一、條紋

①原因分析

連續(xù)擠壓生產(chǎn)銅排產(chǎn)生條紋分為兩種情況，一種情況是在擠出工序中產(chǎn)生的，另一種情況是擠出的銅排沒有條紋，經(jīng)過拉拔工序后產(chǎn)生條紋。擠出工序中產(chǎn)生的條紋主要是因?yàn)槟＞叨◤綆У墓鉂嵍炔蛔?。另外?dāng)短料(加熱的銅桿，用于開機(jī))加熱溫度過高或者時(shí)間過長導(dǎo)致短料氧化嚴(yán)重，擠壓過程中，氧化皮會粘附在模具內(nèi)，從而造成擠出的銅排產(chǎn)生條紋。在拉拔工序中產(chǎn)生的條紋一方面與拉拔模定徑帶光潔度有關(guān)，另一方面與擠出尺寸也有很大的關(guān)系，某一異型銅排，在拉拔過程中經(jīng)常出現(xiàn)明顯的條紋。

②解決措施

使用模具前仔細(xì)檢查，并進(jìn)行拋光，定徑帶的光潔度。銅桿短料加熱溫度控制在700～800℃，保溫時(shí)間控制在10分鐘左右。當(dāng)銅排表面產(chǎn)生條紋時(shí)，可以通過控制擠壓機(jī)的轉(zhuǎn)速，先減小轉(zhuǎn)速再增大轉(zhuǎn)速的方法使模具定徑帶附著的氧化物沖掉，進(jìn)而避免銅排表面產(chǎn)生條紋。在設(shè)計(jì)銅排擠出模特別是異型銅排的擠出模時(shí)應(yīng)合理安排各部分的余量。

二、扭曲與波浪紋

①原因分析

扭曲是生產(chǎn)異型銅排比較常見的缺陷，產(chǎn)生這種缺陷是由于模具定徑帶設(shè)計(jì)不當(dāng)、模具加工精度差、模孔磨損等原因，造成銅排斷面上各處金屬流速不均勻。波浪紋缺陷主要出現(xiàn)在擠壓寬而薄的銅排(如8×160mm，5．5×157mm)時(shí)出現(xiàn)，主要是金屬在擴(kuò)展腔內(nèi)的流動(dòng)速度不均勻造成的。

②解決措施

擠壓前對模腔和短料要充分預(yù)熱，使其溫度均勻。合理調(diào)整異型銅排擠出模各部分的定徑帶尺寸，增加定徑帶的光潔度。對于擠壓寬而薄的銅排時(shí)可以增加“8”字型的墊片。

三、填不滿

①原因分析

填不滿缺陷是連續(xù)技壓法生產(chǎn)銅排中一種嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷。一旦出現(xiàn)這種缺陷就需要進(jìn)行停機(jī)處理，降低了成材率，增加了生產(chǎn)成本。導(dǎo)致銅排產(chǎn)生填不滿缺陷原因之一是金屬流動(dòng)不均勻造成的。連續(xù)技壓技術(shù)采用了大擴(kuò)展比組合式腔體，在生產(chǎn)大規(guī)格銅排(如30×100mm)時(shí)，腔體內(nèi)金屬的流動(dòng)性不均勻。由于金屬在流動(dòng)時(shí)受到模具表面的摩擦力作用，金屬在模具中間的流動(dòng)速度大于邊部的流動(dòng)速度，致使外層金屬受到了拉附應(yīng)力作用，中間受到了壓附應(yīng)力作用，如圖1所示。附加應(yīng)力的產(chǎn)生改變了變形區(qū)內(nèi)的基本應(yīng)力狀態(tài)，使表面層軸向工作應(yīng)力有可能成為拉應(yīng)力。當(dāng)這種拉應(yīng)力達(dá)到金屬的實(shí)際斷裂強(qiáng)度   時(shí)，在表面就會出現(xiàn)向內(nèi)擴(kuò)展到裂紋。裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展形成填不滿缺陷。

其二，銅桿和擠壓輪槽之間的摩擦力不足以及壓實(shí)輪壓下量不夠也是造成填不滿缺陷產(chǎn)生的原因。根據(jù)連續(xù)擠壓的工作原理可知，擠壓輪與銅桿之間的摩擦力是擠壓的驅(qū)動(dòng)力。當(dāng)銅桿和擠壓輪槽之間的摩擦力不足以及壓實(shí)輪壓下量不夠，使坯料和擠壓輪槽“打滑”，導(dǎo)致了變形金屬不能   充滿腔體，從而出現(xiàn)了填不滿缺陷。

②解決措施

從以上分析可知，提高金屬的流動(dòng)性是解決連續(xù)擠壓生產(chǎn)銅排填不滿缺陷的重要措施。生產(chǎn)中腔體的預(yù)熱溫度和時(shí)間   要到位，擠壓速度可以適當(dāng)提高。對于大規(guī)格的銅排生產(chǎn)時(shí)可以采取增加墊片厚度和在腔體中堵銅等措施。另外可適當(dāng)加長模具定徑帶長度，這樣可以增加出口阻力，使變形金屬在模腔內(nèi)充分堆積。

由于銅與鋼之間的摩擦系數(shù)小于銅與銅之間的摩擦系數(shù)，因此為了提高擠壓驅(qū)動(dòng)力，在新   換擠壓輪后   要進(jìn)行“掛銅”操作。若銅桿表面有水、油污、灰塵等污染物時(shí)，將在擠壓輪與銅桿之間起到潤滑劑的作用，導(dǎo)致銅桿與擠壓輪之間的摩擦力降低，擠壓驅(qū)動(dòng)力降低，出現(xiàn)填不滿缺陷。因此在生產(chǎn)過程中，銅桿表面   要保持清潔。適當(dāng)?shù)脑龃髩簩?shí)輪的壓下量對提高銅桿與擠壓輪之間的摩擦力，提高擠壓驅(qū)動(dòng)力也有利。

對連續(xù)擠壓的壓實(shí)輪壓下過程進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得坯料在不同壓下量下的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、溫度和擠壓輪扭矩的分布情況。結(jié)果表明：隨著壓下量增加，在整個(gè)連續(xù)擠壓過程中坯料的等效應(yīng)力、等效應(yīng)變、溫度和擠壓輪扭矩都增加。合適的壓實(shí)輪壓下量為6mm。

四、氣泡

①原因分析

銅桿的表面質(zhì)量直接影響了銅排的質(zhì)量，銅桿表面的油污、灰塵、水、氧化物等污染物在生產(chǎn)過程中將會導(dǎo)致擠出的銅排表面產(chǎn)生氣泡缺陷。上引連鑄工藝不當(dāng)時(shí)，引起銅桿表面氧化嚴(yán)重，或者銅桿在運(yùn)輸、存放的過程中，使銅桿表面附有油跡、水分以及其他污染物時(shí)，在連續(xù)擠壓時(shí)，銅排容易出現(xiàn)氣泡。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)銅桿表面有水、油時(shí)，在進(jìn)入擠壓輪后可以清晰地聽到吱吱聲，擠出的銅排表面分布大量的氣泡。刮刀和擠壓輪磨損嚴(yán)重   終將溢料帶入輪槽也是產(chǎn)生氣泡的主要原因。刮刀或者擠壓輪磨損嚴(yán)重后會導(dǎo)致溢料不能   被刮下，隨著銅桿一起進(jìn)入腔體，并導(dǎo)致產(chǎn)生氣泡。

擠壓過程中銅桿在“擠壓腔”內(nèi)依次經(jīng)過初始咬合區(qū)、鐓粗變形區(qū)、密封驅(qū)動(dòng)區(qū)、剪切驅(qū)動(dòng)區(qū)、密封區(qū)等五個(gè)變形分區(qū)。進(jìn)入腔體的雜質(zhì)和溢料從鐓粗變形區(qū)開始被慢慢推向邊緣流動(dòng)，在連續(xù)生產(chǎn)過程中雜質(zhì)和溢料在擴(kuò)展腔的底面和兩側(cè)越來越多，當(dāng)擠壓力不穩(wěn)定時(shí)，這些雜質(zhì)和溢料就容易帶進(jìn)產(chǎn)品中并形成氣泡。

②解決措施

通過以上分析發(fā)現(xiàn)銅桿表面被污染和溢料帶入擠壓輪是產(chǎn)生氣泡的主要原因。生產(chǎn)中需要在各個(gè)環(huán)節(jié)采取措施防止銅桿被污染或者氧化。存放時(shí)可以用防塵布保護(hù)銅桿，避免用較臟的手套直接接觸銅桿。當(dāng)擠壓機(jī)漏水、漏油時(shí)應(yīng)及時(shí)   換密封圈，及時(shí)   換磨損嚴(yán)重的刮刀和擠壓輪。

五、夾雜

①原因分析

連續(xù)擠壓生產(chǎn)銅排產(chǎn)生的夾雜主要有銅桿中的夾雜、鐵屑夾雜和溢料夾雜。銅桿夾雜是指在上引工序中產(chǎn)生的夾雜，在經(jīng)過連續(xù)擠壓后夾雜沒有而被遺傳到銅排中去。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)銅桿中的夾雜主要是木炭。溢料夾雜是指在連續(xù)擠壓過程中溢料進(jìn)入到擠壓產(chǎn)品中形成的夾雜。在生產(chǎn)過程中，有些溢料從刮刀根部與擠壓輪間的間隙伸出或者溢料沒有被刮刀   刮掉，隨著擠壓輪的旋轉(zhuǎn)被帶入擠壓輪槽而形成夾雜。有時(shí)，溢料夾雜在擠出的銅排中不容易被發(fā)現(xiàn)，在拉拔后就出現(xiàn)明顯的“鐮刀彎”缺陷，使產(chǎn)品報(bào)廢。鐵屑夾雜通常發(fā)生在擠壓輪或者腔體使用接近失效的時(shí)候，擠壓輪使用一段時(shí)間后，由于熱疲勞會發(fā)生破裂掉鐵屑的現(xiàn)象。掉下來的鐵屑進(jìn)入擠壓輪槽，經(jīng)連續(xù)擠壓后進(jìn)入銅排形成夾雜缺陷。

②解決措施

嚴(yán)格控制上引工藝，避免銅桿產(chǎn)生夾雜，提高銅桿質(zhì)量?？刂茢D壓輪與腔體、刮刀與擠壓輪、堵頭和腔體的間隙，去除溢料，適當(dāng)調(diào)整壓實(shí)輪的壓下量，盡量減少堵頭、腔體和擠壓輪的磨損，及時(shí)   換磨損嚴(yán)重的堵頭和擠壓輪。