铝合金反向挤压注意的一些问题

马步云

摘 要：铝合金是一项重要的金属材料，在工业生产中应用的较为广泛，并在我国工业中发挥较为重要的作用。本文主要探讨了铝合金反向挤压注意的一些问题，以此加强铝合金生产工艺，保证金属制品质量，促进工业的不断发展。

关键词：铝合金；反向挤压；问题

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.040

隨着我国工业技术的不断发展，促进反向挤压技术的不断进步，而在我国工业生产过程中，金属挤压制品应用的较为广泛，而且随着我国人们生活水平的不断提高，对金属制品的要求越来越高，所以对金属挤压制品工艺的提升至关重要。在铝合金反向挤压过程中，应注意一些问题，以此不断提升铝合金工业材反向挤压工业水平。

1 反向挤压时的挤压力

在反向挤压过程中，对于坯料与挤压筒，其两者之间不会产生摩擦，同时与正压挤压相比，反向挤压力要小，一般要小30%-40%范围之内。因此在反向挤压过程中，采用的挤压比，要比正向挤压更大。同时为降低挤压速度，挤压温度应相对较低，通过反向挤压，可以使得制品表面质量得到提升。在对铝合金金棒材反向挤压过程中，通过对挤压状况进行观察，可以看出挤压力在后期呈上升趋势，而对于铝合金反向挤压正好与之相反，在后期挤压力处于处于缓慢下降的趋势，之后逐渐趋于稳定。

从图1中，可以看出正向铝合金棒材以及反向挤压铝合金棒材的最大挤压力出现时机不同。对于正向挤压铝合金棒材，制品要从模孔流出突破挤压阶段，此时会出现最大挤压力。从模孔中流出金属过程中，会对筒内的坯料长度发生变化，一般会使其变短，与此同时挤压力也会发生变化，会呈直线下降趋势。而最大值的出现则是基本挤压阶段快要结束时。而在反向挤压过程中，挤压力变化趋势正好与正向挤压相反，在挤压过程中，挤压力在开始阶段为恒定的，挤压力上升主要出现在挤压过程进行到一定阶段。

反向挤压棒材时，挤压力上升出现在后期的原因主要有以下几个方面：（1）在反向挤压过程中，随着压出制品长度的不断增加，主延伸变形也随之增大，而变形量大小，与挤压力成正比。（2）挤压筒内坯料受到三向压应力作用下，不断增大了密度，同时还提高其变形抗力。（3）在反向挤压过程中，温度上升幅度下，一般在30℃-50℃范围之内，同时在此过程中，还具有较强的加工硬化作用。热加工时，加工硬化需要加工一定程度上才能凸显出来。（4）通过对图1的观察，可以发现正向挤压管材以及反向挤压管材在开始阶段，对于挤压力的变化情况基本相似，挤压里会随着挤压过程的不断进行，逐渐趋于稳定。挤压力下降缓慢主要受到穿孔针的摩擦作用的影响，即穿孔镇上的摩擦力会随着筒内坯料长度的缩短而逐渐减少，进而造成挤压力下降。

2 反向挤压制品的粗晶环和粗晶芯

2.1 反向挤压制品的粗晶环

反向挤压制品的粗晶环出现的情况，主要包括以下两种，一种为粗晶环出现在挤压过程中，另一种粗晶环出现在制品经过热处理后。由于纯铝、铝镁系合金的再结温度比较低，受挤压温度的影响，会使其进行再结晶，同时还会使晶粒变大，进而使得粗晶环出现在制品的尾部。而硬铝、超硬铝以及锻铝合金，具有较大的结晶温度，在挤压温度的影响下，结晶情况不会发生。但是之后需要需要对金属制品进行热处理，这时才能出现结晶，同时也会使得结晶增加在挤压过程中，铝合金反向及压制品不会出现粗晶环现象。但是在通过对法相挤压棒材的热处理，会使粗晶环现象出现，这一点与正向挤压相同。不同的是粗晶环深度较小、晶粒较细。图2中铝合金为2A50，采用的棒材为φ120mm，正挤压棒材粗晶环和反挤压棒材粗晶环的深度分别能够达到26mm和15mm，同时正挤压晶粒和反挤压晶粒分别为7.5级和3级。

2.2 反向挤压棒材的粗晶芯

反向挤压棒材的尾端中心部门也会出现粗晶芯，而且晶粒比较粗大，在正压挤压过程中，这一现象没有存在。在反向挤压过程中，坯料采用整体向前推进的方式，从模孔流出来的是前面的金属，对于后面的金属，未发生过变形，对于边部和中心部位的金属，会从模孔中同时流出来。在挤压后期，对金属中心的补充，会存在一定的困难，边部金属逐渐向模孔进行流动时，边部金属与未变形金属会产生摩擦，使得晶粒出现严重的破碎，经过淬火后，会使制品产生较大的晶粒。想要将反向挤压棒材的粗晶芯切除，可以采用增大棒材切尾长度的方式。

3 纺锤体核组织

纺锤体”的核组织主要存在于单孔模反向挤压铝合金棒材的中心缩尾处，同时也可以存在单孔模反向挤压铝合金棒材缩尾的前端，同时类似于纺锤体”的核组织是沿纵向进行分布，在正向挤压过程中，不存在这一现象。

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纺锤体核组织的结构主要有两部分组成，一部分为残留的铸造组织，该组织也是核的中心，另一部分为变形组织，边部存在该组织。纺锤体核组织出现的原因主要是由于将要完成挤压过程时，对于正对着模孔中心的坯料金属，且该金属紧靠堵头，这一部分既没有产生塑形变形，同时被边部流动金属夹持，进而使其进入到制品中心。纺锤体核组织与反向挤压棒材的粗晶芯问题解决方式是相同的，都可以采用增大切尾长度方式。

4 总结

挤压力变化在反向挤压过程中呈上升趋势，在挤压制品的尾端，不仅会出现粗晶芯的问题，同时还出现了纺锤体核组织，这两种现象的存在，都挤压生产过程会产生一定的影响所以在挤压过程中，相关工作者一定要重视铝合金反向挤压问题，通过增大切尾长度的方式，解决纺锤体核组织与反向挤压棒材的粗晶芯问题，以此促进铝合金反向挤压过程的顺利进行。笔者认为目前我国相关工作者对铝合金反向挤压问题研究的仍然较少，所以未来应加强对铝合金反向挤压过程的分析和研究，以此不断提高金属制品的质量，促进我国工业可持续健康发展，这对于我国社会的发展具有重要的现实意义。

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