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2023
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工業(yè)鋁型材等溫?cái)D壓技術(shù)的研究進(jìn)展
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實(shí)現(xiàn)等溫?cái)D壓的理論基礎(chǔ)是擠壓極限圖。擠壓極限圖描述了擠壓溫度(T)、擠壓速度(V)、擠壓能力(P)與制品表面質(zhì)量(Q)之間的關(guān)系,如圖1所示。擠壓極限圖包含兩條極限曲線,一條為擠壓能力極限曲線,當(dāng)(T,V)位于擠壓能力曲線之上的陰影區(qū)時(shí),不能實(shí)現(xiàn)擠壓;另一條為擠壓制品表面產(chǎn)生缺陷的極限曲線,當(dāng)(T,V)位于擠壓制品表面質(zhì)量曲線之上的陰影區(qū)時(shí),制品表面將出現(xiàn)裂紋、粘接等缺陷。兩條曲線之間的窗口提供了相應(yīng)制品擠壓的(T,V)可行范圍,當(dāng)(T,V)位于等溫?cái)D壓區(qū)時(shí),在相同的擠壓溫度下,其擠壓速度較傳統(tǒng)擠壓區(qū)的高得多,且同時(shí)能避免制品表面產(chǎn)生缺陷。在兩條曲線的交點(diǎn)上,提供了理論上制品的最大擠壓速度與最佳出口溫度。
鑄棒溫度梯度實(shí)現(xiàn)的原理是鑄棒半徑上的溫度很快相等,而鑄棒軸向的溫度梯度可保持幾分鐘?；镜臒醾鬟f方程式表明,固體的熱傳遞速率與距離的平方成反比,對(duì)于一根長徑比為的鑄棒,徑向熱傳遞速率約是兩端部的64倍。鑄棒的梯度加熱是指在鑄棒裝入擠壓機(jī)之前,在其長度方向上形成一個(gè)溫度梯度。由于鋁合金導(dǎo)熱系數(shù)大,采用常規(guī)燃料加熱方法很難在鑄棒內(nèi)產(chǎn)生精確的溫度梯度,并且無法保持該梯度,因此,須采用電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng),其加熱方式為對(duì)鑄棒的一端進(jìn)行加熱,或者對(duì)鑄棒進(jìn)行分段加熱。擠壓速度控制是工業(yè)鋁型材出口溫度保持恒定的關(guān)鍵因素。