铝及铝合金挤压材的生产

铝及铝合金挤压材生产第一部分基础知识一铝的基本特点及应用铝是化学元素周期表中第三周期主族元素其原子系数为13,原子量为269815具有面心立方晶格点阵无同素异构转变以高纯铝为例密度为2698KG/M3,熔点660,为沸点为2060铝的基本特性及应用，二铝及铝合金的分类纯铝AL9900,FESI1,其它元素01虽然延展性好,易挤压成各种型材,但其强度较低,使用范围有限为了满足各种不同用途,要求材料在组织性能,力学性能及其它综合性能方面更好因而在纯铝中添加各种金属或非金属元素,以改善和提高铝材的各种性能,这种加入的元素含保留的金属或非金属元素叫做合金元素,纯铝加入合金元素后得到的合金称为铝合金它可以加工成各种管,棒,线型材,板带箔条材,锻件及各种铸件因此,铝合金分为纯铝系如1060,1435,1100不可热处理强化合金ALMN系如3003,3A213004ALSI系如4043基本特性主要特点主要应用领域质量轻铝的密度为27约为铜或铁的三分之一是轻量化的好材料制造航天器,飞机,汽车,轨道车辆,船舶,桥梁,高层建筑重机械部件及质量轻的容器强度好铝的力学性能不如钢铁,但它的比强度高,还可以添加铜,镁等合金元素制成合金,再经热处理,而得到很高的强度,铝合金的比强度较普通钢好,可与特殊钢媲美用于制造桥梁,飞机,压力容器,集装箱,建筑结构材料,小五金等易加工铝的延展性优量,易挤压成各种形状复杂中空型材,适用于拉伸加工及其它各种冷热加工受力结构件框架,容器,光学仪器及其它形状复杂的精密零件美观,适于各种表面处理铝及铝合金表面有氧化膜,呈银白色,相当美观,经阳极氧化处理,氧化膜更牢固,可用着色,喷涂等方法,制造出各种颜色和光泽的表面建筑用壁板,器具装饰,装饰品,门窗,幕墙,汽车及飞机蒙皮,仪表外壳,室内装修材料等耐蚀性,耐侯性好铝及铝合金因其表面能生成硬而致密的氧化膜,很多物质对它不产生腐蚀作用,不同地区,选择不同合金,会有很好的耐久性门板,车辆,船舶,外部覆盖材料,厨房器具,化工装置,屋顶瓦板,洗衣机,石油化工材料,化学药品包装等耐化学药品对硝酸,冰醋酸,过氧化氢等,化学药品不反应,有非常好的耐药性用于化工装置,包装酸及化学药品包装等导电,导热性能好导热率,导电率仅次于铜,约为钢的34倍电线,母线,电饭锅,热交换器,散热器,电子元件对光,热,电波反射性能好抛光铝的反光率为74,电解抛光高纯铝为94,比银92还高铝对热辐射和电波反射性能也很好照明器具,反射镜,屋顶瓦板,抛物天线,冷冻冷藏库,抛光器,冷暖器的隔热材料无磁性铝是非磁性体船用罗盘,天线等无毒无毒食具,食品包装,食物容器食品机械,医疗器械吸音性铝对声音是非传播体,吸收声波的性能用于室内天棚板等耐低温铝在低温时,强度反而增加,且无脆性冷冻冷藏库,雪上车辆,氧及氢的产生装置ALMG系如5005,5052,5056变形铝合金ALCU系如2014,2017,2024ALMGSI系6063,6061,6082可热处理强化铝合金ALZNMGCU系如7075铝及铝合金AL系如8089纯铝系不可热处理强化合金ALSI系如ZL102ALMG系如ZL103ALCUSI系如ZL107铸造铝合金ALCUMGSI系如ZL110可热处理强化铝合金ALMGSI系如ZL104ALMGZN系如ZL305铝合金分类示意图铝合金分类示意图1铝及铝合金牌号及状态代号1中国变形铝及铝合金牌号的牌号表示法用四位字符体系表示变形铝及铝合金牌号牌号的第一位数字表示铝合金的组别,由主要合金元素6XXX系按MG2SI来确定改型喝金除外如有一个以上合金元素极限含量算术平均值同为最大时,应按CU,MN,SI,MG,MG2SI,ZN其它元素的顺序来确定牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况最后两位数字表示同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度1XXX系纯铝铝含量不小于99006XXX系以镁和硅为主要合金元素的铝合2XXX系以铜为主要合金元素的铝合金6463MG07SI6020MG09SICUSNPB2011CU6BIPB6063MG07SI6262MG1SICUPBBI2014CU4SIMG（MN）6005SIMG6061MG1SICU2017CU4MG1SIMN6201MG08SIB6A02SI08MGCU2024CUMG2MN6106MG06SIMN6151SI08MGCU3XXX系以锰为主要合金元素的铝合金6351SIMG05MN6060MGSIFE3003MNCU6082SI1MGMN3A21MN6070SIMGMNCU4XXX系以硅为主要合金元素的铝合金7XXX系以锌为主要合金元素的铝合金4032SIMGCUNI7003ZN58MG5XXX系以镁为主要合金元素的铝合金7005ZN45MGMN5005MG17075ZN56MGCU5052MG28XXX系以其它元素为主要合金元素的铝合金5154MG38090LICUMG5056MG5MN9XXX系备用合金组2美国铝合金牌号的表示方法在四位数字牌号中,第一位数字表示合金的系列与中国相同在1XXX系中,最后两位数字表示最低铝含量中小数点右边的两位数字牌号的第二位数字表示对杂质范围的修改,若是零则表示该工业纯铝的杂质范围为生产中的正常范围如果为19的自然数,则表示生产中应对一种或几种杂质或合金元素加以专门控制,如1435表示有四种杂质应受到控制在2XXX系8XXX系合金系列中,牌号最后两位数字只用来区别该系列合金中不同牌号的合金第二位数字则表示对合金的修改,如为零则表示原始合金,如为19的自然数,则表示对合金的修改次数3德国变形铝合金牌号的表示方法A字母,元素符号系统纯铝加工材AL铝百分含量（或状态代号最低抗拉强度值）特殊用途铝材，冠以大写字母E,L,S和SD等例AL995,EAL995,EALF13E保证导电率的电工用铝L焊料；S焊接用材；SD电焊条铝合金加工材AL主添加元素符号及名义百分含量其他添加元素符号及名义百分含量（有的末尾加状态代号及最低抗拉强度值）特殊用途铝材，冠以大写字母，如E,例ALMN1MG053005,EALMGSI05F22332066060,字母代号含义见纯铝加工材说明状态字母代号含义见下表B数字系统根据德国标DIN17007规定,第一位数字3表示铝合金。第一位数字后加小数符号。第二位数字04表示主要合金元素,1CU,2SI,3MG,4ZN,0其它合金元素或无合金元素。第三位数字表示次要合金元素,5MN,CR6PB,CU,BI,CD,SB,SN7NI,CO8TI,B,BE,ZR,9FE,0其它元素。第四位数字表示主要合金元素含量的高低,具体含意如下02含量偏低；36大致平均含量；79含量接近上限。第五位数字表示合金类型03铸造合金；4压铸合金；57变形铝合金；8用纯度99。9的原铝锭配制的变形铝合金；9用纯度99。99的高纯原铝锭配制的变形铝合金。如；ALRMG133319表示用高纯铝锭配制的镁的平均含量为1的变形铝合金ALCUMG2313552024表示用普通铝锭配制的主要合金元素为铜含量是大致平均含量,次要合金元素为镁平均含量为2的变形铝合金牌号中第六,七位数字表示制品种类,处理方式,及材料状态如ALCUMG2F44031355152024表示2024挤压型材,厚度2,自然时效,B440MPA02320MPA的制品4日本的变形铝合金牌号及状态表示方法日本的变形铝合金牌号分三部分,最前面为A表示铝及铝合金第二部分是国际数字牌号第三部分是表示材料品种或尺寸精度等级的大写字母表示材料品种的英文字母为P板材,PC包铝厚板及薄板如A2024PC,BF普通级挤压棒材,BES特级挤压棒材,BD普通级拉伸棒材,BDS特级拉伸棒材,W普通级拉伸线材,WS特级拉伸线材,TE普通级挤压管,TES特级挤压管,TD普通级拉伸管,TDS特级拉伸管,TW普通级焊接管,TWS特级焊接管,FD模锻件,FH自由锻件,PB轧制汇流排,SB挤压的普通级角棱汇流排,BY焊条,WY电极,非熔化电极,惰性气体保护焊用在四位数字牌号之后加S,表示挤压型材,如A6061S在四位数字牌号之前,加B,表示钎焊板,如BA4343P,也可表示钎焊料,如BA4047日本独特的变形铝合金,其牌号的第二位数字是N,如5N01,7N015ISO的变形铝合金牌号及状态表示方法ISO规定变形铝及铝合金的牌号由化学元素符号与代表金属纯度或合金元素含量的百分数数字组成在工业纯铝产品的牌号中,数字只表达到小数点的后一位,如AL99,0如果工业纯铝产品还含有最大量不超过1铜例外,可达02的合金元素,则在数字后还应标出该合金元素的化学符号如AL99,0CU表示含铝990含铜02的工业纯铝铝合金的牌号由基本元素符号AL及合金元素的化学元素符号加合金元素平均含量的百分数数字组成合金元素含量大于1的,只标出其含量整数如ALMG3合金金元素含量小于1的,不标数字如MG和SI含量分别小于1的铝镁硅合金其牌号为ALMGSI有时为了区别,也在化学元素符号后附加表示其平均含量的小数数字如ALMG05SI在铝合金牌号中,表示合金元素的化学符号依其含量的多少,按递减次序排列,如果它们的含量大致相等,则按其化学元素符号的字母顺序排列国际标准还规定变形铝及铝合金的牌号也可用四位数字表示即用美国铝协会的牌号去掉AA表示铝加工材基本状态号有M制造状态,表示热成型的材料,对其力学性能有一定要求F加工状态,表示不控制力学性能热加工状态O退火的状态,表示处于最低强度性能的完全退火的加工产品所处的状态H加工硬化,表示退火材料再加以冷加工所处的状态T一种完全不同于M,F,O,H状态的热处理状态,用于通过热处理可使其强度增加的产品加工产品状态代号表示方法P挤制（主要是管、棒、型材），不规定力学性能TA部分人工时效ZH拉制（主要是管、棒、型、线材），不规定力学性能WA人工时效W软态，后接数字为最低抗拉强度值K保证晶粒度，后接数字为平均晶粒直径（MM）的千倍WH轧制（热轧、冷轧）F材料的强度符号，后接数字为最低抗拉强度值G淬火H维氏硬度，后接数字是维氏硬度的最小值G回火，后接数字为最低抗拉强度值L35,L45L50等导电性能最小值HO扩散退火NK轧制的自然边缘SK特殊边缘BK火焰切割边缘BKA气割GK切边BKP等离子切割KA自然时效GKV多角（多边）切割U未时效硬化DKF车制成品尺寸在纯数字牌号系统中第六,七位数字第六,七位数字含意第六,七位数字含意第六,七位数字含意0不加处理38备用7XXX系人工时效硬化后冷加工00粗金属、粉末、海绵体等39特殊的70固溶处理、冷加工、人工时效01砂模铸件4XXX系固溶处理后不进行机械加工71固溶处理、校直、人工时效02金属模铸件40固溶处理72固溶处理、校直、人工时效的变种03离心铸件41固溶处理及室温时效73固溶处理、冷加工硬化、人工时效04连续铸件42固溶处理及室温时效的变种74固溶处理、冷加工硬化至1/4硬后人工时效05压铸件43均匀化75固溶处理、冷加工硬化至1/2硬后人工时效06烧结件44加热和急速冷却76固溶处理、冷加工硬化至硬态后人工时效07热压或热拉45备用77固溶处理、冷加工硬化、人工时效、冷加工硬化08挤压或热锻（自由锻）46备用78不完全固溶（如浇铸）、急速冷却、人工时效、冷加工硬化09特殊的47备用79特殊的1XXX系软态48不完全固溶（如浇铸后或热挤压后的状态），急速冷却8XXX系消除应力，事前未经过加工硬化的10软、无晶粒大小指标49特殊的80备用1018软、有晶粒大小指标5XXX系固溶处理后冷加工81消除应力的砂模铸件19软、特殊要求50固溶处理后冷加工82消除应力的金属模铸件2XXX系冷加工硬化51固溶处理后室温时效，校直83消除应力的离心铸件20轧制或拉伸、无预定的强度值52固溶处理后室温时效，校直的变种84消除应力的连续铸件21轧制后消除应力或拉伸后消除应力53固溶处理后冷加工硬化的85消除应力的压铸件221/8硬54固溶处理冷加工至1/4硬86备用231/8硬，消除应力55固溶处理冷加工至1/2硬87热轧、消除应力或热拉、消除应力241/4硬56固溶处理冷加工至硬态88热挤压、消除应力或热锻、消除应力251/4硬，消除应力57备用89特殊的26半硬58备用9XXX系特殊处理（如稳定化处理）27半硬，消除应力59特殊的283/4硬6XXX系人工时效后不进行机械加工90备用29特殊的60固溶处理、人工时效（适用于人工时效前室温下时效对力学性能无影响者）91砂模铸件、特殊处理3XXX系冷加工硬化（硬及特硬）61固溶处理、人工时效（事先经过或未经过人工时效）92金属模铸件、特殊处理30硬62固溶处理、人工时效的变种93离心铸件、特殊处理31硬，消除应力63备用94备用32韧硬64备用95压铸件、特殊处理33韧硬，消除应力65备用96烧结件、特殊处理34双倍韧硬66未经特殊固溶处理和人工时效的97加工半制品、特殊处理35双倍韧硬，消除应力67未经特殊固溶处理和人工时效的变种98加工半制品、特殊处理36超双倍韧硬68在不完全固溶状态下（如浇铸），急速冷却人工时效99特殊的37超双倍韧硬，消除应力69特殊的三变形铝及铝合金状态代号即及意义2细分状态代号1H细分状态AH后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序。H1单纯加工硬化状态。适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。H2加工硬化后经过不完全退火的状态。适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度降低到规定指标的产品。对于室温下自然时效软化的合金，H2与对应的H3具有相同的最小极限抗拉强度值；对于其它合金，H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值，但伸长率比H1高。H3加工硬化及稳定化处理的状态。适用于加工硬化后经低温退火热处理或由于加工过程中受热作用致使其力学性能达到稳定的产品H3状态仅适用于在室温下逐渐时效软化除非经稳定化处理的合金H4加工硬化及涂漆处理的状态。适用于加工硬化后,经涂漆处理导致了不完全退火的产品BH后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度。数字9表示超硬状态。8表示全硬状态。通常采用O状态的最小抗拉强度与下表规定的强度差值之和，来规定HX8状态的最小抗拉强度值。对于O状态与HX81基础状态代号代号名称说明与应用F自由加工状态适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理无特殊要求的产品,对该状态产品的力学性能不作规定。O退火状态适用于经完全退火获最底强度的产品。H加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过可不经过使强度有所降低的附加热处理。H代号后面必须跟有二位或三位阿拉伯数字。W固溶处理状态固溶处理状态，是一种不稳的状态仅适用于室温下自然时效的合金，该状态代号表示产品处于自然时效阶段。T热处理状态不同于FOH状态通过固溶处理与时效处理的稳定状态。适用于热处理后经过（可不经过）加工硬化达到稳定状态的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值O状态的最小抗拉强度RM/MPAHX8状态与O状态的最小抗拉强度差值RM/MPA405545606565807585100851051209012516095165200100205240105245280110285320115325120状态之间的状态，则在HX代号后分别添加从1到7的数字来表示，数字越大表示加工硬化程度越大，即产品的强度与硬度越高。HXX细分状态代号与加工硬化程度状态及定义F自由加工状态有,对该状态产品的力学性能不作规定。O表示成品高温退火是根据产品的技术条件要求,保证产品具有完全的再结晶组织,最低抗拉强度和良好塑性的最终热处理O1表示成品低温退火是根据产品的技术条件要求,使产品达到部分软化不完全再结晶并保持一定的加工硬化,获得所需性能的最终热处理O2表示半成品退火既中间退火指两次冷加工之间的退火其目的是为了消除加工硬化,提高材料的塑性,以便进一步冷加工O3表示铸锭均匀化退火H12形变硬化的1/4硬的H14形变硬化的1/2硬的H16形变硬化的3/4硬的H18形变硬化的全硬的充分硬的H19形变硬化的超硬的HXX4用于花纹板状态代号HXX5形变硬化的用于焊接管H111适用于最终退火后又进行了适量的加工硬化,但加工硬化程度又不及H11状态的产品H112适用于热加工成形的产品该状态的产品有力学性能规定要求H116用于镁含量大于4的铝镁合金制成的产品，这些产品具有规定的力学性能和抗剥落腐蚀性能要求细分状态代号加工硬化程度对应加工率HX1抗拉强度极限为O与HX2状态的中间值10HX2抗拉强度极限为O与HX4状态的中间值15HX3抗拉强度极限为HX2与HX4状态的中间值25HX4抗拉强度极限为O与HX8状态的中间值35HX5抗拉强度极限为HX4与HX6状态的中间值45HX6抗拉强度极限为HX4与HX8状态的中间值55HX7抗拉强度极限为HX6与HX8状态的中间值65HX8全硬状态。75HX9超硬状态。最小抗拉强度极限值超HX8状态至少10MPA。H22H24H26H28形变硬化并部分退火1/4硬的形变硬化并部分退火1/2硬的形变硬化并部分退火3/4硬的形变硬化并部分退火全硬的（充分硬化）H32H34H36H38形变硬化并稳定化的1/4硬的形变硬化并稳定化的1/2硬的形变硬化并稳定化的3/4硬的形变硬化并稳定化的全硬的（充分硬化）H42H44H46H48形变硬化并刷涂料或漆的1/4硬的形变硬化并刷涂料或漆的1/2硬的形变硬化并刷涂料或漆的3/4硬的形变硬化并刷涂料或漆的全硬的（充分硬化）HXXX的状态HXXX的细分状态说明及应用H111适用于最终退火后，又进行了适量的加工硬化,但加工硬化程度比H11稍小状态。H112适用于热加工成型的产品。该状态产品的力学性能有规定要求。H116这是ALMG系合金的一种专用加工硬化状态。适用于含镁量4。0的5XXX系合金制成的产品该状态的产品具有规定的力学性能和抗剥落腐蚀性能要求。H191加工硬化程度稍高于H18稍低于H19的状态。H311加工硬化程度比H31稍小的状态。H321热加工及冷加工的加工硬化程度都比H32稍小的状态。H323H343特殊的加工状态。镁含量高的铝材处于这种状态，具有相当好的抗应力腐蚀开裂能力。3T的细分状态在T后面添加010的阿拉伯数字，作为T的细分状态（称作TX状态），T后面数字表示对该产品的基本处理程序。TX的细分状态状态代号说明及应用T0固溶处理后,经自然时效再通过冷加工的状态适用于通过冷加工提高强度的产品同旧代号CZY。T1TA由高温成型过程冷却后,经自然时效至基本稳定的状态适用于由高温成型过程冷却后,不进行冷加工（可进行矫直,矫平,但不影响力学性能极限）的产品。T2TC由高温成型过程冷却后,经冷加工再自然时效至基本稳定的状态。适用于高温成型过程冷却后，进行冷加工，或矫直，矫平以提高强度的产品。T3TD固溶处理后进行冷加工,再经自然时效至基本稳定的状态适用于固溶处理后,进行冷加工,或矫直,矫平以提高强度的产品。T4TB固溶处理后自然时效至基本稳定的状态适用于固溶处理后,不在进行冷加工可进行矫直,矫平但不影响力学性能极限的产品同旧代号CZ。T5TE由高温成型过程冷却后,进行人工时效的状态适用于高温成型过程冷却后,不经过TXX状态及TXXX状态消除应力状态在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字,称作TXX状态添加二位阿拉伯数字,称作TXXX状态,表示经过了明显改变产品特性如力学性能,抗腐蚀性能等的特定工艺处理的状态TXX及TXXX细分状态代号的说明及应用冷加工可进行矫直,矫平,但不影响力学性能极限即进行人工时效的产品同旧代号RCS。T6TF固溶处理后进行人工时效的状态适用于固溶处理后,不再进行冷加工可进行矫直,矫平,但不影响力学性能极限的产品同旧代号CS。T7TM固溶处理后进行过时效处理的状态适用于固溶处理后,在人工时效时,使强度在时效曲线上越过最高峰点,以提高其抗应力腐蚀能力和抗剥落腐蚀能力。T8TH固溶处理后经冷加工,然后进行人工时效的状态适用于经冷加工或矫,矫平以提高强度的产品。T9TL固溶处理后人工时效,然后冷加工的状态适用于经冷加工提高强度的产品同旧代号CSY。T10TG高温成型过程冷却后,进行冷加工,然后人工时效的状态适用于经冷加工或矫直,矫平以提高强度的产品。状态代号说明及应用T31,T361,T37固溶处理后自然时效前,分别经1,6,7的冷加工变形,以进一步提高自然时效后强度性能的状态。（T361即旧T36）T3510固溶热处理后,按规定量（对于挤制棒,型,管材变形量为1至3对于拉管15至3）进行拉伸,这些产品拉伸后不再进行校直T3511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外,其它完全同T3510。T352适用于固溶热处理后或自高温成形过程冷却后,通过压缩来消除应力,以产生15永久变形量的产品T354适用于固溶热处理后在终锻模内通过冷整形如冲压来消除应力的模锻件T36固溶热处理，冷作约6，并自然时效T37固溶热处理，冷作约7，并自然时效T39固溶热处理按规定量约9进行冷加工，然后进行自然时效,以得到所规定的力学性能的状态。T4固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态适用于在固溶热处理后，不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品。T42适用于自O或F状态固溶热处理后,自然时效到充分稳定状态的产品也适用于用户对任何状态的加工产品热处理后,力学性能达到T42状态的产品T451固溶热处理后,按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精加工的棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸,以消除应力,并自然时效的产品这些产品拉伸后不再进行校直。T4510固溶热处理，按规定量（对于挤出的棒,型,管材13，对于拉伸管053）进行拉伸,以消除应力,并自然时效,这些产品拉伸后不再进行校直。T4511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外，其它完全同T4510。T452固溶热处理，通过压缩产生15永久变形量，以消除应力，并自然时效。T454适用于固溶热处理后在终锻模内通过冷整形如冲压来消除应力的模锻件。T5由高温成型过程冷却，然后人工时效的状态适用于由高温成型过程冷却后,不经过冷加工（可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限）,予以人工时效的产品。T51高温成形过程冷却后，在欠时效条件下进行人工时效以提高成形性。T52高温成形过程冷却后，在欠时效条件下进行人工时效以提高成形性。T53挤压机上热成形并淬火后,在室温下自然时效72小时,然后进行双级人工时效的状态如7005T53时效制度为100110,8H145155,1216HT56由高温成形过程冷,然后人工时效的状态通过对时效过程的控制以得到比T5更高的力学性能水平（6系合金）。T6固溶热处理后进行人工时效的状态适用于在固溶热处理后,不再进行冷加工（可进行矫直、矫平，但不影响力学性能极限）的产品。T61固溶热处理后,为防变形在热水中进行淬火,然后进行人工时效的状态,适用于铸件。T6151固溶热处理并在热水中进行淬火后,按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精整棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸,以消除应力,然后进行人工时效的产品这些产品拉伸后不再进行校直。T62由O或F状态固溶处理后，再进行人工时效的状态，也适用于由用户对任何状态对产品进行热处理后,使力学性能达到T62状态的产品。T64固溶热处理后，然后在欠时效条件下（在T6和T61之间）进行人工时效，以提高成形性。T651固溶热处理后,按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精整棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸,以消除应力，然后进行人工时效的状态这些产品拉伸后不再进行校直。T6510固溶热处理后,按规定量（对于挤制棒,型,管材变形量为1至3对于拉管15至3）进行拉伸,这些产品拉伸后不再进行校直T6511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外，其它完全同T6510。T652固溶热处理后,通过压缩产生15永久变形量，以消除应力，并人工时效。T654适用于固溶热处理后在终锻模内通过冷整形如冲压来消除应力,然后进行人工时效的模锻件。T66固溶热处理后，人工时效前，经过比正常拉伸矫直量稍大拉伸量（约23），使其产生少量加工变形，得到比T6更高的力学性能水平（6系合金）的一种状态。T7固溶热处理后,进行过时效处理的状态适用于固溶热处理后，为获取某些重要特征，在人工时效时，强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品T72适用于固溶热处理后，进行分级人工时效第一级高温以达到规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品如7075T72挤压管,棒,型材,参考双级时效制度为95105,810H然后以15/H升温到175185,68HT73适用于固溶热处理后，进行分级人工时效第二级高温以达到规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品如7075T73挤压管,棒,型材,参考双级时效制度为100110,68H然后以15/H升温到170180,810H。T732固溶化热处理，然后人工过度时效，以得到最好的抗应力腐蚀的性能，用于试验材料，从退火或时效状态进行固溶化热处理直到显示热处理特性，或用于产品，由用户从任何状态进行热处理的变形产品。T7351固溶热处理后,按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精整棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸,以消除应力，然后进行人工时效的状态这些产品拉伸后不再进行校直。T73510固溶热处理后,按规定量（对于挤制棒,型,管材变形量为1至3对于拉管15至3）进行拉伸,这些产品拉伸后不再进行校直T73511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外，其它完全同T73510。T7352固溶热处理后,通过压缩产生15永久变形量，以消除应力，并进行人工过度时效，以得到最好的抗应力腐蚀的性能。T7354适用于固溶热处理后在终锻模内通过冷整形如冲压来消除应力,然后进行人工过度时效，以得到最好的抗应力腐蚀的性能T74固溶处理后,经分级人工过效第一级低温,第二级高温处理的状态。该状态的抗拉强度大于T73状态,小于T76状态。同旧代号CGS3。如7075T74挤压管,棒,型材,参考双级时效制度为105115,46H然后以15/H升温到165175,1015HT7451固溶化热处理,按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精整棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸,以消除应力,然后进行人工过度时效（在T73与T76之间）,以得到最好的抗应力腐蚀的性能,这些产品拉伸后不再进行校直。T74510固溶化热处理，按规定量（对于挤制棒,型,管材变形量为1至3对于拉管15至3）进行拉伸,以消除应力，然后进行人工过度时效（在T73与T76之间），以得到最好的抗应力腐蚀的性能,这些产品拉伸后不再进行校直T74511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外，其它完全同T74510。T7452固溶热处理后，通过压缩产生15永久变形量,以消除应力，并进行人工过度时效（在T73与T76之间）。T7454固溶化热处理，通过在精锻模内再冲压至冷态，以消除应力，然后进行人工过度时效（在T73与T76之间）T7X2适用于自O或F状态固溶处理后,进行人工过时效处理,使力学性能及抗腐蚀性能达到T7X状态的产品。T76固溶处理后,经分级人工过时效第二级高温略低于T73的状态处理的状态该状态的抗拉强度分别高于T73,T74状态,抗应力腐蚀断裂性能分别低于T73,T74状态但其剥落腐蚀性能仍较好。同旧代号CGS2。如7075T76挤压管,棒,型材,双级时效为115125,35H然后以15/H升温到160170,1518HT761固溶化热处理，然后进行人工过度时效，以得到抗剥落腐蚀的性能用于7475薄板和带T762固溶化热处理，然后进行人工过度时效，以得到抗剥落腐蚀的性能,用于试验材料，从退火或时效进行固溶化热处理直到显示热处理特性，或用于产品，由用户对任何状态进行热处理的变形产品。T7651固溶热处理后，按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精整棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸，以消除应力，然后进行人工过度时效，以便得到最好的抗剥落腐蚀的性能，这些产品拉伸后不再进行校直。T76510固溶热处理后，按规定量（对于挤制棒,型,管材变形量为1至3对于拉管15至3）进行拉伸,以消除应力,然后进行人工过度时效,以便得到最好的抗剥落腐蚀的性能,这些产品拉伸后不再进行校直。T76511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外,其它完全同76510。T7652固溶热处理后,通过压缩产生一个1至5的恒定状态的变形,以消除应力,并进行人工过度时效,以便得到最好的抗剥落腐蚀的性能。T7654固溶化热处理,通过在精锻模内再冲压至冷态,以消除应力,然后进行人工过度时效,以便得到最好的抗剥落腐蚀的性能T79固溶热处理后，然后进行人工过度时效很有限的过度时效T79510固溶热处理后，按规定量（对于挤制棒,型,管材变形量为1至3对于拉管15至3）,以消除应力,然后进行人工过度时效很有限的过度时效,这些产品拉伸后不再进行校直。T79511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外,其它完全同79510。T8固溶热处理后经冷加工,然后进行人工时效的状态适用于经冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品。T81固溶热处理后经冷加工约1,然后进行人工时效的状态T82固溶热处理后,经变形量为2的冷拉变形，然后进行人工时效8090合金的状态T831固溶热处理后,冷作加工一定的控制量,然后进行人工时效用于6063拉制无缝管4消除应力状态在上述TX，TXX及TXXX状态代号后面添加51或510或511或52或54表示经历了消除应力处理的产品状态代号T832固溶热处理后,冷作加工一定的控制量,然后进行人工时效用于6063拉制无缝管T841固溶热处理后，冷作加工，然后进行人工不足时效（合金2091和8090薄板和带）T84151固溶热处理后,按加工率为153的变形量进行冷拉,以消除应力，然后进行人工不足时效（2091和8090合金的板）T851固溶化热处理,按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精整棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸,以消除应力,然后进行人工时效,这些产品拉伸后不再进行校直T8510固溶热处理后,按规定量（薄板053厚板153轧制或冷精整棒材13模锻件或轧制环15）进行拉伸,以消除应力,然后进行人工时效,这些产品拉伸后不再进行校直T8511除拉伸后可略微进行校直以符合标准公差要求外,其它完全同T8510。T852固溶热处理后,通过压缩15的永久变形量,以消除应力,并进行人工时效T854固溶热处理后,通过在精锻模内再冲压至冷态,以消除应力,然后进行人工时效T86固溶热处理后,进行约6的冷加工,然后进行人工时效T87固溶热处理后,进行约7的冷加工,然后进行人工时效T89固溶热处理后,进行一个适量的冷作加工,以便得到所规定的力学性能,然后进行人工时效T9固溶热处理后人工时效,然后进行冷加工的状态适用于经冷加工提高强度的产品T10由高温成型过程冷却后,进行冷加工,然后人工时效的状态适用于经冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品消除应力状态代号说明及应用状态代号说明及应用TX51TXX51TXXX51适用于固溶处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的厚板,模锻件,锻环,轧制环以及轧制或冷精整的棒材轧制或冷精整棒材的拉伸永久变形量为13这些产品拉伸后不再进行矫直。TX510TXX510TXXX510适用于固溶处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒,型和管材，以及拉制管材，这些产品拉伸后不再进行矫直挤制棒,型和管材的拉伸永久变形量为13,拉制管材的永久变形量为153TX511适用于固溶处理或自高温成型过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒,型和管材,以及1铝合金的分类1按抗拉强度分为低强度铝合金B290MPA1060,3A21,5005,6063,6463中强度铝合金B294MPA441MPA6061,6082,63516A022011,2014,20177003,7005高强度铝合金B441MPA2024,70752按热处理强化程度分为热处理不可强化合金纯铝1系,防锈铝3系和5系及热处理可强化合金硬铝2系,锻铝6系,超硬铝7系3按焊接性能分为可焊铝合金在焊接时,能够保持或仅稍微改变其力学性能不可焊铝合金在焊接时,铝合金的强度显著降低4按抗蚀性能分为高抗蚀性铝合金在大气条件下及时在海水中抗一般腐蚀性能和抗应力性能高中抗蚀性铝合金低抗蚀性铝合金2铝合金的应用四常用挤压铝合金的特性及应用TXX511TXXX511拉制管材,这些产品拉伸后可略微进行矫直以符合标准公差挤制棒,型和管材的拉伸永久变形量为13拉制管材的永久变形量为153TX52TXX52TXXX52适用于固溶处理或自高温成型过程冷却后,通过施以15的永久变形量来消除应力的产品适用于锻件TX54TXX4TXXX54适用于在终锻模内通过冷整型来消除应力的模锻件。合金特性材料品种典型用途1060,抗蚀性,成型性好管棒线,板用于强度要求不高的化工设备等2011中等强度易切削棒,型,线材螺钉及要求有良好切削性能的机加工产品2014T4中等强度,T6高强度,板,管,棒,型,线锻,冲件用于要求高强度与硬度包括高温的场合飞机重型锻件,厚板和挤压材,车轮与结构件航天零构件卡车构架等2017中等强度强度与2011与相棒,型,线,锻,件是第一获得工业应用的2系合金主要用于制造铆钉,通用机械零件结构等2024T3中等强度,T8高强度,板,管,棒,型,线材飞机结构,铆钉,导弹构件,卡车轮毂,螺旋浆等构件30033A21高抗蚀,可焊性好板,管,棒,型,线材抗蚀性与1XXX系相当,强度比1XXX高用于制造橱具,食物,化工产品的储槽,罐,飞机油箱,油管,铆钉线材,食品工业装置等5005中等强度,抗蚀,可焊与3003相似板,管,棒,型材用作导体,炊具,仪表板,建筑装饰件阳极氧化膜比3003更加明亮,并与6063颜色协调一致5052具有良好的加工成型性抗蚀性,可焊性,疲劳强度和中等的静态强度板,管,棒,型,线材用作飞机油箱,油管,车辆,船舶的钣金件,仪表,街灯支架,铆钉线材等5154中等强度,抗蚀性,可焊性好板,管,棒,型材用作焊接构件,儲槽,压力容器,船舶结构,海上设施,运输槽罐等5056中等强度,高抗蚀性,切削性,阳极氧化性,可焊性好板,管,棒,型,线材用作镁合金与电缆的护套,铆钉,钉子,拉链,等高抗蚀性的场合它是5XXX系合金中强度最高的6463抗蚀性,切削性,阳极氧化性,可焊性好强度稍低于是6063管,棒,型材建筑型材,与各种器具型材,经阳极氧化处理后,有明亮表面的汽车装饰件第二部分铝合金挤压生产技术一铝合金挤压加工概述铝及铝合金挤压加工属于金属压力加工的范畴是金属成型的重要方法之一它适合于生产管,棒,线,型材,条材,角材等长直的半精制品金属挤压加工的定义是用施加外力的方法,使处于耐压容器挤压筒中承受三向压应力的金属产生塑性变形,让其从特设的模孔或间隙中被挤出,得到所需截面,形状及尺寸的制品的压力成形过程由此可见,金属挤压加工必须具备三个条件1使金属处于三向压应力状态挤压筒2建立足够的应力值,能使金属产生塑性变形挤压力3提供一个最小阻力方向,使金属流出孔或间隙,形成需截面,形状及尺寸的制品金属挤压加工方法可以挤压的金属有铝,镁,铅,锌,钛,铜,钼,锆,铀,等及其合金,还可以挤压铜及其合金,特殊钢,不锈钢,甚至铸铁之类的脆性金属二挤压生产技术的发展简况1797年,英国人布朗曼SBRAMAN设计成功世界首台挤压机,用于挤压铅管,至今已有200多年的历史1820年T布恩TBURN设计出了第一台液压挤压机1879年法国人波尔BOREL和德国人韦斯劳WESSLAU先后开发成功铝包覆电缆生产工艺,成为挤压复合材料的开始1894年,比利时人罗伯逊JROBERTSON取得静掖挤压发明专利权目前我国自行研制的静液挤压机也投入运行挤压力为40MN1910年,第一台铝挤压机问世1917年,第一台铝挤压机问世挤压力为20MN6063抗蚀性,加工性,阳极氧化性,可焊性好管,棒,型材建筑型材,灌溉用管材及车辆,台架,家具,栏棚用挤压材等6005抗蚀性,加工性,阳极氧化性,可焊性好管,棒,型材凡要求强度比6063合金高建筑型材,灌溉用管材及车辆,台架,家具,栏棚用挤压材等但不用此合金制造冲击负载构件6061中等强度高抗蚀性,切削性,阳极氧化性,可焊性好管,棒,型材要求有一定强度,抗蚀性,可焊性高的各种工业结构材如卡车,塔式建筑,船舶,电车,家具等用的管,棒,型材6082中等强度,管,棒,型材车辆的挤压结构件,水,石油的输送管道等6351中等强度管,棒,型,材车辆的挤压结构件,水,石油的输送管道等6A02中等强度管,棒,型,材飞机发动机零件,形状复杂的锻件及模锻件6262高切削性,抗蚀性好管,棒,型材要求抗蚀性高于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件6020高切削性管,棒,型材用作要求抗蚀性高的螺纹的高应力零件6201中等强度管,棒,型,线材高强度导电棒,线材6060抗蚀性,加工性,阳极氧化性,可焊性好管,棒,型材建筑型材,灌溉用管材及车辆,台架,家具,栏棚用挤压材等7003中等强度,管,棒,型材用作车辆,船舶,建筑结构型材,自行车车圈型材,机械,化工行业承载构件皮带框架等7005中等强度,管,棒,型材用于制造既要有高强度又要有高断裂韧性的焊接结构与钎焊结构,车辆的桁架,杆件,容器大型热交换器,及焊接后不能进行固溶处理的部件体育器材网球拍及垒球棒等7075高强度,管,棒,型材用于制造飞机结构及其它要求强度高抗腐蚀性能强的高应力结构件,1952年,英国人布里奇曼JBRIDGMAN发表静液挤压试验报告1971年,英国人格林DGREEN取得了连续挤压机CONFORM专利1999年,太重设计制造了75MN铝挤压机2002年,西重设计,上重制造的由PLC可编程序控制器控制的100MN铝挤压机在山东丛林集团投产2005年,西重设计,上重制造的由计算机控制的125MN泵直接传动铝挤压机在辽宁忠旺集团投产目前世界各国装备不同类型,结构,用途,不同压力的挤压机达6000多台,其中美国600多台,日本400多台,德国200多台,俄罗斯400多台,中国共有3000多台,其它国家1400多台,大部分为1525MN的中小挤压机,80MN以上的只有20多台,分布在美,俄,中,日,西欧国家现代挤压机都采用了PLC可编程序控制器系统,磁带记忆,模拟曲线卡片控制系统,等温,等速挤压,自动快速换模,自动速度控制,及计算机控制等技术挤压力最大已达200250MN美国雷诺公司270MN生产的铝及铝合金挤压材有50000多种,其中大型型材不少于5000多种热挤压方法可生产的棒材直径3250MM管材直径从20MM壁厚15MM到620MM壁厚15MM世界上制造挤压机技术最强的国家有德国的西马克SMS,德马克DEMGA日本的宇部兴产UBE美国的沙顿SUTTON,意大利的达涅利公司等三挤压成型的特点1挤压成型的优点1提高金属的变形能力挤压过程中变形区的金属处于三向压应力状态,能充分发挥金属的塑性,获得大的变形量如纯铝,挤压比可达到5002制品的综合质量高挤压变形可以改善金属材料组织,提高其力学性能特别是对有挤压效应的合金,如6A02,2011,2014,2017,2024,7075制品淬火时效后,纵向力学性能远远其它加工方法生产的同类产品3产品范围广可以生产管,棒,线,型,条材,实心或空心型材及变断面型材挤压制品表面粗糙度可达RA32O8即光洁度574生产灵活性大更换模具就能在同一台设备上生产生产不同形状,尺寸,品种不同的产品特别适合于多品种,多规格,小批量产品的生产5工艺流程简单相对于轧制法生产管,型材而言,工艺流程短,设备投资少2挤压成型的缺点1制品的组织性能不均匀由于挤压时金属流动不均匀无润滑挤压时更严重,致使制品的表层与中心,头部与尾部变形不均匀,造成组织与性能的不均匀造成制品热处理后,表面产生粗晶环2挤压工具工作条件恶劣损耗大3生产效率低常规挤压方法不能实现连续挤压近年发展起来的康福姆CONFORM连续挤压机可以实现连续挤压,只能挤压纯铝及软铝合金但目前可以挤压导电铜排了4几何废料损失较大每次挤压都有压余,切头尾,可达铸锭重量的10153反向挤压机的特点由于挤压筒和铸锭之间不产生磨擦力,变形区靠近模孔附近,与正向挤压法比较,可降低挤压力,提高挤压速度,金属流动均匀,制品组织和性能均匀,可减少甚至消除粗晶环缺陷,几何废料少等特点反向挤压生产主要技术经济指标制品的最大外接圆直径一般比正向挤压的小30最大挤压力比正向挤压的降低2030残料减少30以上挤压速度提高115倍,组织性能均匀消除或大大减少制品粗晶环提高挤压制品尺寸精度可生产超高精度级产品产品成品率提高810铸锭可在较低温度下挤压可采用较长铸锭,节省能耗20设备的一次性投资比正向挤压高30四挤压方法的分类正向挤压普通反向挤压传统挤压方法反向挤压TAC向挤压联合挤压无背压静液挤压挤压方法背压静液挤压静液挤压方法串联挤压筒静液挤压双动静液挤压拉伸静液挤压连续挤压（CONFORM）静液挤压棒材正向挤压管材正向挤压棒材连续挤压管材五挤压机的分类立式挤压机按工作轴线卧式挤压机长行程挤压机短行程挤压机挤压轴位移式在线式挤压筒位移式离线式单动式（无穿孔系统）按结构类型内置穿孔系统柱塞式复动式后置穿孔系统活塞式挤压机側置穿孔系统往复式曲柄连杆机械传动CONFORM连续式连铸连挤按传动方式轧制连挤泵蓄势器传动液压传动泵直接传动增压器传动按加压方式传统液压挤压机静液挤压机按生产产品棒,型材挤压机管材挤压机六铝合金挤压时金属流动特性1挤压时金属的流动情况,通常分为三个阶段第一阶段为开始挤压阶段即填充挤压阶段这一阶段金属受挤压力的作用,首先充满挤压筒和模孔,挤压力直线上升至最大第二阶段为平流挤压阶段也称稳定挤压阶段或正常挤压阶段当挤压力升至最大值,出现拐点,且金属从模孔流出时,既进入平流挤压阶段这一阶段的特点是,铸锭大量从模孔流出,就象无数同心薄壁圆管的同时流动内外层金属基本上不发生交错或反向流动同一截面上的金属质点均以同一速度进入变形区压缩锥而靠近挤压垫片和模子角落处的金属不参与流动,形成难变形区或死区随着铸锭长度的减少及铸锭与挤压筒间磨擦阻力的降低,挤压力呈下降的趋势第三阶段为挤压终了阶段也称紊流挤压阶段这一阶段,随着铸锭长度的减少,挤压垫片进入变形区与模子间距离缩小,迫使变形区的金属由周边向中心发生剧烈的横向流动同时两个死区的金属也向模孔流动形成挤压加工所特有的挤压缩尾等缺陷并且由于金属温度的降低,变形区抗力增大,挤压力又开始回生,这时挤压过程应结束填充阶段挤压终了阶段平流挤压后期平流挤压阶段2缩尾与成层1缩尾分为中空缩尾和环状缩尾中空缩尾也称第一类缩尾主要出现单孔挤压大直径棒材或厚壁型材,挤压系数小或采用了有油污的挤压垫片时,在挤压制品棒型材尾端中心部位形成中空,呈纵向漏斗状,横向为光滑边缘的孔洞斗尖朝向金属流出方向缩尾区呈疏松状态,其组成为润滑剂残渣,氧化物,及其它夹杂物环状缩尾也称第二类缩尾出现在制品的尾端呈不连续的环形或弧形,双孔或多孔挤压棒,型材时,呈月牙形