铝型材焊缝形成的机理

【慧聪表面处理网】空心型材是常见的铝合金装饰材料及工业型材，也是铝加工厂经常生产的品种，由于挤压机能力的不同，可能在不同的机型上生产不同的空心型材，例如，在5MN机上生产25mm×38mm扁管，8MN机上生产100mm×25mm管材以及在18MN或更大的机上生产幕墙型材、纺织型材或其它工业型材等。但在生产过程中经常遇到的问题是：由于焊缝严重，型材经表面处理后出现黑带或色差严重而使产品报废，造成不可挽回的损失。本文就有关因素进行了分析和归纳，供同行参考。

1．焊缝形成的机理

金属经过分流孔分成几股重新聚集在焊合室，由于分流桥的存在，桥底不可避免形成金属流动的刚性区，使该处金属原子的扩散结合速度较慢，金属的组织致密度降低。所以用分流组合模挤压型材将不可避免存在焊缝；但良好的焊缝可使型材在经表面处理后避免出现诸如黑带这样的现象。要保证焊缝的质量，必须使焊合室焊缝处金属能充分扩散结合，否则，将形成疏松、颗粒粗大与其它部位的组织不均一，因此，变形程度要大一些，特别是焊合室的金属变形量要大，以形成较大的流体静水压力。

2．烽缝严重产生的原因

2．1挤压力过低，则焊合力较低。造成挤压力低的因素是综合的，有模具上的因素也有工艺上的。有以下几种情况：

一、挤压比较低。要提高焊合力可以采取下列方法：

1/上模增厚

2/分流孔适当减小

3/挤压温度适当降低，正常的空心型材挤压温度为460-500℃，可降至420-440℃。这方法在现场很实用。

4/选择较大的挤压筒，即将该型材安排在较大的机型上挤压。

5/焊合室选择深些(可通过将分流桥“下沉”的方法)。但要注意沉桥也会降低挤压力，因此使用此法时要根据具体的情况而定。对于采用“+宇”桥结构的分流模较为有效。

事实上，在生产过程中，随着模具的磨损，型材的壁厚也随着增大，挤压比也降低，到一定的程度，焊缝的严重将会影响型材的表面质量。

二、分流孔设计过大(特别是对于挤压比低的型材)，使挤压力降低，从而降低焊合力。建议分流孔边缘距离挤压筒壁有至少6—10mm距离。当然分流孔的选择与分流桥的结构结合起来考虑会更好。

2．2

焊合室过浅或容积过小，形成不了足够的静水压力。合理的是在保证模芯刚性、强度的前提下，加大焊合室的容积。可以是加大焊合室的断面积，也可以是增加焊合室的高度。

2．3

分流孔布局不合理、分流桥设计及加工不合理。应尽量使焊缝往角部或非装饰面靠，并采用滴水形分流桥及合理的焊合角，使焊点落在焊合室平面之上(即预成型区内)；若采用“+宇”桥结构布置分流孔，类似这种情况，中间桥可窄些，并沉桥(加深局部焊合室深度)5-8mm。

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