馬琳,張旭,金光
(1東北輕合金有限責任公司,黑龍江 哈爾濱 150060)(2黑龍江大學電子工程有限責任公司,黑龍江 哈爾濱 150080 )
隨著鋁及鋁合金擠壓制品在航空航天、國防科技建筑等領域的廣泛應用,以及國內民營鋁加工企業(yè)的逐漸興起,我們面臨著巨大的壓力與挑戰(zhàn),因此,提高產品質量成為工作的重中之重。我公司生產的DQ1563擠壓型材在軍用炮彈中起著至關重要的作用,但其生產起來卻是一種工藝難度較大的型材。為此對該型材的生產過程進行嚴格的質量控制,以確保該型材能夠滿足用戶的使用要求。
該型材采用2A12合金,淬火自然時效狀態(tài)。2A12鋁合金屬于Al-Cu系硬鋁合金,其化學成分如表1所示。
表1 2A12鋁合金中各元素的質量分數 %
鑄錠加熱→擠壓→淬火→張力矯直→輥式矯直→檢驗→包裝交貨
由于該型材的斷面尺寸相差較大,最大壁厚為13mm,最小壁厚為3mm,擠壓過程中金屬流動產生很大的差異,經常出現制品彎曲、扭擰、硬彎、底爪板平面間隙不合格等缺陷,淬火后使矯直工序處理比較困難。
2.1.1 缺陷產生的原因
DQ1563型材的尺寸要求不僅多而且精度高,尤其是兩爪板的平面間隙和型材的側面間隙。型材的最大壁厚與最小壁厚相差10mm,擠壓填充過程中,金屬總是朝著有利于流動的方向運動,正對著??妆诤褫^大的部分首先從??琢鞒?,壁厚較小的部分滯后流出,造成金屬流動的不均勻性,擠壓溫度過高、速度過快,會增加金屬流動不均勻性的傾向,也造成了彎曲、扭擰、間隙不合格等缺陷的產生。
2.1.2 解決方法
首先,生產前要對DQ1563型材的模具進行預檢預修,適當的增加壁厚較大部分模子工作帶的長度,使之有效的阻礙這部分金屬的流出速度;其次,科學合理的配置導路。當型材擠出壓型嘴后立即將導路套到型材上面,使擠出的型材在導路內前進,既可以解決彎曲問題,又很好的控制了型材的扭擰;第三,在擠壓過程中,在工藝允許的范圍內采用下限溫度擠壓,擠壓速度控制在每分鐘0.3米左右,以保證型材的平面間隙滿足要求。
① 張力矯直
型材在淬火后彎曲、扭擰等變形傾向增大,產生的彎曲、扭擰等很可能無法通過矯直工序進行消除,增大拉伸率將有可能在拉伸過程中產生桔皮表面,甚至將型材拉斷,因此,在制品淬火前將其進行一次預拉預矯,減少制品的彎曲、扭擰等缺陷,使其在淬火后的變形程度不至于過大,以減少這類廢品的產生。
② 輥式矯直
張力矯直后型材在輥式矯直機上進行輥矯,首先要保證爪板側壁的間隙合格,其次要保證兩爪板的開口度,不能擴口或者擯口,最后調整兩個小爪板,使其平面間隙合格。
由于采取的方法得當,DQ1563型材生產周期縮短,產品質量得到了有效的控制,及時保質保量的交到用戶手中。其次,DQ1563型材作為軍工產品,是高附加值產品,僅次于鎂合金型材和變斷面型材,有效的控制質量以減少廢品的產生可為公司創(chuàng)出可觀的經濟效益。