分流模擠壓鋁合金焊合研究.pdf

1、平面分流模具的工作原理是采用實心鑄錠，在擠壓力作用下，使鑄錠在經(jīng)過分流孔時被分為幾股金屬流，然后在高溫、強(qiáng)擠壓力和真空的環(huán)境下，在焊合室內(nèi)被重新焊合在一起，最后通過符合型材斷面尺寸要求的定徑帶流出，從而形成了符合一定尺寸、形狀的空心型材。分流模擠壓的生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)周期短，并能生產(chǎn)斷面復(fù)雜、壁厚差大的型材，在生產(chǎn)管材、空心型材中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，平面分流模擠壓同樣存在一定的缺陷，即分流后的幾股金屬流在焊合室內(nèi)焊合后存在焊縫，鋁合金

2、結(jié)構(gòu)型材的強(qiáng)度較差的位置一般就在焊縫處。所以，提高平面分流模擠壓工藝的焊合質(zhì)量對型材質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。
　　分流模擠壓的焊合研究，首先通過研究一個多孔鋁合金扁管的擠壓工藝來引入。該鋁合金管主要應(yīng)用于汽車空調(diào)散熱器中，其特點在于超薄、輕量及其良好的散熱性與耐腐蝕性。研究改進(jìn)了擠壓該超薄鋁合金管的模具結(jié)構(gòu)，效仿蝶形模具的結(jié)構(gòu)形式，將分流橋的前后端設(shè)計為“弓形”，并使用有限元模擬技術(shù)對管材擠壓過程進(jìn)行模擬。Deform-3D的模擬

3、結(jié)果表明，“弓形”結(jié)構(gòu)減小了坯料分流時的突破擠壓力，加快了橋后金屬的流動速度，增加了備料區(qū)的金屬量，有利于金屬焊合。文章還著重對分流比的選擇進(jìn)行了詳細(xì)地分析。對12組不同的分流比K值分別進(jìn)行了建模、有限元模擬分析，進(jìn)而進(jìn)行對比，找出了最佳的分流比K值。經(jīng)過研究，分流比值選擇16時擠壓模擬結(jié)果最佳。文章對三角孔超薄鋁合金管的擠壓也進(jìn)行了研究，通過增加分流比，減小摩擦，減慢擠壓速度，提高擠壓溫度等方法，最終在模擬結(jié)果中實現(xiàn)了金屬比較好的焊合

4、。
　　而針對平面分流模擠壓工藝的特點，采用一個靜態(tài)擠壓實驗來探索鋁合金在高溫、強(qiáng)壓力下實現(xiàn)高質(zhì)量焊合的條件。實驗是在高溫、強(qiáng)擠壓力下，將兩個完全相同的3003鋁合金錠坯擠壓為一體，并討論焊縫變化的情況。實驗的結(jié)果表明，擠壓焊合的焊縫質(zhì)量與溫度、擠壓速度、壓力等參數(shù)均有關(guān)聯(lián)。而具有側(cè)向流動的金屬芯部層,其焊縫的質(zhì)量更高。
　　最后，設(shè)計了一種分流模成型管材擠脹組合模具，包括分流擠壓模具部分和脹形模具部分。設(shè)計的初衷是利用該擠