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變形鋁型材的可擠壓性分析
定性地評(píng)價(jià)鋁型材擠壓能力可以用一綜合指標(biāo)—可擠壓性來(lái)表示;可擠壓性的涵義是指型材以高的流出速度與變形程度和低的壓力擠壓的相對(duì)能力;
此值與鋁型材的化學(xué)成分以及型材的外形有關(guān);有的研究者以6063型材為一個(gè)單位,與其他的型材相比;此法由于擠壓條件的不同,得出的結(jié)果也不一樣;下面給出一個(gè)可擠壓性Z與擠壓過(guò)程基本因素?cái)?shù)值間關(guān)系式:
式中A—比例系數(shù);
Vt—流出速度/m·min^-1;
K—鋁型材的變形抗力/MPa;
C—鋁型材斷面的復(fù)雜程度系數(shù);
同樣也取6063鋁型材的可擠壓性為100,則按公式(1-3-1)計(jì)算出的最廣泛應(yīng)用的鋁型材的可擠壓性列表1-3-29;
型材牌號(hào)
|
Vt/m·min^-1
|
K/MPa
|
Z點(diǎn)數(shù)
|
||
棒材 條材
|
簡(jiǎn)單型材
|
復(fù)雜型材
|
|||
易擠壓鋁型材
|
|||||
1050
|
75
|
18
|
200
|
160
|
120
|
3A21
|
60
|
20
|
180
|
145
|
110
|
中等擠壓型材
|
|||||
6063
|
50
|
35
|
100
|
90
|
80
|
7005
|
12
|
50
|
70
|
55
|
42
|
5A03
|
7
|
60
|
60
|
50
|
40
|
難擠壓型材
|
|||||
2A11
|
4.5
|
75
|
35
|
28
|
21
|
2A12
|
2.5
|
100
|
18
|
14
|
11
|
7A04
|
2.0
|
110
|
13
|
11
|
8
|
5A06
|
1.7
|
120
|
10
|
8
|
6
|
由表可見,按可擠壓性數(shù)值大小Z可分為三組:易擠壓型材(Z>100);中等擠壓型材(Z=100~50);難擠壓型材(Z<50);
比較不同鋁合金型材擠壓條件,可以確定出一個(gè)變形抗力與流出速度之間的近似經(jīng)驗(yàn)關(guān)系式:
Vt=f(ι/κ2)
可擠壓性除了與鋁型材的特性有關(guān)外,還與型材斷面形狀的復(fù)雜程度有關(guān);這是由于變形不均勻增加,會(huì)導(dǎo)致擠壓力增大,流出速度減小;鋁型材的復(fù)雜程度一般是用型材的周長(zhǎng)與斷面積或重量之比來(lái)表征,此比值被稱為形狀系數(shù);也可以將鋁型材根據(jù)擠壓的難易程度分成若干組;但是,用形狀系數(shù)來(lái)表示型材的復(fù)雜程度只是在型材斷面形狀比較簡(jiǎn)單時(shí)才與實(shí)際結(jié)果符合;隨著斷面形狀的復(fù)雜化,此比值關(guān)系被破壞;因此,公式(1-3-1)中的型材斷面復(fù)雜程度用一個(gè)系數(shù)C來(lái)反映:對(duì)棒材和條材C=1;對(duì)等壁厚對(duì)稱實(shí)心斷面的型材C=1.25;對(duì)不等壁厚非對(duì)稱空心型材C=1.65;對(duì)寬厚比大于100的非對(duì)稱空心或?qū)嵭谋诎逍筒?/span>C=1.7~1.8;
表1-3-29中所列數(shù)據(jù),可以根據(jù)變形抗力值來(lái)確定新的鋁型材的流出速度和可擠壓性,而不必進(jìn)行擠壓試驗(yàn);用此表中的數(shù)據(jù)還可以評(píng)價(jià)用不同合金獲得型材的可能性和擠壓的相對(duì)難度;
可擠壓性對(duì)一種合金來(lái)說(shuō)也不是一個(gè)固定不變的特性,而與許多冶金因素有關(guān),主要的影響因素有:化學(xué)成分、鑄錠的熱處理制度、晶粒度的大小等;部分鋁型材的擠壓指數(shù)及可焊接擠壓性能見表1-3-30;
鋁型材牌號(hào)
|
擠壓指數(shù)
|
可否進(jìn)行焊接擠壓
|
鋁型材牌號(hào)
|
擠壓指數(shù)
|
可否進(jìn)行焊接擠壓
|
1060
|
150
|
可
|
6061
|
60
|
可
|
1100
|
150
|
可
|
6063
|
100
|
可
|
1200
|
150
|
可
|
6066
|
50
|
可
|
2011
|
30
|
否
|
6082
|
55
|
可
|
2014
|
20
|
否
|
6101
|
100
|
可
|
2017
|
20
|
否
|
6463
|
100
|
可
|
2024
|
15
|
否
|
7005
|
45
|
可
|
3003
|
120
|
可
|
7004
|
60
|
可
|
5052
|
60
|
否
|
7003
|
80
|
可
|
5054
|
20
|
否
|
7001
|
7
|
否
|
5083
|
20
|
否
|
7075
|
10
|
否
|
5086
|
25
|
否
|
7079
|
10
|
否
|
5056
|
20
|
否
|
7178
|
7
|
否
|
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