简介
中国铝挤压工业在20世纪80年代得到了快速发展，进入21世纪，中国已成为全球最大的铝挤压材生产国及净出口国。2006年中国铝挤压材产量达到402万t，其中管材的产量达到11万t，成为世界最主要的铝加工生产基地。
铝及铝合金管材因生产工艺不同，可分为有缝管和无缝管。有缝管是采用分流组合模或桥式组合模，挤压时用实心铸锭经分流桥将金属分成2—4股，之后金属流进焊合室内，在高温高压下，使金属焊合而生产出挤压管材。金属在焊合时受到挤压力、挤压温度及金属表面状况等多种因素的作用，对管材的焊合品质造成一定影响，降低了管材的整体性能。无缝管是采用穿孔针挤压的方式，使用空心铸锭或实心铸锭。穿孔针在穿孔力的作用下，穿人铸锭中心，与挤压模之间形成环形空间，金属从环形空间流出而形成挤压管材。由于挤压过程中金属始终为一整体，没有焊合线，提高了管材的整体性，有利于挤压管材进一步冷加工生产。铝及铝合金无缝挤压管最大的特点是采用穿孔针挤压，由于空心铸锭生产难度较大，特别是裂纹倾向大的含合金元素多的合金，空心铸锭难以生产。同时受到穿孔针直径及强度限制，以及设备能力与精度等各种因素的影响，给管材的生产带来了一系列困难。
随着国家降本减耗等一系列政策的出台，对管材的要求越来越高，100 MN、125
MN等大挤压力的双动挤压机相继投入使用，其生产工艺不断优化。本书为中国有色金属工业协会组织编写《中国有色金属丛书》之一种。作者根据多年来技术开发与研制，在生产经验的积累和总结的基础上，参阅、整理大量最新技术文献和资料，编写成本书，期望能成为铝加工企业的生产技术工人、工程技术人员、研究人员和高校师生有用的参考书。
目录
第1章 铝及铝合金管材
1.1 概述
1.2 管材的品种、分类及用途
1.2.1 管材的品种、分类
1.2.2 管材的规格及表示方法
1.2.3 铝锭品质要求
1.3 管材的生产方法与工艺流程
1.3.1 管材的生产方法
1.3.2 管材的主要生产工艺流程
1.4 管材生产的工艺特点
第2章 铝及铝合金管材挤压
2.1 管材挤压方法
2.1.1 正向挤压法
2.1.2 反向挤压法
2.1.3 其他挤压法
2.2 管材挤压时金属变形特点和力学条件
2.2.1 挤压时金属变形的应力与应变
2.2.2 挤压时金属变形阶段的划分
2.2.3 挤压时各阶段金属变形的特点
2.2.4 影响金属流动的主要因素
2.3 挤压制品的组织和性能
2.3.1 挤压制品的组织
2.3.2 粗晶环
2.3.3 缩尾
2.3.4 挤压制品的力学性能
2.3.5 挤压效应
2.3.6 挤压残料
2.4 挤压参数的计算
2.4.1 挤压力的计算
2.4.2 挤压系数计算
2.4.3 填充系数计算
2.4.4 比压的计算
2.4.5 挤压速度计算
2.5 管材挤压工艺
2.5.1 挤压方法与设备的选择
2.5.2 挤压工艺参数的确定
2.5.3 挤压用锭坯的选择
2.5.4 挤压时的工艺润滑
2.6 挤压操作
2.6.1 挤压工模具的加热
2.6.2 铸锭的加热
2.6.3 挤压管材的操作
2.7 挤压管材的品质控制
2.7.1 挤压管材的尺寸偏差
2.7.2 二次挤压中间毛料尺寸偏差及表面品质
2.7.3 挤压管毛料尺寸偏差及表面品质
2.7.4 检验量具的精度与使用
第3章 铝及铝合金管材轧制
3.1 管材轧制方法
3.1.1 二辊冷轧管法
3.1.2 多辊式冷轧管法
3.2 冷轧时金属的变形与应力
3.2.1 轧制过程中的金属变形
3.2.2 冷轧管的应力状态
3.3 轧制力及其计算
3.3.1 二辊式冷轧管轧制力及其计算
3.3.2 二辊式轧管时的轴向力及其计算
3.3.3 多辊轧机轧制力的计算
3.4 铝及铝合金管材冷轧工艺
3.4.1 轧制管坯的选择及准备
3.4.2 冷轧管机的操作及品质控制
3.4.3 冷轧管工艺
3.5 冷轧管材的主要缺陷
3.5.1 裂纹、裂口
3.5.2 飞边
3.5.3 壁厚不均
3.5.4 金属压入或压坑
3.5.5 轧制圆环
3.5.6 管材椭圆
3.5.7 管材表面划伤
第4章 铝及铝合金管材拉伸
4.1 概述
4.2 管材拉伸方法及特点
4.2.1 无芯头拉伸
4.2.2 短芯头拉伸
4.2.3 游动芯头拉伸
4.2.4 长芯头拉伸
4.2.5 扩径
4.3 管材拉伸时的变形与应力
4.3.1 管材拉伸时的主应力和主变形
4.3.2 管材拉伸力的计算
4.3.3 影响拉伸力的主要因素
4.4 管材拉伸工艺
4.4.1 拉伸变形参数及其相互关系
4.4.2 拉伸工艺制定
4.5 拉伸管材的品质控制
4.5.1 管材毛坯品质控制
4.5.2 拉伸后的品质控制
第5章 铝合金管材精整与矫直
5.1 概述
5.2 双曲线多辊式矫直
5.2.1 矫直原理
5.2.2 辊数配置与摆放方式
5.2.3 管材直径与矫直辊倾斜角
5.2.4 矫直速度
5.3 张力矫直
5.4 型辊矫直
5.5 扭拧矫直
5.6 管材矫直品质控制
5.6.1 管材矫直工艺要求
5.6.2 管材矫直品质控制
第6章 铝及铝合金热处理
6.1 退火
6.1.1 回复
6.1.2 再结晶
6.1.3 退火工艺制定
6.2 淬火
6.2.1 淬火基本概念
6.2.2 合金淬火后性能的变化
6.2.3 铝合金淬火工艺制定原则
6.2.4 铝合金管材淬火工艺要求
6.2.5 铝合金管材淬火工艺制度
6.3 时效
6.3.1 铝合金时效过程
6.3.2 脱溶序列
6.3.3 影响时效过程的因素
6.3.4 铝合金时效工艺制定原则
6.3.5 铝合金管材时效工艺制度
6.4 回归处理
第7章 工模具设计与制造
7.1 概述
7.2 挤压工模具设计
7.2.1 挤压工模具
7.2.2 挤压筒的设计
7.2.3 挤压轴的设计
7.2.4 穿孔系统的设计
7.2.5 挤压模子设计
7.2.6 挤压垫设计
7.2.7 其他工具设计
7.2.8 工模具的标准化和系列化
7.3 轧制工具设计
7.3.1 二辊式冷轧管机孔型设计
7.3.2 多辊式冷轧管机孔型设计
7.4 拉伸工模具设计
7.4.1 拉伸模
7.4.2 整径模
7.4.3 芯头
7.4.4 矩形波导管拉伸模
7.4.5 矩形管拉伸模
7.5 模具管理
7.5.1 气体软氮化处理
7.5.2 其他氮化工艺
7.5.3 提高模具寿命的主要途径
第8章 铝及铝合金管材加工设备
8.1 挤压设备
8.1.1 概述
8.1.2 挤压机的分类及应用
8.1.3 挤压机的先进技术和装备
8.1.4 正向挤压机
8.1.5 反向挤压机
8.1.6 冷挤压机
8.1.7 挤压机配套设备
8.2 轧管设备
8.2.1 热轧管机
8.2.2 冷轧管机
8.2.3 冷轧管机的发展
8.3 管材拉制设备
8.3.1 拉制设备的分类及应用
8.3.2 链式拉伸机
8.3.3 圆盘拉伸机
8.3.4 液压拉伸机
8.4 管材精整设备
8.4.1 矫直设备
8.4.2 锯切设备
第9章 铝及铝合金管材缺陷产生原因及预防措施
9.1 管材挤压缺陷产生原因及预防措施
9.2 管材轧制缺陷产生的原因及预防措施
9.3 管材拉伸缺陷产生的原因及预防措施
9.4 管材其他缺陷产生的原因及预防措施
第10章 安全生产与环境保护
10.1 概述
10.1.1 大气污染物排放
10.1.2 工业炉窑气体污染物排放
10.1.3 噪音
10.2 主要污染源及其危害
10.3 综合治理
10.3.1 工业废气治理措施
10.3.2 工业废水治理措施
10.3.3 工业噪音治理措施
10.4 安全生产
10.4.1 挤压工序
10.4.2 加热炉
10.4.3 冷加工工序
10.4.4 蚀洗工序
10.4.5 物料周转与贮存
参考文献
1.1 概述
1.2 管材的品种、分类及用途
1.2.1 管材的品种、分类
1.2.2 管材的规格及表示方法
1.2.3 铝锭品质要求
1.3 管材的生产方法与工艺流程
1.3.1 管材的生产方法
1.3.2 管材的主要生产工艺流程
1.4 管材生产的工艺特点
第2章 铝及铝合金管材挤压
2.1 管材挤压方法
2.1.1 正向挤压法
2.1.2 反向挤压法
2.1.3 其他挤压法
2.2 管材挤压时金属变形特点和力学条件
2.2.1 挤压时金属变形的应力与应变
2.2.2 挤压时金属变形阶段的划分
2.2.3 挤压时各阶段金属变形的特点
2.2.4 影响金属流动的主要因素
2.3 挤压制品的组织和性能
2.3.1 挤压制品的组织
2.3.2 粗晶环
2.3.3 缩尾
2.3.4 挤压制品的力学性能
2.3.5 挤压效应
2.3.6 挤压残料
2.4 挤压参数的计算
2.4.1 挤压力的计算
2.4.2 挤压系数计算
2.4.3 填充系数计算
2.4.4 比压的计算
2.4.5 挤压速度计算
2.5 管材挤压工艺
2.5.1 挤压方法与设备的选择
2.5.2 挤压工艺参数的确定
2.5.3 挤压用锭坯的选择
2.5.4 挤压时的工艺润滑
2.6 挤压操作
2.6.1 挤压工模具的加热
2.6.2 铸锭的加热
2.6.3 挤压管材的操作
2.7 挤压管材的品质控制
2.7.1 挤压管材的尺寸偏差
2.7.2 二次挤压中间毛料尺寸偏差及表面品质
2.7.3 挤压管毛料尺寸偏差及表面品质
2.7.4 检验量具的精度与使用
第3章 铝及铝合金管材轧制
3.1 管材轧制方法
3.1.1 二辊冷轧管法
3.1.2 多辊式冷轧管法
3.2 冷轧时金属的变形与应力
3.2.1 轧制过程中的金属变形
3.2.2 冷轧管的应力状态
3.3 轧制力及其计算
3.3.1 二辊式冷轧管轧制力及其计算
3.3.2 二辊式轧管时的轴向力及其计算
3.3.3 多辊轧机轧制力的计算
3.4 铝及铝合金管材冷轧工艺
3.4.1 轧制管坯的选择及准备
3.4.2 冷轧管机的操作及品质控制
3.4.3 冷轧管工艺
3.5 冷轧管材的主要缺陷
3.5.1 裂纹、裂口
3.5.2 飞边
3.5.3 壁厚不均
3.5.4 金属压入或压坑
3.5.5 轧制圆环
3.5.6 管材椭圆
3.5.7 管材表面划伤
第4章 铝及铝合金管材拉伸
4.1 概述
4.2 管材拉伸方法及特点
4.2.1 无芯头拉伸
4.2.2 短芯头拉伸
4.2.3 游动芯头拉伸
4.2.4 长芯头拉伸
4.2.5 扩径
4.3 管材拉伸时的变形与应力
4.3.1 管材拉伸时的主应力和主变形
4.3.2 管材拉伸力的计算
4.3.3 影响拉伸力的主要因素
4.4 管材拉伸工艺
4.4.1 拉伸变形参数及其相互关系
4.4.2 拉伸工艺制定
4.5 拉伸管材的品质控制
4.5.1 管材毛坯品质控制
4.5.2 拉伸后的品质控制
第5章 铝合金管材精整与矫直
5.1 概述
5.2 双曲线多辊式矫直
5.2.1 矫直原理
5.2.2 辊数配置与摆放方式
5.2.3 管材直径与矫直辊倾斜角
5.2.4 矫直速度
5.3 张力矫直
5.4 型辊矫直
5.5 扭拧矫直
5.6 管材矫直品质控制
5.6.1 管材矫直工艺要求
5.6.2 管材矫直品质控制
第6章 铝及铝合金热处理
6.1 退火
6.1.1 回复
6.1.2 再结晶
6.1.3 退火工艺制定
6.2 淬火
6.2.1 淬火基本概念
6.2.2 合金淬火后性能的变化
6.2.3 铝合金淬火工艺制定原则
6.2.4 铝合金管材淬火工艺要求
6.2.5 铝合金管材淬火工艺制度
6.3 时效
6.3.1 铝合金时效过程
6.3.2 脱溶序列
6.3.3 影响时效过程的因素
6.3.4 铝合金时效工艺制定原则
6.3.5 铝合金管材时效工艺制度
6.4 回归处理
第7章 工模具设计与制造
7.1 概述
7.2 挤压工模具设计
7.2.1 挤压工模具
7.2.2 挤压筒的设计
7.2.3 挤压轴的设计
7.2.4 穿孔系统的设计
7.2.5 挤压模子设计
7.2.6 挤压垫设计
7.2.7 其他工具设计
7.2.8 工模具的标准化和系列化
7.3 轧制工具设计
7.3.1 二辊式冷轧管机孔型设计
7.3.2 多辊式冷轧管机孔型设计
7.4 拉伸工模具设计
7.4.1 拉伸模
7.4.2 整径模
7.4.3 芯头
7.4.4 矩形波导管拉伸模
7.4.5 矩形管拉伸模
7.5 模具管理
7.5.1 气体软氮化处理
7.5.2 其他氮化工艺
7.5.3 提高模具寿命的主要途径
第8章 铝及铝合金管材加工设备
8.1 挤压设备
8.1.1 概述
8.1.2 挤压机的分类及应用
8.1.3 挤压机的先进技术和装备
8.1.4 正向挤压机
8.1.5 反向挤压机
8.1.6 冷挤压机
8.1.7 挤压机配套设备
8.2 轧管设备
8.2.1 热轧管机
8.2.2 冷轧管机
8.2.3 冷轧管机的发展
8.3 管材拉制设备
8.3.1 拉制设备的分类及应用
8.3.2 链式拉伸机
8.3.3 圆盘拉伸机
8.3.4 液压拉伸机
8.4 管材精整设备
8.4.1 矫直设备
8.4.2 锯切设备
第9章 铝及铝合金管材缺陷产生原因及预防措施
9.1 管材挤压缺陷产生原因及预防措施
9.2 管材轧制缺陷产生的原因及预防措施
9.3 管材拉伸缺陷产生的原因及预防措施
9.4 管材其他缺陷产生的原因及预防措施
第10章 安全生产与环境保护
10.1 概述
10.1.1 大气污染物排放
10.1.2 工业炉窑气体污染物排放
10.1.3 噪音
10.2 主要污染源及其危害
10.3 综合治理
10.3.1 工业废气治理措施
10.3.2 工业废水治理措施
10.3.3 工业噪音治理措施
10.4 安全生产
10.4.1 挤压工序
10.4.2 加热炉
10.4.3 冷加工工序
10.4.4 蚀洗工序
10.4.5 物料周转与贮存
参考文献
中国有色金属工业协会组织编写
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