实现等温挤压的理论基础是挤压极限图。
挤压极限图描述了挤压温度(T)、挤压速度(V)、挤压能力(P)与制品表面质量(Q)之间的关系,如图1所示。
挤压极限图包含两条极限曲线,一条为挤压能力极限曲线,当(T,V)位于挤压能力曲线之上的阴影区时,不能实现挤压;另一条为挤压制品表面产生缺陷的极限曲线,当(T,V)位于挤压制品表面质量曲线之上的阴影区时,制品表面将出现裂纹、粘接等缺陷。
两条曲线之间的窗口提供了相应制品挤压的(T,V)可行范围,当(T,V)位于等温挤压区时,在相同的挤压温度下,其挤压速度较传统挤压区的高得多,且同时能避免制品表面产生缺陷。
在两条曲线的交点上,提供了理论上制品的最大挤压速度与最佳出口温度。
铸棒温度梯度实现的原理是铸棒半径上的温度很快相等,而铸棒轴向的温度梯度可保持几分钟。
基本的热传递方程式表明,固体的热传递速率与距离的平方成反比[4],对于一根长径比为4的铸棒,径向热传递速率约是两端部的64倍。
铸棒的梯度加热是指在铸棒装入挤压机之前,在其长度方向上形成一个温度梯度。
由于铝合金导热系数大,采用常规燃料加热方法很难在铸棒内产生精确的温度梯度,并且无法保持该梯度,因此,须采用电磁感应加热系统,其加热方式为对铸棒的一端进行加热,或者对铸棒进行分段加热[5]。
挤压速度控制是工业铝型材出口温度保持恒定的关键因素。
湖南大学Li Luo Xing等[6]通过对挤压过程的速度、温度参数进行热2力耦合仿真,并考虑摩擦、热传导等因素的影响,再依据热2力耦合仿真的温度2速度曲线对挤压速度进行控制,实现了近似等温挤压。
这种方法无需对挤压型材进行温度测量,而是通过对挤压型材预先的仿真计算,给出挤压型材的温度2速度曲线及输入温度参考值,预测出挤压型材的最高出口温度,作为挤压型材优化的出口温度值。值得指出的是,对于不同合。www.xingjl.com 建筑铝材发布