程中都有一條允許最高加熱溫度的限制。表3—2—15列出了工業(yè)鋁合金鑄錠允許的最高加熱溫度。
    工業(yè)擠壓鋁合金的鑄錠加熱溫度的選擇，主要考慮既要低于允許的最高加熱溫度，(一般都低于20～50℃)，又要選擇金屬具有高的塑性的溫度范圍，以便用較高的擠壓速度進(jìn)行擠壓時(shí)，制品不會(huì)產(chǎn)生裂紋。同時(shí)還要考慮金屬有較低的變形抗力，以便在使用較長(zhǎng)鑄錠和較大擠壓系數(shù)時(shí)，不致于產(chǎn)生悶車或損壞擠壓工具。因此要綜合考慮各種因素，并以一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為依據(jù)，才能選擇某一合金、某種制品的最佳擠壓溫度．表3—4—16列出了工業(yè)鋁合金擠壓鑄錠，擠壓筒和模具的加熱溫度。表3—4—17列出了常用擠壓鋁合金的過(guò)燒溫度和最高擠壓溫度。

表3—4—15工業(yè)鋁合金鑄錠允許最高加熱溫度

合  金  牌  號(hào)	允許最高加熱溫度/℃
7A03,7A04,7A09,7A15,7A10,7075  5A05,5A06,5B05,5A11,5A12,5A13,5B06,5083,5056,5183  5056  2A02,2A06,2A10,2A12,2A14,2011,2014,2024  2A11,2A13,2A16,2A17,4A11,5A02,5A03,2017  2A50,2B50  2A70.2A80.2A90  1070A，1060,1050,1035,1200,3A21,4A01  6070,6061,6063,7003,6101,6351	455 470 480 490 500 505 520 550 550

對(duì)于無(wú)組織、性能要求的制品，在擠壓機(jī)能力許可條件下，盡量用較低的擠壓溫度，一般下限溫度為320℃。為保證2A11、2A12、7A04等合金的擠壓效應(yīng)，通常采用較高的擠壓溫度(420-460℃)。對(duì)于空心型材制品，為保證焊合良好，往往擠壓溫度采用上限，如2A12合金為420～480℃，6A02合金為460～530℃。
常用鋁合金型、棒、帶材鑄錠加熱溫度見(jiàn)表3—4—18。

表3—4—16工業(yè)鋁合金擠壓鑄錠、擠壓筒、模具加熱溫度

合金牌號(hào)	鑄錠加熱溫度 /℃	擠壓筒溫度 /℃	模具溫度 /℃
1070,1060,1050,1035,1200,5A02,3A21,5A03  2A50,2B50,2A70,2A80,2A90,2A14,2014  2A02,2A06,2A16,2A17  2A01,2A04,2811,2812,2A10,2A11,2A12  7A03,7A04,7A09,7A10,7003,7A15,7075  6A03,6061,6063,6063A，6351  5A05,5A06,5B05,5A12,5A13,5B06,5056,5083,5183  4A11	400～470     370～450     440～460     320～450     320～450     480～520     380～450     360～420	400～450   320～440   400～450   320～440   320～440   420～460   350～450   330～410	400～460   330～450   410～460   330～450   330～450   430～470   360～450   340～420

 表3—4—17常用擠壓合金過(guò)燒溫度及擠壓溫度上限

 續(xù)表3—4—18

 四、擠壓速度的選擇

    擠壓速度是擠壓過(guò)程中的重要工藝參數(shù)。它受合金、狀態(tài)、鑄錠和制品尺寸、擠壓方法、模具設(shè)計(jì)方法和孔數(shù)、擠壓系數(shù)、潤(rùn)滑條件、制品形狀的復(fù)雜程度等因素的影響。
    通常工業(yè)鋁合金的擠壓速度主要根據(jù)合金的塑性來(lái)選擇，在熱擠壓相同條件下，鋁合金的塑性越好，擠壓速度越大。根據(jù)合金塑性可以把鋁合金分為四組。
    A組：l071A，1070，1060，1050,1035,1200,8A06,3A21等合金擠壓速度為20～80 m/min。
    B組：3003，6063，6101，6060，6005等合金擠壓速度為l0～40 m/min。
    C組：5A02，6A02，5052，6061，7003等合金擠壓速度為5～20 m/min。
    D組：5A06，2A11，2A12，2A06，7A03，7A04，7A09等合金擠壓速度為l～6 m/min。
    部分?jǐn)D壓鋁合金相互比較，其擠壓速度由小到大的順序排列為：5A06→7A04→2A12→ 2A14→5A05→2A11→2A50→5A03→6A02→6061→5A02→6063→3A21→1070A→8A06。
    擠壓速度選擇時(shí)對(duì)于高強(qiáng)度合金，還要考慮擠壓變形區(qū)的溫升。由于摩擦和變形內(nèi)能發(fā)熱大，常使變形區(qū)劇烈升溫，有時(shí)可達(dá)100℃，很容易超過(guò)其最高許可的臨界溫度，進(jìn)入熱脆狀態(tài)，從而使制品產(chǎn)生裂紋。而鋁合金的臨界溫度范圍很窄，一般只有10～20℃的范圍。如6A02合金的臨界溫度為520～530℃，2A12合金為485～495℃，2A11合金為510～520℃，7A04合金為470～480℃。
    由上可知，鋁合金的臨界溫度一般就是過(guò)燒的前沿溫度。因此為了防止過(guò)燒和防止制品產(chǎn)生擠壓裂紋，常使擠壓溫度低于其臨界溫度40～80℃。
為了提高擠壓速度，一般在擠壓力許可條件下，適當(dāng)降低鑄錠加熱溫度或采用水冷模的方法來(lái)提高工模具的散熱能力，降低變形區(qū)溫度。實(shí)驗(yàn)證明：采用水冷?？商岣呓饘倭鞒鏊俣?0％～50％。表3—4—l9為采用水冷模擠壓管毛料的試驗(yàn)資料。表3—4—20為鑄錠加熱溫度與擠壓速度的關(guān)系。

表3—4—19采用水冷模擠壓管毛料的對(duì)比數(shù)據(jù)

 表3—4—20鑄錠加熱溫度與擠壓速度的關(guān)系

 除此之外，采用鑄錠均勻化處理可以提高擠壓速度。見(jiàn)表3—4—21。

表3—4—21 7A04合金鑄錠均勻化對(duì)擠壓速度的影響

 注：均勻化工藝為：452～456℃，保溫24 h。
鑄錠加熱溫度對(duì)擠壓速度的影響見(jiàn)表3—4—20和各種鋁合金擠壓制品的擠壓溫度—平均流出速度見(jiàn)3—4—22。

表3—4—22各種合金擠壓制品的擠壓溫度一平均速度規(guī)范

 續(xù)表3—4—22

 

五、在線淬火

    部分工業(yè)鋁合金如Al—Mg—Si系中的6063，6005A和Al一Zn—Mg系的01915，01925合金對(duì)淬火冷卻速度敏感性很低，具有自淬性，即利用風(fēng)冷就可以淬火。但也有部分工業(yè)鋁合金對(duì)淬火冷卻速度的敏感性很強(qiáng)，如6061，2A12，7A04等合金只有很大的冷卻速度(如水霧冷、水冷)才能淬火。目前多數(shù)鋁型材生產(chǎn)廠家沒(méi)有專用的淬火爐和水冷卻設(shè)備。而工業(yè)用熱處理強(qiáng)化鋁合金擠壓型材又越來(lái)越多。因此實(shí)現(xiàn)在擠壓機(jī)上淬火成為許多工程技術(shù)人員研究的重要課題。
    1)實(shí)現(xiàn)在線淬火的條件
    首先是制品流出?？浊暗臏囟缺仨氝_(dá)到該合金的固溶熱處理的溫度范圍，且制品從開始流出?？椎街破窋D壓結(jié)束時(shí)的溫度變化不大，均在固溶溫度范圍內(nèi)。其次制品從?？琢鞒龅竭M(jìn)入淬火水槽的時(shí)間基本不超過(guò)該合金的淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間，且對(duì)材料的性能影響不大。第三從水槽經(jīng)過(guò)的時(shí)問(wèn)足以使制品冷卻到規(guī)定的溫度。
    2)實(shí)現(xiàn)在線淬火的可能性
    在線淬火和用淬火爐淬火的差別在于第二相的固溶時(shí)間，如2A12合金，壁厚為4 mm的型材在淬火爐保溫時(shí)間要20 min，而在塑性變形條件下可以顯著縮短這一時(shí)間，只要20～30s。對(duì)于2A12合金而言，金屬在塑性變形區(qū)內(nèi)的停留時(shí)間為40～60 s，完全可以使第二相充分固溶，這樣就有可能在擠壓機(jī)上進(jìn)行在線淬火。
    強(qiáng)化相的大小對(duì)其溶解度有很大影響。如果質(zhì)點(diǎn)小于1微米，則能很快充分溶解。但要獲得如此彌散的強(qiáng)化相，則均勻化的冷卻速度要達(dá)到500℃/h?，F(xiàn)代均勻化加熱后的冷卻大多采用水冷，基本上可以達(dá)到這個(gè)要求。另外在擠壓機(jī)上淬火大大縮短了淬火保溫時(shí)間和降低了淬火溫度下限，從而擴(kuò)大了淬火溫度范圍。見(jiàn)表3—4—23。
    通過(guò)調(diào)整鑄錠和擠壓筒的加熱溫度、擠壓系數(shù)、擠壓速度、可以使制品前后在模具出口溫度差不超過(guò)30～35℃，說(shuō)明某些鋁合金在擠壓機(jī)上淬火是可能的。表3—4—24給出了可能在擠壓機(jī)上淬火的鋁型材擠壓工藝制度(擠壓系數(shù)入在12～54之間)。
    如果淬火水槽距擠壓模具出口的距離為l.0～1.5 m，要保證轉(zhuǎn)移時(shí)間在30 s以內(nèi)，則制品的流出速度要在3 m/min以上，才能基本滿足某些合金的淬火要求。至于冷卻能力只要選擇適當(dāng)?shù)睦鋮s槽的長(zhǎng)度，就可以使制品流出水槽后的溫度達(dá)到規(guī)定的要求。 

表3—4—23在立式淬火爐中和擠壓機(jī)上淬火時(shí)所必需的淬火溫度區(qū)間比較

合金	淬火溫度/℃	淬火溫度區(qū)間溫差△t/℃
在立式淬火爐中	在擠壓機(jī)上	在立式淬火爐中	在擠壓機(jī)上
2A11   2A12   7A04   2A70	495～505     493～500     465～475     525～535	475～505     470～500     440～475     510～535	10     7     10     10	30     30     35     25

  表3—4—24可能在擠壓機(jī)上淬火的鋁合金型材擠壓工藝

擠壓工藝參數(shù)	合金牌號(hào)
2A11	2A12	7A04	2A70
鑄錠溫度/℃ 擠壓筒溫度/℃ 流出速度/m·min-1	450～480     420     2～6	450-480     420     1.5～4.0	420.450     420     1.5～4.0	500～520     440     1.5～4.0

現(xiàn)在已有專門的在線淬火裝置，設(shè)有風(fēng)冷、水霧、水的三級(jí)冷卻方式，可以根據(jù)不同的合金、不同制品的壁厚進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。淬火裝置的長(zhǎng)度根據(jù)擠壓機(jī)能力大小而定，通常在4～12 m之間。
3)在線淬火實(shí)例
蘭州鋁業(yè)西北鋁加工廠用6061合金在45 MN反向擠壓機(jī)上進(jìn)行在線熱處理工藝研究，其工藝參數(shù)見(jiàn)表3-4-25。

表3—4—25擠壓工藝參數(shù)

鑄棒規(guī)格/mm	λ	殘料長(zhǎng)度/mm	鑄錠溫度/℃	擠壓速度/m·min-1	擠壓筒溫度/℃
φ312×1000 φ312×1000 φ312×1000 φ312×1000	18.1 18.1 18.1 18.1	50 50 50 50	400～440 480 520 540	16 1l 16 11	380～400 450 450 450

 在線淬火采用冷卻方式為水冷式，制品完全浸入在水中，可以保證淬火冷卻強(qiáng)度。從水槽中出來(lái)的制品溫度為30～100℃，擠壓速度最大的為上限。
    試驗(yàn)采用在線淬火與空氣爐加熱淬火進(jìn)行對(duì)比，都采用l75℃保溫8 h的人工時(shí)效制度。其力學(xué)性能指標(biāo)如表3—4—26所示。
    由表3—4—26可以看出：隨著擠壓溫度的提高，硬度、抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度亦隨之提高，伸長(zhǎng)率變化不大。當(dāng)鑄錠加熱溫度為480℃時(shí)，由于低于臨界淬火溫度499℃，金屬固溶不充分，合金的強(qiáng)化效果相應(yīng)降低。當(dāng)鑄錠的加熱溫度為520℃和540℃時(shí)，合金強(qiáng)化效果好。因此可以得出如下結(jié)論：6061合金在擠壓溫度520～540℃，擠壓速度為2～10 m/min，淬火后制品的溫度在50℃以下，可以實(shí)現(xiàn)在線水冷淬火。

表3—4—26在線淬火與空氣爐淬火力學(xué)性能比較表

    在線淬火有許多優(yōu)點(diǎn)：在線水冷淬火比空氣爐淬火的粗晶環(huán)和晶粒度小。在線淬火可以更容易獲得較高的硬度和強(qiáng)度，且抗腐蝕性能、抗疲勞性能不亞于用立式空氣爐淬火的性能?？梢怨?jié)省設(shè)備投資和節(jié)約大量的能源，大大縮短了生產(chǎn)周期。對(duì)熱處理可強(qiáng)化鋁合金進(jìn)行在線淬火研究，無(wú)疑是一項(xiàng)有實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重大技術(shù)研究項(xiàng)目。

六、精整矯直工藝技術(shù)

 6．1拉伸矯直

    工業(yè)鋁合金型材的矯直都是在專用的拉伸矯直機(jī)上進(jìn)行，夾頭可以轉(zhuǎn)動(dòng)。拉伸力一般比建筑型材用的拉伸機(jī)大。因?yàn)檫x擇拉伸機(jī)能力時(shí)，要滿足拉伸力P>σ0.2·F。工業(yè)鋁材中應(yīng)用的硬鋁和超硬鋁合金的σ0.2要比建筑型材用6063合金的σ0.2大得多，所以選擇拉伸機(jī)能力時(shí)也要大很多。一般在0.2 MN～6.5 MN之問(wèn)。

    拉伸率控制應(yīng)根據(jù)不同合金的狀態(tài)、制品斷面形狀、尺寸、偏差要求和制品的實(shí)際彎曲程度來(lái)確定，一般拉伸率δ在1%～3%之間，最大不超過(guò)4%。6063合金為0.5%～2%，2A11，2A12合金為3%～4%，7A04合金為2%～3%。管材的拉伸率不宜過(guò)大，特別是薄壁管，太大會(huì)因變形不均而使制品變成橢圓。因此一般都在2%以下。在拉伸矯直過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)測(cè)量制品尺寸，以便正確選擇拉伸率。拉伸率過(guò)大不僅使制品表面粗糙(桔皮現(xiàn)象)，尺寸超出偏差下限，而且易使制品的塑性降低，強(qiáng)度提高，尤其對(duì)屈服強(qiáng)度影響更為明顯，有時(shí)可能產(chǎn)生力學(xué)性能不合格而報(bào)廢的現(xiàn)象。

    拉伸機(jī)操作最重要的是合理選擇矯直墊和正確的夾持方法。夾持的原則應(yīng)使夾具與制品表面接觸面最大，夾持位置應(yīng)是壁厚最大(或較大)的地方。對(duì)于長(zhǎng)寬形的扁管、槽形、山字形等應(yīng)夾持長(zhǎng)邊的一面。對(duì)于壁厚不一致的型材應(yīng)夾持壁厚大的地方。對(duì)于有開口或空心的型材，應(yīng)盡可能選擇形狀、大小相似的矯直墊，塞在兩頭型材的開口處(或空心)。夾持制品時(shí)拉伸機(jī)的前后兩頭應(yīng)在同一中心線上。夾頭應(yīng)適中。夾得太長(zhǎng)，切頭太長(zhǎng)造成浪費(fèi)，夾得太少，容易產(chǎn)生斷頭現(xiàn)象，一般在100～200 mm之間。

    制品有彎曲、扭擰、波浪等多種缺陷時(shí)，在拉伸前應(yīng)利用轉(zhuǎn)動(dòng)的夾頭，夾住制品先校正扭擰，然后再拉伸矯直。對(duì)于可以進(jìn)行自然時(shí)效的鋁合金，淬火后至拉伸矯直的問(wèn)隔時(shí)間應(yīng)根據(jù)不同合金的孕育期長(zhǎng)短加以控制。一般不超過(guò)4 h。如2A12合金不超過(guò)3 h就要進(jìn)行拉伸矯直。如果間隔時(shí)間太長(zhǎng)，發(fā)生自然時(shí)效，使強(qiáng)度升高、塑性下降，給拉伸造成困難，甚至使制品產(chǎn)生開裂或斷裂的現(xiàn)象。

6．2輥壓矯直

    1)型材的輥壓矯直

    型材輥壓矯直的目的是消除型材經(jīng)拉伸矯直后尚未消除的缺陷或在拉伸矯直中新產(chǎn)生的不符合技術(shù)要求的角度、平面間隙、擴(kuò)口、拼口以及縱向彎曲等缺陷。

    型材的輥壓矯直應(yīng)在制品的組織和性能已經(jīng)檢驗(yàn)合格，并按規(guī)定切去頭尾后進(jìn)行。在矯直前應(yīng)按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和圖紙要求對(duì)型材前后端尺寸進(jìn)行詳細(xì)樣檢查(每批l0%抽查)，找出規(guī)律。然后進(jìn)行選輥、配輥、試輥，待合格后才進(jìn)行正常輥壓矯直。

    (1)配輥要求

    ①對(duì)于角度、平面間隙、開口、收口等缺陷，一般采用上、下對(duì)輥的孔型矯之，縱向彎曲采用上、下交錯(cuò)輥(即三點(diǎn)壓力法)矯之。

    ②型材存在多個(gè)尺寸缺陷時(shí)，應(yīng)考慮盡可以將型材尺寸缺陷一次矯直合格。同時(shí)在配輥時(shí)還應(yīng)該考慮檢測(cè)矯直尺寸缺陷的方便。

    ③需配兩對(duì)或兩對(duì)以上的多孔型(矯直角度、開口、收口等)時(shí)，其前后孔型必須保證在同一中心線上，以防止產(chǎn)生扭擰缺陷。為防止產(chǎn)生波浪及擦傷缺陷，所有下輥直徑必須相同，而上輥與下輥的直徑應(yīng)盡量相同。如有困難則必須保證進(jìn)料孔型的輥片直徑小于出料孔型輥片直徑。

④裝有檔料輥的孔型，一般情況下，均應(yīng)留有變形空隙，其大小可以根據(jù)被矯直制品的寬度的缺陷程度的具體情況而定。

    (2)配輥原則
    當(dāng)型材存在多個(gè)缺陷時(shí)，矯直的順序?yàn)椋合绕矫骈g隙，再角度、開口、收口、最后縱向彎曲。壁厚不均的型材，應(yīng)考慮先矯直厚壁處的尺寸缺陷，然后再以厚壁處為基礎(chǔ)，矯直薄壁處的尺寸缺陷。否則矯直了這種尺寸缺陷，又會(huì)產(chǎn)生另一種尺寸缺陷，導(dǎo)致重復(fù)矯直現(xiàn)象。
(3)輥壓矯直過(guò)程
①選擇輥片和墊片。根據(jù)被矯直型材的形狀、尺寸、合金狀態(tài)及尺寸偏差來(lái)選擇輥片和墊片。當(dāng)選擇與型材圓角處相接觸的輥片時(shí)，其角度大小應(yīng)與型材圓角相同。輥片與型材的接觸表面必須光滑，不允許有粘著的金屬及碰傷存在。
    ②調(diào)輥與試壓。把已選好的輥片及墊片牢固地安裝在輥式矯直機(jī)的軸上，然后開始進(jìn)行調(diào)輥和試壓工作。調(diào)輥是指調(diào)整上、下輥片的間距。該間距的大小是根據(jù)型材的合金狀態(tài)、外形尺寸及缺陷程度來(lái)決定。輥?zhàn)拥膲毫?yīng)由小逐漸增大，不可突然增大。調(diào)輥后的試壓，應(yīng)選擇幾根有代表性的型材進(jìn)行試壓。
    ③輥壓矯直。經(jīng)過(guò)反復(fù)試壓后，確認(rèn)調(diào)輥結(jié)果可以消除型材的尺寸缺陷時(shí)，才能進(jìn)行正常的輥壓矯直。在輥壓過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查型材的尺寸和表面情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理。為防止輥片上粘上金屬，應(yīng)保證輥片的工作區(qū)有足夠的機(jī)油潤(rùn)滑劑。

    (4)輥壓矯直實(shí)例

    ①角形型材的輥壓矯直。生產(chǎn)中角形型材常見(jiàn)缺陷是平面問(wèn)隙、角度、縱向彎曲超出技術(shù)要求。

    針對(duì)角形型材上述缺陷的配輥方法，如圖3—4—6所示。為提高矯直效率，對(duì)于有幾種尺寸缺陷的型材，可以采用多對(duì)孔型矯直。例如，當(dāng)出現(xiàn)角度前端大、后端小，平面間隙出現(xiàn)兩邊內(nèi)凹或一邊外凸，同時(shí)又存在上下或側(cè)向彎曲時(shí)，則應(yīng)根據(jù)配輥原則及方法，先按圖3—4—6(a)或(b)的配輥方法分別將平面間隙矯直合格，然后按圖3—4—6(e)和(d)的順序同時(shí)配兩套孔型將角度矯直合格。最后按圖3—4—7的配輥圖輥直縱向彎曲。

 圖3—4—7角形型材縱向彎曲配輥圖

    但對(duì)薄壁小型材，當(dāng)角度和上下彎曲兩者不合格時(shí)，可在配輥矯直角度孔型的同時(shí)，在型材出15孔型前面的軸上(上軸或下軸)再配一輥?lái)斏匣驂合?，即可將角度及上、下彎曲同時(shí)矯正。當(dāng)角度和側(cè)彎曲同時(shí)存在不合格時(shí)，同樣可在型材的出口孔型前面的軸上，在與型材的側(cè)彎曲的相反方向上配上一側(cè)輥即可達(dá)到同時(shí)矯正的目的。
    ②凸邊槽形型材的輥壓矯直。凸邊槽形型材如圖3—4—8所示。生產(chǎn)中常見(jiàn)的尺寸缺陷是開口、收口、爪板翹曲、肩板的橫向間隙以及縱向彎曲等。矯直這類缺陷的配輥方法如圖3—4—9和圖3—4—10所示。型材的側(cè)向彎曲按圖3—4—11所示的方法進(jìn)行。 

圖3—4—8凸邊槽形型材圖

2)厚壁圓管和圓棒的輥壓轎直 圖3—4—8凸邊槽形型材圖伸矯直時(shí)尚未消除的均勻彎曲。一般都是在具有雙曲線形輥面的專用輥式矯直機(jī)上進(jìn)行。

 圖3—4—9輥矯凸邊槽形型材的配輥示意圖

 圖3—4—10輥矯凸邊槽形型材的縱向彎曲時(shí)的配輥示意圖

圖3—4—11輥矯凸邊槽形型材的側(cè)向彎曲時(shí)的配輥示意圖

    圓棒矯直前應(yīng)切成成品尺寸。當(dāng)其彎曲度過(guò)大時(shí)，還應(yīng)當(dāng)經(jīng)過(guò)預(yù)矯直。如直徑較大的厚壁圓管、圓棒應(yīng)先在壓力矯直機(jī)上進(jìn)行預(yù)矯直。
    實(shí)踐證明，決定矯直質(zhì)量的主要問(wèn)題是厚壁圓管、圓棒與矯直輥緊密程度，即輥直壓力和矯直輥傾角大小。壓力大小主要取決于制品的合金狀態(tài)和彎曲程度。純鋁合金、3A21合金及擠壓狀態(tài)的制品矯直壓力小一些，而經(jīng)淬火時(shí)效的硬合金輥直壓力需要大一些。彎曲程度大的制品比彎曲程度小的制品矯直壓力應(yīng)大一些。
    矯直輥傾角大小主要取決于制品直徑，大直徑制品比小直徑制品的傾角大。
    矯直過(guò)程中應(yīng)始終用煤油潤(rùn)滑輥?zhàn)颖砻?，以防止輥面粘金屬屑和使制品容易咬人?/p> 3)輥壓矯直中的主要缺陷和廢品型、棒材在輥壓矯直中產(chǎn)生的主要廢品種類、產(chǎn)生原因及其消方法見(jiàn)表3-4-27。

表3-4-27型棒材輥壓矯直的主要廢品、產(chǎn)生原因及消除方法

廢品種類	產(chǎn)生原因	消除方法
螺旋痕	1．矯直壓力大 2．矯直輥傾角不當(dāng)	適當(dāng)調(diào)整矯直壓力和矯直輥傾角
扭擰	1．前后孔型不在同一中心線上造成作用于型   材上的壓力不平衡； 2．施加在型材上的壓力過(guò)大； 3．孔型未留出變形間隙或留得太小。	1．調(diào)整輥片，使前后在同一中心線上； 2．適當(dāng)調(diào)整壓力； 3．應(yīng)根據(jù)型材的尺寸及缺陷程度留出合適   的變形間隙。
波浪	1．出料孔型的輥片直徑小于進(jìn)料孔型輥片直   徑，或同一孔型上、下輥片直徑相差太大； 2．壓尖孔型空隙或支承輥間距太大，壓力   過(guò)大； 3．輥片不圓，造成壓力波動(dòng)； 4．輥壓矯直機(jī)的軸有軸向串動(dòng)或其軸有彎曲，   造成壓力波動(dòng)； 5．未配導(dǎo)向輥，使制品在孔型中左右擺動(dòng)。	1．調(diào)整前后、上下孔型的輥片，使之直徑相   同或使出料孔型輥片直徑稍大于進(jìn)料孔   型的輥片； 2．壓尖孔型的墊片與型材的接觸處必須靠   緊，壓緊程度要適當(dāng)或調(diào)整支承輥間距及   壓力； 3．更換輥片； 4．更換油；5．配導(dǎo)向輥。
壓痕	1．輥片與制品接觸面太??； 2．施于制品上的壓力過(guò)大； 3．輥片有磕碰傷或粘有金屬。	1．更換輥片； 2．調(diào)整上下輥間距，減少壓力； 3．更換輥片或修磨。
裂紋	1．壓力過(guò)大或輥壓次數(shù)太多； 2．淬火與輥矯的問(wèn)隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。	1．減少壓力，輥壓次數(shù)一般不多于3-4次； 2．在合金的孕育期內(nèi)對(duì)制品進(jìn)行矯直。
擦傷	1．輥片不光滑，有磕碰傷或粘有金屬； 2．沒(méi)有及時(shí)潤(rùn)滑使輥片上粘有金屬； 3．孔型未留出變形間隙或留得太少； 4．與形成波浪缺陷的原因1相同。	1．更換輥片； 2．及時(shí)潤(rùn)滑； 3．根據(jù)制品尺寸及缺陷程度等留出合適變形間隙； 4．與消除波浪缺陷的方法1相同。

6．3壓力矯直
    壓力矯直的目的是消除某些大斷品制品在拉伸矯直后仍未能消除的局部彎曲，或因設(shè)備所限不能進(jìn)行矯直的局部彎曲。壓力矯直是在立式壓力機(jī)上進(jìn)行。
    在立式壓力機(jī)上進(jìn)行壓力矯直時(shí)，將制品放在具有一定距離的兩個(gè)支墊上，在壓力的作用下，使制品產(chǎn)生一定量的塑性變形，從而達(dá)到消除彎曲缺陷的目的。 
6．4手工矯直
    手工矯直的目的是消除一些小斷面制品在經(jīng)過(guò)拉伸矯直和輥壓矯直后仍存在扭擰等缺陷。主要靠工人用手或搬子在工作平臺(tái)上進(jìn)行。手矯的主要工具是矯直扭擰用的搬子和副墊。搬子的型面尺寸取決于制品斷面形狀和尺寸，搬子的手把長(zhǎng)度取決于制品的形狀和斷。 
    在矯直前首先察看制品的扭擰情況，找出扭擰點(diǎn)。當(dāng)制品只有一個(gè)扭擰點(diǎn)時(shí)，可由制品的一端向另一端逐漸排除缺陷。當(dāng)制品有多個(gè)扭擰點(diǎn)時(shí)，則應(yīng)由制品扭擰最大的地方開始向制品的兩端逐漸排除扭擰缺陷。選擇矯直面時(shí)，搬子與制品的接觸處應(yīng)考慮制品的強(qiáng)度。一般應(yīng)選擇厚壁處。搬子的型面尺寸一般比制品大0.5～1.0 mm。搬子和副墊的材料多采用被矯直制品來(lái)制作。其長(zhǎng)度100～150 mm。
生產(chǎn)中常用搬子的斷面形狀及矯直部位如圖3—4—12所示。