如何解決鋁合金材料表面的顆粒問題？

1.顆粒吸附1的原因分析。擠出型材表面有四種顆粒毛刺:1)。空氣灰塵吸附。燃煤鋁棒加熱爐產生的粉塵、鋁屑、油汙和水分凝結成顆粒附著在熱的型材表面。2)鋁棒中的雜質，如精煉不充分留下的金屬夾雜物和非金屬夾雜物。3)、老化爐內灰塵粘附。4)鋁棒中的缺陷和成分中的β相AlFeSi在高溫下析出，降低了金屬的塑性和抗拉強度，產生顆粒狀毛刺。2，原因1)，鋁棒質量的影響由於高溫鑄造，鑄造速度快，冷卻強度大，合金中的β相AlFeSi不能及時轉變為球狀α相AlFeSi。由於β相AlFeSi在合金中呈現針狀結構，硬度高，塑性差，抗拉強度低，不僅會誘發擠壓裂紋，而且在高溫擠壓時會產生顆粒狀毛刺，不易清洗，手感不好。鋁桿中的雜質會影響鋁桿。在鑄造過程中，鋁桿沒有充分精煉，汙垢、精煉劑、覆蓋劑、粉末塗料和氧化膜夾雜物混入桿中。這些物質顯著降低了金屬在擠壓過程中的塑性和抗拉強度，容易產生顆粒狀毛刺。棒材常見的組織缺陷有疏松、晶粒粗大、偏析、亮晶等。鑄棒的這些缺陷都有壹個共同點，就是與鑄棒基體焊接不好，導致基體流動不連續。擠壓時，熔渣夾雜物容易與基體分離，經過模具工作區時，粘附在入口端，形成粘鋁，不斷被流動的金屬拉出，容易產生顆粒狀毛刺。2)、模具的影響在擠壓生產中，模具是在高溫高壓狀態下工作的，在壓力和溫度的影響下，模具產生彈性變形。模具的工作帶從壹開始就與擠壓方向平行，受壓後工作帶變形為喇叭狀，只有工作帶的刃口與型材形成的鋁粘接觸，類似車刀的切屑瘤。在粘合鋁形成的過程中，顆粒不斷被型材帶出，粘附在型材表面，產生“吸附顆粒”。隨著鋁附著力的不斷增加，模具會瞬間回彈，形成咬痕缺陷。如果粘鋁很多，型材拉不出來，模具瞬間回彈粘鋁也不掉，型材表面就會粗糙、光亮、撕裂、堵塞。模具粘鋁現象見圖1。我們現在用的擠出模基本上是平面模。在鑄棒不脫皮的情況下，鑄棒表面和內部的雜質在金屬流動的死區堆積。隨著鑄棒的推進和擠壓棒數量的增加，死區內的雜質不斷變化，壹部分被正常流動的金屬帶出，堆積在工作區的變形空間內。有些被型材拉掉，形成顆粒狀毛刺。因此，模具是造成顆粒毛刺的關鍵因素。另外，模具表面粗糙度越高，工作區表面硬度越低，這也是粘鋁和形成顆粒狀毛刺的原因之壹。3)擠壓工藝的影響研究發現，擠壓工藝參數的正確選擇也是影響顆粒毛刺的重要因素。通過現場觀察，如果擠壓溫度和擠壓速度過快，會出現較多的毛刺。原因是溫度高擠壓速度快，模具變形程度增大，金屬流動加快，金屬的變形抗力相對減弱，更容易形成粘鋁現象。對於大的擠壓系數，金屬的變形抗力相對增加，死區相對增大，改善了形成鋁粘附的條件，增加了形成“吸附顆粒”的概率。鑄棒加熱溫度與模具溫度相差太大，也容易造成顆粒毛刺的問題。4)空氣中的灰塵、水、油漬強力附著在鋁型材表面，因為熱鋁型材遇到灰塵後會附著，產生化學反應，產生膠狀物質，在老化過程中與爐內灰塵結合，生成較大的顆粒狀毛刺，在後續的氧化、電泳、噴塗過程中難以去除。二、減少顆粒狀毛刺的措施1。提高鋁棒質量，從源頭抓起。對於表面質量要求高的型材，在鑄造過程中要進行清爐，優化原輔材料，如噴塗型材不進、選用優質鋁錠等。，加強對鑄造過程的控制，防止鑄造缺陷，提高金屬的高溫塑性，減少出現顆粒狀毛刺的幾率。2.狠抓模具質量，優化模具結構設計，減少死區金屬流入，提高模具強度和剛度，減少模具擠壓變形，采用合理的滲氮工藝，提高工作區硬度，提高拋光質量，減少金屬粘連。3.優化工藝參數，不同的鋁合金成分和型材，根據鋁合金擠壓原理采用合理的擠壓工藝溫度，分段控制擠壓速度，減小棒溫與模溫的溫差，增大擠壓筒與棒的溫差，可以進壹步減少死區金屬和金屬氧化物以及鑄棒表面夾雜物的流入，從而減少夾渣和毛刺的發生。4.對所有工作現場采取“5S”現場管理，改善環境質量，清潔鑄棒表面，減少灰渣粘附，杜絕“泄漏”，及時清理型材表面灰塵，最大限度減少灰塵粘附。