1 化学成分的优化操控

　　6063-T5修建铝型材有必要具有必定的力学功能。在其他条件相一起，其抗拉强度、屈从强度随含量添加而添加。6063台金的强化相主要是Mg2Si相，究竟Mg、Si和Mg2Si的量应取多少为好？Mg2Si相是由2个镁原子同1个硅原子构成，镁的相对原子质量为24．3l，硅的相对原子质量为28． 09，因而Mg2Si化合物中，镁硅的质量比为1．73：1。

　　因而，可依据以上分析成果，假如镁硅含量比值大于1．73，则合金中镁除构成Mg2Si相外，还有过剩镁，反之比值小于1．73，则表明硅除构成Mg2Si相外，还有剩下硅。

　　镁过剩对合金力学功能是有害的。镁通常操控在0．5％摆布，Mg2Si总量操控在0．79％。当硅过剩0．01％时合金的力学功能σb约为218Mpa，已大大超越国家标准功能，并过剩硅从0．01％前进到0．13％，σb可前进到250Mpa，即前进14．6％。要构成必定量的Mg2Si，有必要首先考虑到Fe与Mn等杂质含量形成的硅丢失，即要确保有必定量的过剩硅。为了使6063合金中的镁充分与硅匹配，实践配料时，有必要有意识地使Mg：Si＜1． 73。镁的过剩不只削弱强化作用，并且又添加了产品成本。

　　因而，6063合金的成分通常操控为：Mg：0．45％-0．65％；Si：0．35％-0．50％；Mg：Si=1．25-1．30；杂质Fe操控在＜0．10％-0．25％；Mn＜0．10％。

　　2 优化铸锭均匀化退火技能

　　在民用揉捏型材出产时，6063合金的高温均匀化退火标准为：560±20℃，保温4-6h，冷却方法为出炉强迫风冷或喷水急冷。

　　合金的均匀化处理能前进揉捏速度，同未均匀化处理的铸锭对比，大约可使揉捏力下降6％-10％。均匀化处理后冷却速度对安排的分出做法有主要的影响。对均热后快冷的铸锭，Mg2Si简直能悉数固溶于基体，过剩的Si也将固溶或以弥散分出的细微质点存在。这么的铸锭能够在较低温度下敏捷揉捏，并取得优秀的力学功能和外表光亮度。

　　在铝型材挤压机出产中，以燃油或燃气加热炉替代电阻加热炉可收到显着的节能降耗作用。合理地挑选炉型、焚烧器及空气循环方法可使炉子取得均匀安稳的加热功能，到达安稳技能前进产品质量的意图。

　　焚烧式铸锭加热炉经几年来运转和不断改进，现在市场上已推出焚烧功率高于40％的炉型。铸锭装炉后敏捷升温到570℃以上，并经一段保温时刻后，在出料区冷却到挨近揉捏温度时出炉揉捏，铸锭在加热炉阅历了半均匀化进程，这一进程称半均质处理，基本上契合6063合金热揉捏技能请求，从而可省独自的均匀化工序，可大大节约设备出资和能耗，是一种值得推行的技能。

　　3 优化揉捏和热处理技能

　　3．1 铸锭加热

　　对揉捏出产来说，揉捏温度是最基本的且最关键的技能要素。揉捏温度对产品质量、出产功率、模具寿数、能量消耗等都发生很大影响。

　　揉捏最主要的问题是金属温度的操控，从铸锭开端加热到揉捏型材的淬火都要确保可溶解的相安排不从固溶中分出或呈现小颗粒的弥散分出。

　　6063合金铸锭加热温度通常都设定在Mg2Si分出的温度范围内，加热的时刻对Mg2Si的分出有主要的影响，选用敏捷加热能够大大削减也许分出的时刻。通常来说，对6063合金铸锭的加热温度可设定为：

　　未均匀化铸锭：460-520℃；均匀化铸锭：430-480℃。

　　其揉捏温度在操作时视不同成品及单位压力巨细来调整。在揉捏进程中铸锭在变形区的温度是改变的，跟着揉捏进程的完结，变形区的温度逐步添加，并且跟着揉捏速度的前进而前进。因而为了避免呈现揉捏裂纹，跟着揉捏进程的进行和变形区温度的添加，揉捏速度应逐步下降。

　　3．2 揉捏速度

　　揉捏进程中有必要仔细操控揉捏速度。揉捏速度对变形热效应、变形均匀性、再结晶和固溶进程、成品力学功能及成品外表质量均有主要影响。

　　揉捏速度过快，成品外表会呈现麻点、裂纹等倾向。一起揉捏速度过快添加了金属变形的不均匀性。揉捏时的流出速度取决于合金品种和型材的几许形状、尺度和外表情况。

　　6063合金型材揉捏速度(金属的流出速度)可选为20-100米/分。

　　近代技能的前进，揉捏速度能够完成程序操控或模拟程序操控，一起也开展了等温揉捏技能和CADEX等新技能。经过主动调理揉捏速度来使变形区的温度保持在某一稳定范围内，可到达敏捷揉捏而不发生裂纹的意图。

　　为了前进出产功率，在技能上能够采纳很多办法。当选用感应加热时，沿铸锭长度方向上存在着温度梯度40-60℃(梯度加热)，揉捏时高温端朝揉捏模，低温端朝揉捏垫，以平衡一部分变形热；也有选用水冷模揉捏的，即在模子后端通水强行冷却，实验证实能够前进揉捏速度30％-50％。

　　这些年在国外用氮气或液氮冷却模具(揉捏模)以添加揉捏速度，前进模具寿数和改进型材外表质量。在揉捏进程中将氮气引到揉捏模出口处放出，能够使被冷却的成品急速缩短，冷却揉捏模和变形区金属，使变形热被带走，一起模子出口处被氮的氛围所操控，削减了铝的氧化，削减了氧化铝粘接和堆积，所以氮气的冷却前进了成品的外表质量，可大大的前进揉捏速度。CADEX是近来开展的一种揉捏新技能，它揉捏进程中的揉捏温度、揉捏速度和揉捏力构成一个闭环体系，以最大极限地前进揉捏速度和出产功率，一起确保最优秀的功能。

　　3．3 机上淬火

　　6063-T5淬火是为了将在高温下固溶于基体金属中的Mg2Si出模孔后经敏捷冷却到室温而被保存下来。冷却速度常和强化相含量成正比。6063合金可强化的最小的冷却速度为38℃/分，因而适合于风冷淬火。改动风机和电扇转数能够改动冷却强度，使成品在张力矫直前的温度降至60℃以下。

　　3．4 张力矫直

　　型材出模孔后，通常皆用牵引机牵引。牵引机作业时在给揉捏成品以必定的牵引张力，一起与成品流出速度同步移动。运用牵引机的意图在于减轻多线揉捏时长短不齐和抹伤，一起也可避免型材出模孔后扭拧、弯曲，给张力矫直带来麻烦。

　　张力矫直除了能够使成品消除纵向形状不整外，还能够削减其剩余应力，前进强度特性并能保持其杰出的外表。

　　3．5 人工时效

　　时效处理请求温度均匀，温差不超越±3-5℃。6063合金人工时效温度通常为200℃。时效保温时刻为1-2小时。为了前进力学功能，也有选用180-190℃时效3-4小时，但此刻出产功率会有所下降。

　　3．6 铸锭长度的优化与核算

　　铸锭长度的核算方法有体积法和质量法。经过建立数学关系式，就很容易地选取出最佳的铸锭标准，大大前进型材的几许成品率。

　　(1) 体积法

　　Vo=V1十Vn

　　AoLo=A1·L1十A·Ln

　　Lo/Ko=L1/λ十Ln

　　Lo=(L1/λ+Ln)·K …………………………………………………(1)

　　式中：Vo——铸锭体积(mm3)；

　　V1——型材体积(mm3)；

　　Vn——压余体积(mm3)；

　　Ao——铸锭面积(mm2)；

　　Lo——铸锭长度(mm)；

　　A1——型材截面积(mm2)；

　　L1——型材长度(mm)；

　　A——揉捏筒面积(mm2)；

　　Ln——压余长度(mm)；

　　K=A/Ao 充填系数；

　　λ=A/A1 揉捏系数。

　　按照体积不变道理，经简化以后整理为公式(1)，K与Ln能够认为是常数，只请求λ，确定Lmax，可便利地求出Lo，即铸锭长度。

　　(2)质量法

　　mo=m1十mn

　　ρLoLo=L1·ρL1+mn

　　Lo=(L1·ρL1+mn)·PLo …………………………………………………(2)

　　式中：Lo 铸锭长度；

　　L1 型材压出长度(m)；

　　ρL1 型材线密度(Kg/m)；

　　mn 压余分量(Kg)；

　　mo 铸锭分量(kg)

　　m1 压出型材分量(kg)

　　ρLo 铸锭线密度(Kg/m)；

　　(2)式还能够再改变一下，即：L1=n·L定+L12

　　Lo=[·L定十L12)·ρL1+mn]·ρLo-1

　　………………………………………………(3)

　　式中：n 定尺支数；

　　L定 定尺度长度(m)；

　　L12 切头切尾长度(m)。

　　(3)式对比直观便利的核算出Lo在实践作业中ρL1是跟着型材壁厚的不断改变而添加的。为便利上工序供锭，大设备的铸锭长度可设定30mm为一档，小设备设定为20mm为一档。咱们能够依据公式(3)制定ρL1、Lo、n、L1对照表。通常民用修建型材供货长度为6m。这种对照表对技能技能员和方案员的运用是非常便利的。

　　公式(3)又能够简化为下式：

　　Lo=KnL1+C …………………………………………(4)

　　Kn 是与n有关的系数；

　　C 是与机型有关的常数；

　　ρL1是Lo的函数，能够编好程序输入核算机，对比准确地核算出Lo。

　　3．7 前进揉捏成品率的办法

　　影响揉捏型材成品率的要素很多咱们能核算得出几许废料，在揉捏出产中发生的废料通常分为几许废料和技能废料，几许废料是出产进程中仅与成品出产技能有关的废料。压余、切头、切尾等均属几许废料。技能废料是在出产进程中，由于不正确履行技能操作规程，人为形成废品(包含试模废料、铸造缺点带来的废品等)。技能废品是能够避免和削减的，几许废品是不可避免的，但可经过优化揉捏技能和准确核算铸锭长度等办法来削减。

　　揉捏出产中几许废料的巨细可用下式表明：

　　N=Nn十N12 …………………………………………(5)

　　N 几伺废料(％)

　　Nn 压余废料(％)

　　N12 切头废料(％)

　　Hn=K/Lo·Ln

　　N12=K/Lo·L12/λ

　　N =K/Lo·(Ln+L12/λ) …………………………………………………(6)

　　N=K/Lo·(Ln+L12/λ)

　　K 充填系数；

　　Lo 铸锭长度(mm)；

　　Ln 压余长度(mm，随揉捏筒直径而变)；

　　L12 切头尾(mm，随成品标准而变)；

　　λ 揉捏系数。

　　从(6)式中能够显着看出，铸锭长度Lo越长，揉捏系数越大，则几许废料N越小，即几许成品率越高。其中铸锭长度影响较大些。可是，不能无约束地添加Lo和λ，由于它们受揉捏机才能、压出长度等要素约束。

　　4 小结

　　综上所述，前进揉捏型材成品率的途径主要有：

　　(1)制定科学合理的出产技能(优化技能)；

　　(2)前进职工技能理论水平，并不断总结出产经历；

　　(3)模具设计先进合理并加强模具办理，前进一次上机合格率；

　　(4)优化6063合金化学成份，前进铸锭质量并进行匀匀化或半均匀化处理；