6082铝合金挤压铝型材生产工艺研究

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罗钧 广州南方有色金属有限公司

倪

1.前言

6082铝合金属于Al-Mg-Si铝合金具有中等强度和良好的焊接性能和耐腐蚀性，主要用于桥梁、起重机、屋顶框架、运输车辆、运输船舶等运输和结构工程。

本文对6082铝合金在挤压型材生产中的应用进行了试验研究，并对压型材生产中的应用进行了试验研究。

2.熔铸工艺

2.1 化学成分

GB/T3190 -1996中6082铝合金化学成分见表1。

2.2 成分控制

6082铝合金成分有两个主要特点：一是含有适量Mn和Cr；第二，Mg、Si含量相对较高。Mn、Cr等合金元素会阻碍挤压后再结晶或再结晶晶粒的生长，细化晶粒。

但（Mn Cr）若总量过高，可分别形成Mn、Cr粗大的第二相，削弱Mg2Si沉淀强化抵消了阻碍再结晶和细化晶粒的作用。Mn、Cr元素会增加6082铝合金的淬火敏感性。而且容易α（Al）晶内偏析严重，导致挤压产品粗晶组织，降低型材氧化着色效果。Mg、Si6082铝合金成分Mg2Si在加强的同时，通过增加适量的过剩Si促进强化。

所以，重点是对的Mn测试确定含量：Mn含量为0.6%-0.65%及0.9%-0.对比95%。Mn当含量较高时，产品尾部粗晶组织较多，机械性能较低，因此定Mn含量优化范围为0.6%-0.65%。Cr含量应控制在0.15%以下，（Mn Cr)总量控制在0.70%-0.80%范围内。Mg2Si含量应控制在1.5%-1.6%，过剩Si含量控制在0.3%左右。

6082铝合金实际成分控制范围见表2。

2.3 工艺控制

6082铝合金更大的特点是含难熔金属Mn，Mn适量存在容易导致晶体偏析和固液区塑性降低，导致抗裂性不足。因此，熔铸工艺应注意三点：

首先，熔炼应注意740-760的

第二，铸造应考虑金属Mn增加合金粘度，降低其流动性，影响合金铸造性能。应适当降低铸造速度，控制在80-100mm/min范围内。

三是提高冷却强度，加快冷却速度，消除晶体分析。控制一次冷却强度，增加二次冷却强度，减少铸造过程中产生的应力集中，避免铸锭裂纹缺陷。冷却水压应控制在0.1-0.3MPa范围内。

3.均匀化退火

6082铝合金具有较大的变形阻力和较高的机械性能指标。通过均匀处理工艺改善合金组织，达到三个主要效果：完全固体溶解Mg2Si相；消除晶内偏析；β（Al9Fe2Si2）相向α（Al12Fe3Si2)相变，细化含铁相粒子。

由于合金中Mn采用中温均化工艺，即均匀化温度555-565，以保持合金的挤压性能和挤压效果℃；保温时间6h；冷却速度≥200℃/h。

4.挤压工艺

4.1 铸锭加热方法

铸锭加热采用工频感应加热，加热时间短，3min内即可达到500℃左右；温度控制准确，误差不超过±3℃。如果电阻炉加热缓慢，会导致Mg2Si影响强化效果的分析。

4.2 挤压

考虑到6082铝合金的主要特点，挤压工艺结合实际生产如下：

(1)6082合金变形抗性大，铸锭加热温度应偏上限(480-5万℃）；

(2)模具温度460℃挤压缸温度为440-5000℃；

(3)挤压速度控制在7-11m/min的范围内；

(4)合金应主要加强Mg2Si淬火温度为500℃因此，型材挤压出口的温度应控制在500-530℃范围内；

(5)合金淬火敏感性高，淬火冷却强度高，冷却速度快。产品离开前梁后，必须立即在线淬火。.5mm以下型材可通过强风冷却淬火；壁厚2.5mm上述型材必须用水雾淬火，温度必须迅速降至50℃以下。

(6)6082铝合金型材拉伸矫直，拉伸率应控制在1.0%-2.0%范围内。挤压工艺参数见表3。 

5.时效制度

时效性是型材达到规定力学性能的更后一个环节。合理的时效性体系不仅要保证产品的性能，还要考虑生产效率和生产成本。结合实验研究，6082型材的更佳时效性体系为：170-180℃，保温时间8h，前型材的停放时间不得超过8h。

6.结论

根据6082铝合金型材的特点和性能要求，上述工艺相对合理。在熔铸工艺中，6082铝合金成分控制的重点是Mn和Cr含量范围。Mn含量优化控制范围为0.6%~0.65%，Cr含量应控制在0.15% 以下，（Mn Cr）总量控制在0.70%-0.80%

挤压过程中，挤压出口温度和淬火效果控制是保证产品性能的关键，淬火温度为500℃型材挤压出口温度应控制在500-530℃，淬火力求强度大，速度快。

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