生产上的热挤压加工技术铝氧化物

广泛用于生产铝、铜等有色金属管材、棒材、线材和型材。20世纪50年代,法国于日内-塞儒尔内(Ugine－Sejournet)将玻璃润滑法用于热挤压的成功和推广，使钢及稀有金属的挤压得到了迅速发展。70年代，由于设备及技术的发展和完善，反挤压取得了较大的发展。通常挤压产品沿长度方向具有相同的形状及截面尺寸，采用更换模子的方法或特殊模子结构，可以加工沿长度方向形状和截面尺寸不同的阶段变断面型材和逐渐变断面型材。热挤压主要采用液压机，有立式和卧式两种。大型挤压机大多为卧式。目前，世界最大的挤压机达20000吨。60年代中国已制造了12500吨大型卧式挤压机。大型挤压机主要用于加工飞机用的大型铝合金异型材。热挤压产品的质量和经济指标与材料强度、塑性、温度、速度、润滑、模角、挤压比、坯料长度等工艺条件的选择有密切的关系。挤压力和挤压速度因材料性能和制品形状、大小变化很大。变形热引起的温度急剧上升可使局部金属性能变坏甚至熔化，在表面摩擦力或其他附加拉应力的作用下开裂。因此，有些合金的挤压速度受到限制，例如，超硬铝合金的模口流出速度不超过1～2米/分。另一方面，有些金属变形抗力大，需高温挤压，为了避免坯料温降和模具温升过高而降低使用寿命，必须提高挤压速度；例如，挤压合金钢时，金属流动速度可高达300米/分以上。 润滑是挤压生产的关键，其作用是减小摩擦，保护模具与坯料的表面。有色金属挤压中用得最多的是石墨润滑剂，钢和稀有金属则常用玻璃润滑剂。模角影响金属流动和挤压力，减小模角可减小剪切变形力，但增加摩擦力，模角增大则相反。热挤压时常用模角为 90°～180°；为了不使坯锭表面杂质流入成品造成缺陷，经常采用平模（模角为180°）挤压。增大挤压比可以提高生产率，要根据挤压机能力及材料塑性而定出合理和可能的挤压比。增加坯锭长度，可以增加成材率，提高生产率，但正挤压时坯锭长度增加将使坯锭与挤压筒的摩擦力也相应增大；因此，硬度高的金属正挤压时，一般坯锭长度不超过直径的三倍。为了防止铸锭表层杂质及氧化皮流入成品造成缺陷，有时采用脱皮挤压；即将挤压垫做得小于挤压筒内径约2～4毫米；挤压时，坯锭表层金属被挤压垫切离而滞留在挤压筒内，形成一个薄壁筒体；这种方法多用于挤压铜合金。挤压时坯锭各部分金属的流动是不均匀的。由于表面摩擦、冷却等原因，坯锭中心层的流动速度大于表面层。因此，在挤压终了时会出现被称为“缩尾”的缺陷；为了避免这类缺陷，通常留有一定长度的残料，残料的另一作用是存留铸锭表面的杂质，提高成品质量。反挤压是为了克服正挤压中挤压筒与坯锭之间的摩擦而发展起来的。在新型的反挤压机上，挤压杆呈空心状,模子放在挤压杆端,金属通过模子及挤压杆流出（图1b）。此时，坯锭与挤压筒没有相对位移，避免了正挤压中由摩擦所造成的多余能量消耗，金属流动也比正挤压均匀，坯锭长度可以适当增加。缺点是挤压杆工作应力较大。反挤压主要用于铜、铝材生产，设备以卧式液压机为主。在钢管生产中反挤压主要用于钢坯挤压穿孔，以立式穿孔挤压机为主。

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