铜挤压10大常见缺陷与解决办法

雨点

　在铜合金棒材、管材、异型材的热挤压生产中，常常会出现一些缺陷而致使产品质量低下，成品率降低，生产成本增加，效益下滑，最终导致企业的市场竞争能力下降。因此从根源上着手解决铜合金挤压材的缺陷问题是企业提高自身竞争力的一个重要方面。笔者根据多年来的生产实践，并结合公司的具体情况，对铜合金挤压材的常见缺陷加以总结和分析，提出相应的解决办法。期望能与业内同仁共同讨论，进一步提高我国铜合金挤压材的产品质量。

机械性能不合格

　　主要原因

　　①没有选择合适的挤压比，挤压后的组织不是锻造组织；

　　②挤压时，铸锭温度过低，挤压速度太慢，挤压材在压机的出口处温度达不到固溶温度，起不到固溶强化作用；

　　③铸锭成分不合格，成分偏析。

　　解决办法

　　①合理的选择挤压比λ，一般λ≥10。即加工率大于90%；

　　②加强铸锭的质量管理；

　　③合理的选择挤压速度、挤压温度及冷却方式。

裂纹和开裂

　　主要原因

　　①铜合金成份不合格；

　　②在挤压时，铸锭加热温度超出挤压塑性温度范围，金属表层的抗拉强度下降。在此时由于挤压速度太快在摩擦力的作用下产生裂纹；

　　③挤压模工作带不光滑，沾有金属或不光；

　　④挤压工具预热温度过低，特别是在挤压铝青铜时易产生撕裂；

　　解决办法

　　①加强铸锭的检查，杂质含量超标和原始组织（晶粒粗大）不合格一律不得投产；

　　②生产中定时检测温控仪表的精度，其精度必须达到2℃；

　　③针对不同的铜合金铸锭，制定合理的加热温度，严格控制加热炉的电压、加热时间两个参数，确保铸锭加热均匀；

　　④挤压工具预热温度一般控制在420～480℃范围内；

　　⑤在挤压开始时，铸锭加热温度允许超过工艺加热温度范围内30～50℃以上，数量为3～5根；

　　⑥针对不同的铜合金铸锭，制定相应的挤压速度，确保挤压时铸锭组织变形均匀；

气泡和起皮

　　主要原因

　　①挤压筒长期使用后，由于磨损导致尺寸超差，造成挤压时挤压筒内气体未排除，变形金属表层沿前端弹性区流出而造成气泡；

　　②铸锭表面有沟槽或铸锭组织中有气孔，铸锭在镦粗时包进了气体，挤压时气体进入金属表层；

　　③挤压时铸锭或模具中带有水分和油污，由于水和油污受热挥发成气体，在高温高压的金属流动中被卷入型材表面而形成气泡；

　　④设备排气装置工作不正常；

　　⑤金属挤压速度过快，造成挤压排气不良；

　　解决办法

　　①加强对铸锭的质量管理，严格控制铸锭的表面质量和含气量；

　　②合理的选择和配备挤压工具，及时检查和更换。挤压筒直径方向的磨损量不得大于2mm；

　　③保证设备的排气系统正常工作；

过热和过烧

　　主要原因

　　因铸锭粘附有易燃物致使温控仪表失灵，从而导致加热温度过高，晶粒显著长大,晶界发生局部熔化与氧化，晶界结合力急剧降低、脆性变大、韧性下降，使其机械性能低劣，导致铜合金制品报废。

　　解决办法

　　①严格检查铸锭，不得有油污、易燃物，保持铸锭清洁；

　　②加强对加热设备的检查与维修，确保炉膛内各部位加热温度均匀一致；

　　③制定先进合理的热加工工艺规程，精心操作，定时对温控仪表进行检查。

条纹

　　铜合金挤压材的条纹缺陷很多，形成因素比较复杂。

　　摩擦纹

　　模具每次修模后上机挤压后，挤压纹路不能一一对应，有轻有重。

　　主要原因　在挤压过程中，铜合金挤压材流出模孔的瞬间与工作带紧紧地靠在一起，构成一对热状态下的干摩擦。且工作带分为两个区—粘着区和滑动区。在粘着区内，金属质点受到至少来自两个方面力的作用：摩擦力和剪切力。当粘着区金属质点所受摩擦力大于剪切力时，金属质点就会粘附在粘着区工作带表面上。并将挤压材表面擦伤而形成摩擦纹。

　　解决办法　　①热压模使用前必须修模，确保入口处、工作带、出口处的表面光洁　②模具的热处理HRC48～55。

　　组织条纹

　　主要原因　　铸锭铸造组织不均匀，成分偏析，铸锭表皮存在着严重的缺陷、铸锭的均匀化处理不充分等。在挤压过程中导致挤压材表面成分不均匀，从而使挤压材的着色能力不相同，形成组织条纹。

　　解决办法　　①加强铸锭表面的检验，表面脏时需扒皮②成分偏析的铸锭不能使用。③对铸锭进行均匀化处理。

滑伤、擦伤和碰伤

　　主要原因

　　①铸锭表面附着有杂物或铸锭成分偏析。在挤压过程中金属流经工作带时，这些偏析浮出物或坚硬的金属颗粒附在工作带表面或对工作带造成损伤，最终对制品造成滑伤；

　　②模具型腔或工作带上有夹杂物，模具工作带硬度较低，使工作面在挤压时受伤而滑伤型材；

　　③压工具（模子、穿孔针）变形或有裂纹，工具润滑不好；

　　④出料台不光或有尖角；

　　⑤在转下道工序时，制品的相互摩擦、挤压、磕碰造成损伤。

　　解决办法

　　①加强对铸锭质量的控制；

　　②提高修模质量，模具定期氮化并严格执行氮化工艺；

　　③用软质毛毡将型材与辅具分离，尽量减少型材与辅具的接触损伤；

　　④生产中要轻拿轻放，尽量避免随意拖动或翻动型材；

挤压型材时扭拧

　　主要原因

　　①模具工作带设计不合理导致金属流动不均匀；

　　②挤压工具润滑不均匀；

　　③铸锭加热温度不均；

　　④挤压速度过快或挤压温度过高⑤、导致金属流动不均匀；

　　⑥导路不合适或未安装导路。

　　解决办法

　　①合理的设计模具结构；

　　②修正模具工作带使金属流动均匀；

　　③配置合理的导路，选用合适的润滑剂；

　　④采用牵引机牵引挤压。

挤压缩尾

　　主要原因

　　①挤压筒没有清理、压余没有留适当的厚度；

　　②挤压棒材时无脱皮或脱皮不完全；

　　③铸锭温度过高或温度不均；

　　④铸锭表面质量不好；

　　⑤挤压垫片端面有润滑油；

　　⑥挤压速度过快；

　　⑦挤压工具预热过低。

　　解决办法

　　①挤压加强铸锭进库和投产前的质量检验，不合格铸锭不投产；

　　②挤压前首先全面检测和维修挤压设备，使挤压机与工模具达标，确保精度等级与同心度；

　　③采用合理的挤压速度与挤压温度；

　　④生产过程中严格执行挤压工艺规程；

挤压管材时偏心

　　主要原因

　　①铸锭未填充满就开始挤压；

　　②加热时，工作电压高、加热时间短，致使铸锭加热不均匀；

　　③挤压筒磨损严重、穿孔针弯曲、挤压垫片磨损；

　　④设备的中心线不正（挤压轴、穿孔针、挤压筒、挤压模具的回转中心线）

　　解决办法

　　①设计专用的塞规和同心度测量量具，在规定的生产周期内对挤压设备的中心定时检测、调整，

　　②铸锭加热过程中控制好工作电压、确保加热时间，使铸锭加热均匀；

　　③生产前要对挤压工具、工装进行检测，确保合格的工具、工装投入生产。

几何尺寸超差

　　主要原因

　　①由于模具设计不合理或制造有误、挤压工艺不当，设备精度差。导致金属在挤压过程中的流速不一致，使得挤压制品变形。

　　②在挤压复杂的铜合金制品过程中，模具的工作带悬臂过长，导致薄弱部位刚性不足，局部应力集中，金属流速不均匀。导致挤压制品变形。

　　解决办法

　　①科学合理地设计模具，避免悬臂过大、过长，并且要校核模具的各个力学参数；

　　②加强首件检查，发现问题及时维修设备或者更换工装，确保正常作业；

　　③调整挤压温度、挤压速度及工艺参数，使之相互配合，可有效的防止塑性变形超差。

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