說到船用鋁板，大家*熟悉的要數(shù)5083鋁板了。船用鋁板是鋁板產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用的新興領(lǐng)域，目前船板的生產(chǎn)能力已成為衡量鋁板廠家綜合實(shí)業(yè)的重要指標(biāo)。那么，船舶制造廠家為何如此青睞5083鋁板?5083鋁板屬于Al-Mg系合金，中等強(qiáng)度，具有耐蝕性好、焊接性優(yōu)良、冷加工性較好的優(yōu)勢，廣泛用于制造飛機(jī)油箱、油管、交通車輛、船舶鈑金件、儀表、街燈支架、鉚釘、五金制品、電器外殼等。在船舶制造領(lǐng)域，多采用5083H116/H321/H112狀態(tài)的鋁板，應(yīng)用于船舶甲板、發(fā)動機(jī)臺座、船側(cè)、船底外板等部位。5083鋁板滿足船用鋁板的選材要求：1、較高的比強(qiáng)度和比模量。船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和尺寸與材料的屈服強(qiáng)度和彈性模量密切相關(guān)，由于鋁合金的彈性模量和密度大體相同，合金元素的添加也影響甚，因此在一定范圍內(nèi)提高屈服強(qiáng)度對減輕艦船結(jié)構(gòu)有力。5083鋁板屬于中等強(qiáng)度，能同時具備優(yōu)良的耐蝕性和可焊接性。2、焊接性優(yōu)良。5083鋁板具有良好的焊接抗裂性，在焊接時不容易出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。3、耐蝕性優(yōu)良。耐蝕性能是船用合金的主要標(biāo)志之一，5083鋁板是典型的防銹鋁板，耐腐性好，能適應(yīng)惡劣的海洋環(huán)境，經(jīng)久耐用。4、密度小。鋁合金比重小，能減輕船板重量，節(jié)省能耗，增加載重。5、環(huán)保。鋁合金不燃燒，遇火，而且回收利用率高，可循環(huán)再利用，環(huán)保性好。
          通過溫度控制提高擠壓鋁型材產(chǎn)量，通常，如果沒有非預(yù)定的停機(jī)時間，那么*大產(chǎn)量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個因素，其中三個固定不變而另一個則是可變的。 個因素是擠壓機(jī)的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時順利地?cái)D壓；第二個因素是模具設(shè)計(jì)，擠壓時金屬與模壁的摩擦通常可使通過的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個因素是被擠壓合金的特性，是限制擠壓速度的不可控制的因素，型材的出口溫度一般不可超過540℃，否則，材料表面質(zhì)量會下降，模痕明顯加重，甚至出現(xiàn)粘鋁、凹印、裂縫、撕裂等。*后一個因素是溫度及其受控程度。如果鋁型材擠壓機(jī)的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞?，F(xiàn)象而擠不動時，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應(yīng)低些，以防材料的出口溫度過高。每一個合金都有其特定的*優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產(chǎn)實(shí)踐證明，錠坯溫度*好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時）。6063合金型材的出模溫度不得超過500℃，6005合金的*高出口溫度為512℃，6061合金的*好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。擠壓筒溫度也是很重要的，特別應(yīng)注意預(yù)熱階段的溫度升高，應(yīng)避免各層之間產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力，*好是使擠壓筒與襯套同時升高到工作溫度。預(yù)熱升溫速度不得大于38℃/h。*好的預(yù)熱規(guī)范是：升高到235℃，保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內(nèi)外溫度均勻一致，而且有足夠的時間一切內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱擠壓筒是*佳的預(yù)熱方式。在擠壓過程中，擠壓筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設(shè)法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產(chǎn)量會下降。在生產(chǎn)速度上升過程中，有時受電偶控制的加熱元件會被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會上升。應(yīng)根據(jù)不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。千萬不要認(rèn)為預(yù)熱擠壓筒是在浪費(fèi)時間、消耗能源。某工廠為趕生產(chǎn)任務(wù)，一方面用內(nèi)部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無法測量與控制，會產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，內(nèi)襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開，并聽到“炸裂”的聲音。擠壓軸在工作過程中會積蓄內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力大到一定程度會產(chǎn)生疲勞裂紋，一旦受到非軸向的徑向力作用就會斷裂。因此，擠壓軸的累計(jì)工作時間達(dá)到4500h后，*好進(jìn)行一次應(yīng)力處理，在430～480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。遺憾的是，我國很少有工廠照此處理。
生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)表面建筑型材時，對擠壓墊溫度也應(yīng)嚴(yán)格控制，以減少表面色調(diào)不一致廢品量。固定擠壓墊的質(zhì)量比活動的好得多，能積聚更多的熱量，因而能降低錠坯端頭溫度，能減少雜質(zhì)進(jìn)入型材內(nèi)，有助于提高產(chǎn)量。美國卡斯圖爾公司（Castool）采用壓縮空氣冷卻擠壓墊與擠壓軸，使其溫度降到50℃左右。模具溫度對于獲得高的產(chǎn)量起著重要的作用，一般不得低于430℃；另方面，也不得過高，否則，不但硬度可能下降，同時會產(chǎn)生氧化，主要在工作帶。在模具加熱過程中，應(yīng)避免模具之間緊靠著，阻礙空氣流通。*好采用帶格的箱式加熱爐，每個模放于一個單獨(dú)的箱內(nèi)。錠坯在擠壓過程中的溫度升高可達(dá)40℃左右或更高些，升高量主要決定于模具設(shè)計(jì)。為了獲得*大產(chǎn)量，對各項(xiàng)溫度決不可忽視，應(yīng)記錄各個溫度并嚴(yán)加控制，以找出機(jī)臺的*大產(chǎn)量與各項(xiàng)溫度的關(guān)系。然后，鋁型材擠壓生產(chǎn)廠的員工都應(yīng)牢記：溫度的精密控制，對提高產(chǎn)量是至關(guān)重要的。

          鋁型材散熱器生產(chǎn)工藝：首先貼膜不能直接貼在鉻化層上，否則會影響膜的附著力;其次，貼膜后要及時噴涂不能停放時間過長，否則容易導(dǎo)致貼膜脫落，嚴(yán)重時還要重新貼膜;再次是撕膜時要控制流平時間，不能貼膜后馬上撕膜，這樣會對產(chǎn)品質(zhì)量帶來一定的影響;*后是兩種顏色的噴涂順序要根據(jù)具體情況確定，既要考慮到兩次固化，又要考慮到遮蓋效果。貼膜質(zhì)量控制：散熱器鋁型材質(zhì)量控制中貼膜質(zhì)量很重要，若貼不好，會導(dǎo)致噴涂困難，如貼膜的張力不大、壓緊程度要控制好;對形狀復(fù)雜的部位要分開貼膜，貼膜后要檢查貼膜是否貼牢。否則將會給噴涂帶來麻煩。影響噴涂質(zhì)量。公司生產(chǎn)的鋁型材產(chǎn)品均由專業(yè)的技術(shù)人員嚴(yán)格把關(guān)，并擁有專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，保證質(zhì)量問題，客戶可放心選購我廠產(chǎn)品。鋁型材散熱器的貼膜材質(zhì)：首先要對貼膜材質(zhì)合理選擇，根據(jù)散熱器鋁型材產(chǎn)品的要求、表面處理方式，選擇相應(yīng)的貼膜，同是還要考慮貼膜上的膠對鋁型材表面質(zhì)量的影響。
             縮孔是鋁合金壓鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大或者易形成熱點(diǎn)的位置。一般來講，只要縮孔不影響產(chǎn)品的使用性能，都以合格的方式來判定。然而，對于一些重要部位，如汽車發(fā)動機(jī)汽缸體的冷卻水道孔或潤滑油道孔，出現(xiàn)縮孔是不允許判定合格的。
某企業(yè)的一款鋁合金制發(fā)動機(jī)曲軸箱，采用布勒28000kN冷室壓鑄機(jī)鑄造，材質(zhì)為ADC12合金，成分見表1。鑄件毛坯質(zhì)量為6.3 kg，后工序進(jìn)行X射線探傷時發(fā)現(xiàn)第二個曲軸軸承孔油道出現(xiàn)縮孔，離油道約8 mm，存在較大的漏油風(fēng)險(xiǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年該位置的縮孔報(bào)廢率為5%，經(jīng)過一系列的探索，成功地將廢品率降低為0.2％。本課題從鋁合金壓鑄件縮孔的形成機(jī)理[1-5]和鑄造條件兩方面出發(fā)，分析鑄件產(chǎn)生縮孔的原因，尋求改善措施，以期為日后解決鋁合金壓鑄件縮孔問題提供參考。一、鋁合金壓鑄件縮孔形成機(jī)理及形態(tài)--縮孔形成機(jī)理：導(dǎo)致鋁合金壓鑄件縮孔的原因較多，追溯其本源，主要是鋁合金從液相向固相轉(zhuǎn)變過程中鋁液補(bǔ)縮不足而導(dǎo)致。常見的縮孔原因有：①模溫梯度不合理，導(dǎo)致鋁液局部收縮不一致。②鋁液澆注量偏少，導(dǎo)致料餅薄，增壓階段補(bǔ)壓不足。③模具存在熱結(jié)或尖銳區(qū)域。④模具的內(nèi)澆口寬度不夠，面積較小，導(dǎo)致鑄件過早凝固，增壓階段壓力傳遞受阻、鋁液無法補(bǔ)縮。⑤鑄造壓力設(shè)置過低，補(bǔ)縮效果較差。圖1為鋁合金鑄件縮孔形成的示意圖。鑄件縮孔形態(tài)：縮孔是一種鋁合金壓鑄件乃至鑄件常見的內(nèi)部缺陷，常出現(xiàn)在產(chǎn)品壁厚較大、模具尖角和模溫溫差較大等區(qū)域。圖2為某款發(fā)動機(jī)曲軸箱縮孔形態(tài)，縮孔呈似橢圓狀，距離軸承油道孔約10 mm，內(nèi)壁粗糙，無光澤。縮孔區(qū)域鑄件壁厚較大，約為22 mm；油道孔銷子前端無冷卻水，模溫較高。汽車發(fā)動機(jī)曲軸的兩大軸頸（主軸頸和連桿軸頸）工作載荷較大，磨損嚴(yán)重，工作時必須進(jìn)行壓力潤滑。在此情況下，軸頸的油道孔附近若存在縮孔，將會嚴(yán)重影響潤滑效果。二、縮孔相關(guān)對策：鋁合金壓鑄件產(chǎn)生鑄造缺陷的原因有產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)特征、模具設(shè)計(jì)得澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)不合理等原因[1~4]。根據(jù)常見的鑄造缺陷原因以及鋁合金鑄件缺陷處理流程，探索解決鋁合金壓鑄件厚大部位縮孔的相應(yīng)對策。前期分析及對策：鑄件縮孔的前期分析從容易操作的工藝參數(shù)出發(fā)，通過現(xiàn)場測量及觀察，測得模具內(nèi)澆口厚度為4 mm，計(jì)算的內(nèi)澆口速度為40 m/s，產(chǎn)品壁厚*薄處為4.6 mm；料餅厚度為25 mm；鑄造壓力為60MPa。由經(jīng)驗(yàn)可知，模具設(shè)計(jì)符合產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特征，模具澆注系統(tǒng)應(yīng)該不存在增壓階段補(bǔ)縮不足的問題。但是，增壓階段的鋁液補(bǔ)縮與料餅厚度和增壓壓力有直接的關(guān)系，合適的料餅厚度與鑄造壓力才能形成內(nèi)部組 織致密的鑄件，因此，可以懷疑縮孔是由鑄造壓力偏低和料餅偏薄而導(dǎo)致的。前期鑄件縮孔的對策分為兩個：①鑄造壓力由之前的65MPa提高至90MPa；②料餅厚度有原來的25 mm調(diào)整為30 mm。采用上述措施后，經(jīng)過小批量專流驗(yàn)證，縮孔率由5%減低為4.8%，效果不明顯，說明工藝參數(shù)不是引起鑄件縮孔的主因。中期分析及對策：由于引起鑄件縮孔的本質(zhì)原因是鋁液凝固時補(bǔ)縮不足而導(dǎo)致，而模具溫度分布不均容易導(dǎo)致鋁液凝固順序不合理，從而補(bǔ)縮不足，因此，中期對策分析主要從確保合理的模具溫度入手。由產(chǎn)品3D模型可知，鑄件縮孔處壁厚為22.6mm，壁厚較大，容易引起較高的模具溫度。鋁液凝固時，壁厚較大鑄件內(nèi)部鋁液由于溫度較高，尚處于液相或者固液混合相，而此時內(nèi)澆口進(jìn)行補(bǔ)縮的通道可能已經(jīng)凝固。這樣，在增壓階段鑄件無法進(jìn)行鋁液補(bǔ)縮，從而有形成縮孔的可能。為確保合適的模具溫度，采用熱成像儀測得脫模劑噴涂后模具*高溫度為272℃（見圖3），高于正常的模具噴涂后溫度，其他區(qū)域模具溫度及其分布整體正常。因此，需要降低縮孔處模溫。另外，測得此處冷卻水孔底部距離模具型腔表面距離較大為20 mm，因?yàn)檩^大的熱傳遞距離會降低模具的冷卻效果，所以需要對冷卻水孔進(jìn)行更改。為降低縮孔處模具溫度，主要采取3個方法：①改善模具冷卻系統(tǒng)。將縮孔附件的冷卻水孔深度加深，由距模具表面20 mm變成12 mm，以此快速帶走附近模具熱量，降低模溫；將所有模具冷卻水管與水管統(tǒng)一編號，一一對應(yīng)，防止模具保全時裝錯，影響冷卻效果[5，6]。②降低澆注溫度，由675℃變?yōu)?45℃。③延長縮孔處模具噴涂時間，由2 s變成3 s。實(shí)施上述整改措施后，縮孔區(qū)域模具噴涂后溫度大幅度降低，約為200℃，屬于正常范圍。縮孔率有4.8%降低到4%，說明此類措施對縮孔具有一定效果，但不能徹底解決此區(qū)域的縮孔問題。后期分析及對策：通過前面兩次改善，基本保證壓鑄模具處于理論上的合理狀態(tài)，即澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、冷卻系統(tǒng)布置合適，工藝參數(shù)設(shè)計(jì)*優(yōu)。然而，鑄件縮孔率仍有4%之多。鑄件縮孔處壁厚為22.6 mm，遠(yuǎn)大于其他部位的壁厚，較大的壁厚可能引起鑄件中心凝固時補(bǔ)縮不足，增壓結(jié)束后此區(qū)域還沒有完全凝固,繼續(xù)收縮產(chǎn)生縮孔[7~10]，模流分析見圖4。因此，如何解決鑄件縮孔處的補(bǔ)縮不足，也許才是問題的關(guān)鍵。一般來講，鑄件的補(bǔ)縮時通過料餅→澆道→內(nèi)澆口→鑄件這條路徑進(jìn)行的。由于鑄件厚大部位后于內(nèi)澆口凝固，切斷了增壓后期的補(bǔ)縮通道，因此無法補(bǔ)縮。