Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Хвойка И. Цветные металлы и их сплавы

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.81 Mб
Скачать

Данные о прессуемости алюминия и его сплавов в матрицах мостнкового типа

Металл

или сплав

Свариваемость

Металл пли

сплав

Свариваемость

при прессовании

при прессовании

Чистый

алюми­

Очень хорошая

А1—Mg2

 

Ограниченная

ний

 

 

 

 

 

 

AI—Мп

 

Al—Mg3

 

Весьма

ограни­

Al—Mgl.

 

Al—Mg—Si—Pb

ченная

 

AI—Mg—Si0,5

Хорошая, очень

Al—Cu—Mg**

Очень

плохая

AI—Mg—Sil

хорошая

Al—Zn—Mg—

 

 

 

 

 

 

 

Al—Zn—Mgl

Хорошая *

—Cu**

 

 

 

Al—Cu—Mg—

 

 

 

 

 

 

 

Al—Mg—Si0,8

Хорошая, очень

—Pb**

 

 

 

 

 

хорошая

Al— Mg5

 

 

 

* Зависит от формы и толщины стенки профиля.

** Практически

прессовать

в матрицах мостнкового типа нельзя.

 

 

 

 

вестные дефекты — прессутяжина, раскрытие концов прессовки, поперечные трещины, поверхностные пузыри, царапины и риски, крупнокристаллический ободок на прутках и профилях. Первые три дефекта обусловлены неравномерностью течения металла. Их образование можно предупредить, например, применением обратного прессования, увеличением длины прессостатков (10— 25% первоначальной длины заготовки), улучшением ка­ чества поверхности заготовок, применением фасонных прессшайб для регулирования скорости течения мате­ риала в отдельных участках сечения заготовки.

Подавить образование крупных зерен можно следую­ щим образом [363]: дополнительным легированием мар­ ганцем, хромом или цирконием; гомогенизирующим от­ жигом заготовок перед прессованием; регулированием температур и скорости прессования; изменением течения материала при прессовании; закалкой прессизделий при выходе из матриц1; поддержанием заданной температу­

1 Это мероприятие, как правило, не оказывает влияния па ве­ личину крупнокристаллического ободка. Прим. рей.

ры нагрева; сокращением длительности нагрева; исполь­ зованием небольших вытяжек и сокращением длитель­ ности нагрева под закалку.

Кроме сказанного, гомогенизирующий отжиг загото­ вок несколько снижает требуемые удельные усилия прессования (например, на б—10%).

Очень часто при производстве полых профилей прес­ сование ведут с применением матриц мостикового типа или других подобных матриц. Так как при этом металл, проходя через матрицу-, сваривается, не каждый сплав

пригоден

для

этой технологии. В табл. 17

приведены

сплавы,

пригодные

для

прессования

этим

способом

[364].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные

об условиях

прессования алюминия и его сплавов

 

 

 

 

2.5

 

Выходная скорость, м /м ин, при степени

 

 

 

>> =

Вытяж-

 

 

сложности профиля

 

Металл

или сплав

o .“

 

 

 

 

 

 

к а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(1)

ö

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

о

 

а

б

 

г

д

е

 

 

 

s

<y

 

1 Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ai 99—99,99

420

25—

60

60

50

50

50

40

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

Al—Mg—Si0,5

400

15—80

30

25

20

15

12

10

AI—Mgl,

AI—Mn

420

15—80

20

15

13,5

12

11

10

Al—Mg—Sil

420

15—80

8

6

5

4

3,3

3

Al—Mg2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Al—Mg—Si

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(с закалкой na

530

15—80

4

3,3

3

2,7

2,3

1,8

прессе)

 

 

Al—Zn—Mgl

500

15—80

8

6

5

4

3,3

3

Al—Mg3,

Al—

420

15—60

4

3

2,5

2

1,7

1,33

—Mg—Mn

 

420

15—50 1,7

1,28

 

0,88

0,8

0,73

Al—Mg4-5

 

1,1

Al—Cu—Mgl

420

15—40 2

1,5

1,25

1

0,86

0,75

Al—Cu—Mg2, AI—

420

15—40 1,33

1

0,86

0,7

0,625

0,545

—Mg7

 

 

420

15—30 1,2

0,92

0,77

0,625

0,545

0,58

Al—Zn—Mg—

—Cu 1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П р и м е ч а й и e. У е л э в н ы е о и о з и а ч е и и я с т е п е н и с л о ж- п о с т и п р о ф и л я:

а — грубые профили с закругленными гранями; б — профили с острыми сопряжениями граней; в — неравномерные профили и трубы;

г — полые профили со стенками одинаковой толщины; д — полые профили со стенками разной толщины; е — полые профили с числом полостей >1.

Прессуемость алюминия и его сплавов

спла­

вов

1Группа

 

Металл или сплав

I

А1 99,5

 

А1Мп

и

Al—Mg—Si0,5

 

Al—Mgl

 

Al—Mg—Sil

іи

Al—Si5—Mg

IV

Al—Zn—Mgl

 

Al—Zn—Mg3

VAl—Mg3

Al—Mg5

VI Al—Cu—Mgl

Al—Cu—Mg2

VII Al—Zn—Mg—Cu 1,5

Al—Zn8-M g—Cu

Прессуемость сравнениюпо чистымсAl »(прессуемость А!=1)чистого

Темпера­

Скорость прессования, м/мин

Максимальная вытяжка

Диапазон вытя­средних жек

 

тура

 

 

 

 

деформа­

 

 

 

 

ции, °С

 

 

 

1

420—460

20—100

1000

25— 150

3

450—500

10-60

500

15—80

3

490—530

10—80

300

15—80

3

420—450

10—60

250

15—80

8

480—520

5—20

200

15—80

8

480—520

8— 15

100

15—40

8

420-450

8—20

200

15-80

10

420—440

6—12

100

15—40

10

400—450

5— 10

80

15—60

20

330—400

3—6

70

15—40

20

400—450

3 - 6

80

15—40

40

400—450

1—2

60

15—40

50

360—400

1—2

60

15—30

60

410—450

0,5—1,2

40

15—30

В табл. 18 приведен обзор условий прессования, при­

годных для

отдельных

сплавов,

в табл.

19 — степень

трудности

прессования

сплавов,

в табл.

20 — данные

оминимально достижимых толщинах профилей, а в табл. 21 — обзор основных показателей прессов усилием 300—3000 Т [365—367].

Диаграммы для выбора пресса и определения основ­ ных параметров процесса прессования алюминиевых сплавов приведены на рис. ПО—112 [368, 369]. Данные

овлиянии автоматизации на показатели работы прессов приведены в табл. 22 [370].

Путем охлаждения прессизделий вентиляторами в процессе их перемещения по столу пресса до темпера­ туры 175° С в течение 2 мин можно достичь существен-

ta

оca cd

ч

c

и

о

U

о

s

cs

s

X s s

2

cчd

rt

S

»X

<v

4 X

•Ѳ*

о

Q . c

X

X

X <L>

{- o

cd X X

2

4

;О

s

s X

*

X

H

о

о

ВС

Ö

3

'S v o

о

u .

О

О

О

о

о

Ю LO CD

CD CD

О

О

О

О

О

^^ LO ю ю

ОООО О

Tf ^ Ю

 

 

ООО

о

о

СО с о

 

 

Ю LO О

О

О

О ) <М с о

с о с о

ю ю ю

Ю LO

<М CM СМ

<М СМ

 

о о ю

о

о

<м" ім" <м"

см см

LO ю о

ю

о

—Г —Г <м"

—, СМ

 

(М Ю

 

~

—1

см <м —, .

СО 00 о о о

ОО —■

E 5 х*&

Hg a

с

 

Ю

 

Ч^О.-н

— bO

О со

 

СП

I __

ьою

05

ho ho с

à’S S ?

S «

I l l

 

<

< < <

< ! < £

о

CD

О

CD

5 , 0

о

LO

4 , 0

о

о

с о

о

о

см

LO —,

о

Д,

N

< £

о о

CD h -

o

о

r t

CD

оо

•4f CD

оо

со" LO

оо

со ю

юо

О) V

о о

LO О

— со

СМ ю

—CN

оо

—сч

с о

ьд

соы>ЬДЧ?л

«au — с

м

о о

со см

оо

г- о

оо

LO <Х>"

о

о

СО

LO

о

о

CM

LO

LO

о

 

(М о

— СМ

см о

— см"

— СМ ьд ьд

33

ии

<<

о о

^CD

о о

СМ чф

оо

осм

оо

со"о

оо

CD О

оо

LO со

оо

СО t-"

оо

СО CD

ю о <м"ю

оо

см"СО

оо

<М со

3 3

и и

I I

ьд ьд

g s :

LO со

с с

NN

<<

о

о

о

LO

о

о

о

о

о

f-ч

О .

с

ч

X

раз­

 

стенками

 

со

 

III — полый

 

трубы);

 

(включая

 

толщины

 

одинаковой

полостями).

со стенками

II — полый

несколькими

I — сплошной полуоткрытый;

толщины (включая профили с

*

ной

Основные показатели прессов различного усилия при производстве пресснзделиіі из алюминия и его сплавов

Показатель

 

Усилия

прессования, т

 

 

300— 100

500—600

 

1000

 

1250

 

1-150

 

 

 

 

 

Максимальный

диаметр

82

108—

 

115

 

128

 

128—

обрабатываемых загото­

 

115

 

 

 

 

 

153

вок, м м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная длина за­

300

375

450

 

600

 

600

готовки, м м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная

скорость

625

625

750

 

1000

 

1250

прессования, м м /м и н

 

 

 

 

 

 

 

 

Типовое вспомогательное

30—40

25—40

20—40

15—40

15—35

время, с е к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длительность

цикла

50—65

55—70

60—75

65—80

65—90

прессования, с е к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность

205—

400— 435—615

660—

900—

прессования: к г / ч r j a o d

255

455

 

 

 

890

 

1000

 

 

680—

1100—

1600—

2200—

2300—

 

 

900

1600

2100

 

2750

 

3600

 

 

 

 

Продолжение

 

табл. 21

Показатель

 

Усилия

прессования, т

 

 

1550—1675

1850—2200

2250—2500

 

3000

 

 

 

Максимальный

диаметр

153— 180

175—230

230—280

250—305

обрабатываемых

загото­

 

 

 

 

 

 

 

 

вок, ММ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная длина за­

600—650

650—750

650—750

675—850

готовки, м м

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Максимальная

скорость

1500

1500

 

 

1750

 

1900

прессования, м м /м и н

 

 

 

 

 

 

 

 

Типовое вспомогательное

15—35

15—30

 

15—30

 

15—30

время, с е к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длительность

цикла

65—95

65—100

 

70—100

 

75—115

прессования, с е к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Производительность

1050—

2000—

 

2300—

 

2500—

прессования: кг/ч т [год

1420

2150

 

 

2550

 

2950

 

 

2700—

3150—

 

3600—

 

4550—

 

 

4500

5500

 

 

6800

 

8100

иого улучшения механических свойств некоторых дис­ персионно твердеющих сплавов. Струя воздуха от вен­ тилятора (число вентиляторов 2—12) подается обычно под углом 45°.

Большое внима­ ние уделяется прес­ сованию сплавов ти­ па AI—Zn—Mg (4-— 4,5% Zn и 1,5-3% Mg), все шире при-

/2500

560 X

 

 

 

 

 

вооо

500

\

 

 

 

 

 

7200

 

 

 

 

 

 

 

5000

 

 

 

 

 

 

 

7,000

 

 

 

 

 

 

 

3500 -

 

 

 

 

 

 

2500

 

 

 

 

 

 

 

2000

 

 

 

 

 

 

 

1800

 

 

 

 

 

 

 

1500

 

 

 

 

 

 

 

1200-'/

 

 

 

 

 

 

/0 0 0

-7

/Iscca / лог. п профиля, лг

 

НО90705030/О

і і і

і і

і

I

I

I

 

Удельное усилие

5 /О

20

30

ЬО

50

60

прессования, лЛ/пп*

Сечете профиля, спг

 

Рис. ПО. Диаграмма для вы­ бора пресса из условий до­ пустимых нагрузок на прессштемпель (цифры у кри­ вы х — усилия пресса, Т)

J — верхний предел допустимой нагрузки на прессштемпель; // — нижний предел

Рис. ІИ. Диаграмма для определения ра­ циональной вытяжки при прессовании в з а ­ висимости от сечения профиля и диаметра окружности, описанной вокруг него (циф­ ры у кривых — вытяжка):

д — область

оптимальных деформаций;

g — область

малых деформаций (иереко-

мсндусмых)

 

меняемых для строительных и других конструкций. Прессизделия из этих сплавов при выходе из матрицы целесообразно закаливать.

В последние годы существенно расширились возмож­ ности прессования алюминия и его сплавов благодаря применению матриц новых типов. К изготовляемым из этих материалов изделиям относятся [371]: трубы теп­ лообменников (в матрицах мостикового типа); капил­ лярные трубки для холодильного оборудования; широ­ кие профили (в так называемых расширительных матри­ цах), у которых ширина профиля больше диаметра заготовки; ступенчатые профили; комбинированные

Таблица 22

Влияние степени автоматизации на показатели производства труб

Металл

Тип пресса

или сплав

ч 5 s Я

Р^»шга

Заготовки

S

га 2 аЧ

масса, кг

А1 99,5

Полностью

автоматизирован­

2000

195X70

56,4

 

ны, новый

 

 

 

 

 

 

Полуавтоматизированньш

 

1250

135X370

14,5

 

Старой конструкции, без

авто­

1800

220X280

28,1

 

матики

 

 

 

 

 

AI—Mg—Si 1

Полностью

автоматизирован­

2000

172X450

28,3

 

ный новый

 

 

 

 

 

 

Полуавтоматизированнын

 

1250

135X280

14,5

 

Старой конструкции, без

авто­

1800

220X280

28,1

 

матики

 

 

 

 

 

Al—Mg3

Полностью

автоматизирован­

2000

172X350

22

 

ный, новый

 

 

 

 

 

 

Полуавтоматизированнын

 

1250

135X400

14,5

 

Старой конструкции, без

авто­

1800

260X305

39

 

матики

 

 

 

 

 

из алюминия и его сплавов

Способ прессования

Диаметр

труб, м м

Матрица

мостикового

40/35

типа

 

 

То же

 

34/30

Прессование с прошивкой

35/31

 

 

£

Трудозатра­

 

Ô «

О

ты, щ на 1 т

 

ш

 

ÛJ а

о

прессовок

 

g-ü

о

 

 

 

О)

 

 

Вытяжка

JD

о.

прессена

всего

и S

У W

 

о Е

с

 

 

 

о Й

О 5а*

 

 

 

Q. Й

и

 

 

 

2 о

 

 

 

* я

 

 

107

60

42

4 ,9

68,4

77

60

40

20

86 ,5

200

30

18

40

144

Прессование с прошивкой

45/40

70

23

23

9 ,8

78 ,8

Прессование из полой за­

38/33

53

18

18

22

104,9

готовки

 

 

 

 

 

 

Прессование с прошивкой

3 6 ,5 /3 1 ,7

153

8

12

60

187

Прессование с прошивкой

45/40

70

8 ,5

17

17,8

87,1

Прессование из полой за­

38/33

52

6

12

28

105,1

готовки

 

 

 

 

 

 

Прессование с прошивкой

4 7 /4 0 ,5

124

2,5

4

130

296

профили; трубы со спиральными внутренними пазами; тонкостенные профили, например со стенкой толщиной 0,75 мм, с допусками по толщине ±0,05 мм.

Для строительных

целей

пригодны

профили типа

Snap

Lock, которые

легко

заходят

один в другой

(рис.

113).

 

 

 

Рис. 112. Диаграмма для выбора пресса при заданных удельном усилии и диаметре контейнера. Пример выбора показан жирной линией

Некоторые зарубежные фирмы выпускают профили из сплавов алюминия, у которых при прессовании обра­ зуются полости или бороздки. В них вкладывают, на­ пример, стальные стержни или профили для повышения прочностных характеристик. Некоторые примеры таких профилей приведены на рис. 114.

Для повышения скорости прессования можно приме­ нять один из следующих способов:

1)после нагрева заготовок до достаточно высокой

температуры поверхность их

охлаждают струей воды

il затем заготовку прессуют

при пониженной темпера-

туре (например, охлаждение с температуры 510—550 до 390—410° С);

2)выбирают узкий диапазон содержаний легирую­ щих элементов;

3)применяют все меры для снижения содержания

неметаллических включений; 4) перед прессованием осуществляют гомогенизиру­

ющий отжиг заготовок.

Рис. 113. Примеры продольного со-

Рис. IIP Типы профилей из алюмшше-

членешш прессованных профилей

вых сплавов, армированных сталью

из алюминиевых сплавов

 

Изготовители смазок, оказывающих большое влия­ ние на ход и результаты прессования, постоянно разра­ батывают и поставляют новые виды смазки (таким крупным изготовителем является фирма Graphite Pro­ ducts Согр. в Брукфилде, США). Эти смазки наносят на торцы заготовок еще перед их нагревом, так как смазоч­ ная способность смазок сохраняется и после нагрева.

Хотя алюминиевая проволока все больше производит­ ся путем непрерывного литья и прокатки, а масштабы ее прокатки из вайербарсов все время сокращаются, все же часть проволоки из алюминия, и особенно из некото­ рых его сплавов производится выдавливанием на прес­ сах усилием около 2500 т. Если прессование проволоки осуществляется прерывистым способом, масса бунтов составляет всего около 100 кг, тогда как при непрерыв­ ном прессовании (заготовка за заготовкой) масса бун­ тов достигает 3 г. Представляется целесообразным прес­ сованную проволоку сразу после выхода из матриц охлаждать водой, что позволяет предупредить слипание витков при сматывании в бунты. Кроме того, дисперси­ онно твердеющие сплавы получаются с лучшими меха­ ническими свойствами.

Условия прессования проволоки из алюминия и его сплавов приведены в табл. 23.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ