张绍平
西南铝业（集团）有限责任公司销售公司 重庆市 401326
摘要：文章详细分析了关于铝合金型材挤压技术的主要特点，介绍了铝合金型材在挤压时的温度场等相关问题，另外本文还分析了关于挤压制品的组织性能和对于挤压制品的质量进行控制的相关内容。
关键词：铝合金型材、挤压技术、挤压力
铝合金型材的挤压 就是将材料放在挤压筒等容器中在一端进行施加一定的压力，使材料能够通过模孔实现成型的一种利用压力成型的一种加工方法。挤压的基本方法主要是包括正向挤压和反向挤压两种。正向挤压也就是说相应金属的流动方向和挤压杆的移动方向是相同的。而反向挤压就是金属的流动方向和挤压杆的移动方向是相反的情况。
一、简析对于铝合金型材实施挤压法的特点
首先分析使用挤压法具有的优势，使用挤压法会产生非常强烈的三向压应力的状态图，这样可以使金属材料能够发挥出非常大的塑形，利用金属材料的加工成型。另外使用挤压法能够生产出断面较为复杂和变断面的金属型材。对于铝合金型材使用挤压法在生产方法还具有较大的灵活性，能够在一台设备上很好的实现生产较多的产品品种，并且能够生产不同规格的产品。采用挤压法生产的产品具有精确度高，表面质量非常好等优点，而且能够很好的实现生产过程的全自动化以及能够比较容易实现封闭化的生产加工。
对于铝合金型材实施挤压法除了具有以上优点，还暴露出一定的劣势，主要体现在以下几个方面，其一是铝合金型材的固定废料产生得较多，这样就会对企业造成很大的损失；其二是在实施挤压法加工的时候需要填塞模孔并要留压余以及进行切头切尾的操作等；其三是使用挤压方法的加工速度非常低，这样也就会大大降低工作效率，影响企业效益的产生；其四是在对于铝合金型材实施挤压法加工的时候会产生大量的摩擦热量和较高的变形热量，这样将会严重影响挤压的速度；其五是在对于金属材料进行挤压的过程中需要较多的加工辅助过程，这样也同样会影响企业的生产效率，另外还存在这需要在高温、高压和不断反复的情况下生产等相关问题。
二、金属流动和挤压力的影响因素分析
（一）金属流动的影响因素分析
在对于铝合金型材进行挤压加工的过程中会产生金属流动的现象，对于金属流动我们通常分成了填充挤压、平流挤压以及紊流挤压三个主要的阶段，这三个阶段各具有不同的特点。影响在挤压加工过程中金属流动的相关因素非常多，通过查阅资料和研究分析得知主要的接触摩擦和润滑、铝合金型材的导热性、所使用的的工模具的结构和形状等方面的影响，另外还会受到所使用工具的冷却作用、产生摩擦条件、铝合金轻度特性、摩擦系数以及温度变化等方面因素的影响。在相变温度的情况下进行挤压，金属流动会受到相变的影响，另外强度高的金属流动比强度低的金属流程更加均匀稳定。
（二）挤压力的影响因素分析
对于铝合金型材使用挤压技术的时候控制好挤压力也是非常关键的。挤压技术中挤压力是挤压杆在挤压垫的作用下在锭坯上施加一定的压力能够使金属材料有序流出模孔。在研究铝合金型材挤压技术的一个关键点就是要分析能够影响挤压力的种种因素，其中金属的变形抗力对于挤压力的大小影响较大，也就是说铝合金材料的变形抗力越大，所使用的挤压力就越大，两者呈现正比的关系，随着技术的变形程度的加大，所使用的挤压力也会随着变大。另外挤压速度对挤压力也有着明显的影响，这些也都是对于变形抗力的变化而发生一定的作用，在进行挤压加工的过程中铝合金型材在挤压筒、变性区以及工作带内均都会受到基础面上一定程度的摩擦作用，由于摩擦作用产生的摩擦阻力也是挤压力的重要组成部分，其中使用锥形挤压模的模角对于挤压力的大小存在着非常大的影响，另外锭坯和挤压筒也存在着较大的摩擦，也就是挤压力的大小随着锭坯的长度的增加而变大，如果是采用的反向挤压方式也就不会存在锭坯余挤压筒的摩擦力，挤压过程中所需要的挤压力比正向挤压较小。
三、铝合金型材挤压过程中的温度场分析
（一）锭坯和使用工具中的温度分析
对于铝合金锭坯的加热方法影响着锭坯中的温度分布，目前采用的最先进的锭坯加热方法是进行感应加热。在进行挤压的过程中，铝合金型材的变性能的绝大部分转变为热能，变形热能引发的附加温度场影响着金属锭坯的原始温度场，因此，在对于锭坯的挤压过程中的温度场是极其不均匀的。在通常的情况下，生成热和逸散热对于塑性区内的铝合金型材的平均温度有着很大的影响。除此之外，在进行铝合金型材挤压过程中所使用的工具也会发生较大的温度变化，由于在挤压加工中具有强烈的摩擦以及铝的导热性能，所使用工具的一些部位的温度升高要远远高于挤压金属的温度。
（二）对于铝合金型材挤压条件影响着金属温度
经过查阅相关资料与分析实际情况得知，在进行挤压加工的过程中，挤压速度的提高可以极大的缩短金属和使用工具之间的导热时间，这种情况下铝合金型材的温度升高较快。变形抗力也会直接影响到变形能转变成热能。铝合金锭坯和所使用工具之间的温度差造成温度分布的不均匀，也就是说温差越大而被挤压的金属材料温度越低则温度分布也就越不均匀，这样就会随着增加了变形和流动的不均匀性，也就会导致金属制品不均匀的组织与性能的发生。进行正向挤压的时候，存在较大的挤压筒壁和铝合金锭坯之间的摩擦作用，因此所释放的热量比反向挤压多15％左右。
四、对于挤压制品的组织性能与质量控制的分析研究
（一）对于挤压制品的组织性能分析
首先对于铝合金挤压制品的组织不均匀性进行分析，目前挤压制品的组织主要具有在其断面上与制品长度上具有很大的不均匀性的特点。通常情况下，在铝合金制品的长度上具有前端晶粒粗大而在后端具有细小的特点。沿着断面径向上呈现出中心晶粒粗大而外层则细小。在实际中具有一定的价值，对于成分复杂的铝合金在进行热变形处理的过程中通常会产生较大晶粒，其尺寸能够超过原来晶粒的十到一百倍之间，这个范围比临界变形后热处理过程中形成的晶粒大的较多，这种晶粒变得非常大的过程叫做粗化过程，形成的这种组织就是粗晶粒。其次是要对于铝合金挤压制品的机械性能进行分析，由于在挤压制品上具有变形和不均匀组织的特性，将必定会产生内部机械特性的不均匀性的特点。在挤压程度小的时候，将产生铝合金制品严重的内外层的机械性能的不均匀，反之在挤压程度大的情况下，铝合金纸皮的内外层的机械性能大体基本一致。
（二）对于铝合金挤压制品的质量控制分析
对于铝合金挤压制品的影响因素非常多且较为复杂，其中影响铝合金挤压制品断面的形状和尺寸的因素主要包括挤压过程中流动的不均匀，挤压速度与挤压的比值较大以及工作带相对较短等，另外在工作过程中的非接触变形和模孔变形等也会影响断面尺寸和形状。对于铝合金制品的表面质量也有着一定的要求和标准，也就是挤压制品表面的清洁、光滑是其中一个要求，不允许表面具有起皮、裂纹、较粗的划道和起泡等不符合标准的情况。另外对于一些需要再次进行加工的毛料，应该在进行挤压后再次进行表面的处理，以便能够提高产品的质量。除此之外，对于铝合金型材的挤压温度、速度以及变形程度对于铝合金制品的组织性能具有很大的影响，在实际的工作过程中，挤压的速度会受到温度的严重制约。
五、结束语
对于铝合金型材的挤压技术的应用受到很多因素的影响，我们详细分析了铝合金型材挤压方法的优缺点并对于挤压过程中的金属流动进行了研究分析，阐述了影响挤压力和挤压时温度场的影响因素，并分析了挤压制品的组织性能与质量性能的影响因素，这对于铝合金型材挤压技术的应用提供了参考。
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