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提高擠壓鋁材產(chǎn)量措施
來源：中國鋁材信息網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間：2007/8/2 7:26:06
　　在鋁及鋁合金半成品生產(chǎn)中，擠壓是主要成形工藝之一，擠壓產(chǎn)品（型材、管材及少量的線材、棒材）約占全部半成品的30%。1998年，全球的鋁半成品產(chǎn)量約19100kt,其中擠壓產(chǎn)品為5820kt,品種已近40000種。全世界鋁材擠壓機(jī)在5500臺(tái)以上，中國大陸的在2500臺(tái)以上，臺(tái)灣省約190臺(tái)。不過，工業(yè)發(fā)達(dá)國家98%擠壓機(jī)的擠壓力超過15MN,但中國90%擠壓機(jī)的擠壓力在15MN以下。擠壓機(jī)的開工率不足是一個(gè)全球性的問題，平均能力利用率約65%,其中日本的最高為91.6%,北美和西歐的約70%,中國的35%左右。
　　在這種情況下，如何提高擠壓機(jī)的生產(chǎn)率已成為當(dāng)務(wù)之急。提高生產(chǎn)率的措施很多，如提高裝機(jī)水平、提高工人素質(zhì)、提高管理水平等這樣普遍性的措施。本文著重談一些如何提高產(chǎn)量與質(zhì)量的更為具體的措施。
1　先進(jìn)裝備與高素質(zhì)工人是提高產(chǎn)量的前提
　　對提高擠壓產(chǎn)品的產(chǎn)量來說，先進(jìn)的裝備、高素質(zhì)的工人、現(xiàn)代化的科學(xué)管理起著至關(guān)重要的作用。在我國現(xiàn)有的2500多臺(tái)擠壓機(jī)中，夠得上國際水平的只不過25臺(tái)左右，即約1%，如南平鋁廠的14.5MN(1600UStf.)擠壓機(jī)與25MN(2750UStf.)擠壓機(jī)、天津有色金屬集團(tuán)公司從意大利引進(jìn)的55MN（5500UStf.)擠壓機(jī)、裕華鋁業(yè)有限公司從美國西馬克.薩頓公司（SMS Sutton）引進(jìn)的 21 MN2(2200/2500Ustf.)的擠壓機(jī)、西安飛機(jī)公司從日本宇部興產(chǎn)公司（UBE）引進(jìn)的21MN(2350Ustf.)與16.3MN(1800Ustf.)擠壓機(jī)等。
　　我國鋁擠壓工業(yè)正處于結(jié)構(gòu)調(diào)整階段，應(yīng)避免低水平的重復(fù)引進(jìn)與建設(shè)，對現(xiàn)有的有改造價(jià)值的擠壓機(jī)最好改造成現(xiàn)代化的高水平擠壓機(jī)。新引進(jìn)的正擠壓機(jī)應(yīng)裝有：計(jì)算機(jī)輔助正擠壓系統(tǒng)（CADEX—Computer Aided Direct Extrusion），以使在等溫?cái)D壓期間都處于最大擠壓力作用下，盡量縮短實(shí)際擠壓時(shí)間；需裝有超精細(xì)的液壓油過濾器，并有連續(xù)監(jiān)測液壓油質(zhì)量與溫度的儀器；裝有各項(xiàng)工藝參數(shù)顯示與監(jiān)控電子系統(tǒng)PICOS(Process Information & Control System);還應(yīng)有MIDIS系統(tǒng)（管理信息與診斷顯示系統(tǒng)—Management Information and Diagnostic Indication System），以顯示各項(xiàng)工藝參數(shù)與生產(chǎn)情況的種種信息，以及對設(shè)備的故障及時(shí)發(fā)出警告與顯示信號(hào)，指導(dǎo)維護(hù)與檢修，最大限度地縮短停車時(shí)間；等等。
2　溫度控制與提高產(chǎn)量的關(guān)系
　　通常，如果沒有非預(yù)定的停機(jī)時(shí)間，那么最大產(chǎn)量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個(gè)因素，其中三個(gè)固定不變而另一個(gè)則是可變的。第一個(gè)因素是擠壓機(jī)的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時(shí)順利地?cái)D壓；第二個(gè)因素是模具設(shè)計(jì)，擠壓時(shí)金屬與模壁的摩擦通?？墒雇ㄟ^的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個(gè)因素是被擠壓合金的特性，是限制擠壓速度的不可控制的因素，型材的出口溫度一般不可超過540℃，否則，材料表面質(zhì)量會(huì)下降，模痕明顯加重，甚至出現(xiàn)粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。最后一個(gè)因素是溫度及其受控程度。
　　如果擠壓機(jī)的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞模現(xiàn)象而擠不動(dòng)時(shí)，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應(yīng)低些，以防材料的出口溫度過高。每一個(gè)合金都有其特定的最優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產(chǎn)實(shí)踐證明，錠坯溫度最好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時(shí)）。6063合金型材的出模溫度不得超過500℃，6005合金的最高出口溫度為512℃，6061合金的最好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
　　擠壓筒溫度也是很重要的，特別應(yīng)注意預(yù)熱階段的溫度升高，應(yīng)避免各層之間產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，最好是使擠壓筒與襯套同時(shí)升高到工作溫度。預(yù)熱升溫速度不得大于38℃/h。最好的預(yù)熱規(guī)范是：升高到235℃，保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內(nèi)外溫度均勻一致，而且有足夠的時(shí)間消除一切內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱擠壓筒是最佳的預(yù)熱方式。
　　在擠壓過程中，擠壓筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設(shè)法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產(chǎn)量會(huì)下降。在生產(chǎn)速度上升過程中，有時(shí)受電偶控制的加熱元件會(huì)被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會(huì)上升。應(yīng)根據(jù)不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。
　　千萬不要認(rèn)為預(yù)熱擠壓筒是在浪費(fèi)時(shí)間、消耗能源。有一個(gè)工廠有一次為了趕生產(chǎn)任務(wù)，一方面用內(nèi)部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法測量與控制，會(huì)產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，內(nèi)襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開，并聽到“炸裂”的聲音。這是作者親身經(jīng)歷的。
　　擠壓軸在工作過程中會(huì)積蓄內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力<
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