[发明专利]一种实心棒材挤压模具的修复方法

说明书

本发明公开了一种实心棒材挤压模具的修复方法，其包括：(1)采用原挤压模具进行挤压，得到样板；(2)检测所述样板的粗晶环分布情况；(3)根据所述粗晶环的分布情况对挤压模具进行修复；当粗晶环呈环状分布，且粗晶环的最大厚度t_max≥0.2D时，对铝合金的成分、热处理工艺进行调节；当粗晶环呈环状分布，且粗晶环的最大厚度t_max＜0.2D时，在挤压模具的面模上形成焊块；当粗晶环呈局域分布时，减短挤压模具工作带的长度。实施本发明，可有效提升产品内部组织的均匀性，减少粗晶环的分布。

技术领域

本发明涉及铝合金成型设备技术领域，尤其涉及一种实心棒材挤压模具的修复方法。

背景技术

粗晶环是挤压铝合金一种常见的缺陷，一般是指靠近挤压面周边的晶粒粗大，形成环状或月牙状；当然，也有一些粗晶环组织仅出现在挤压截面的局部区域，如型材尖角处等。粗晶环组织会造成铝合金制品力学性能下降，表面粗糙等缺陷，也有些会在阳极氧化后出现花斑，影响外观。因此，控制、消除粗晶环具有极高的现实意义。现有的消除粗晶环的方法一般是通过调整铝型材配方、热处理工艺等手段进行调节。如文献《化学成分和均匀化处理对6061铝合金棒材粗晶环的影响》(陈丁文、李飞庆等)即通过调整Cu、Cr的含量以及均匀化的温度、时间，使得粗晶环的深度控制在0.1mm。然而，发明人在研究过程中发现，采用传统的调节方法(提升功能元素含量、降低热处理温度、缩短热处理时间、降低挤压速度等)往往会影响合金的一些性能，如淬火敏感性、可挤压性等，因此会造成挤压速度下降，生产效率降低的问题。特别是，本领域技术人员一般认为，在具备同样性能的情况下，铝合金中的功能合金元素越少越好，因为，合金化程度越低，淬火敏感性越低，工艺操作难度越低，挤压速度越高，生产效率越高。

另一方面，传统的铝合金挤压模具修复是指对挤压磨损的老模具进行修复，主要的修模方法是调整模孔工作带的长度、模具的表面状态、润滑条件等，具体的方法如扩大或缩小模孔尺寸、研磨抛光、氮化等，其主要目的是提升挤压流速的均匀性，使得金属能够均衡地流出模孔。现有技术的修模方法对粗晶环组织的影响尚未有研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种实心棒材挤压模具的修复方法，其可降低粗晶环厚度，提升挤压型材的力学性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种实心棒材挤压模具的修复方法，其包括：

(1)采用原挤压模具进行挤压，得到样板；

(2)检测所述样板的粗晶环分布情况；

(3)根据所述粗晶环的分布情况对原挤压模具进行修复；

当粗晶环呈环状分布，且粗晶环的最大厚度t_max≥0.2D时，对铝合金的成分、热处理工艺进行调节；

当粗晶环呈环状分布，且粗晶环的最大厚度t_max＜0.2D时，在挤压模具的面模上形成焊块；所述焊块的高度符合下述关系：

其中，t_max为粗晶环的最大厚度，D为实心棒材的直径，L为焊块到挤压模具的工作带的距离，k₁为第一形状系数，其取值范围为0.01～0.1；

当粗晶环呈局域分布时，减短挤压模具工作带的长度。

作为上述技术方案的改进，当粗晶环呈局域分布时，减短挤压模具工作带的长度，减短量符合下述关系：

ΔW＝k₂t_max

其中，t_max为粗晶环的最大厚度，k₂为第二形状系数，其取值范围为0.5～5。

作为上述技术方案的改进，所述焊块呈环状分布在面模的模孔周围。