铝型材加工实用技术手册PDF电子书下载

第1章　铝及铝挤压工业的发展现状与趋势 刘静安 3

1.1　世界铝工业的发展概况 3

目录 3

第1篇 绪论 3

1.2　中国铝工业的发展概况 6

1.3.1 中国铝挤压工业的发展概况 8

1.3　中国铝挤压工业及建筑铝型材的发展 8

1.3.2　中国建筑铝型材的快速发展 10

1.3.3　广东兴发集团有限公司的发展道路 14

2.1　挤压在铝加工中的重要地位和作用 19

第2章　铝合金挤压方法及发展方向 刘静安 19

2.2.1　挤压方法及其工作原理 20

2.2　挤压方法及其工作原理与技术特性 20

2.2.2　挤压成形法的特点 24

2.3.1　铝合金挤压技术的现状 26

2.3　铝合金挤压技术的现状与发展方向 26

2.3.2　铝挤压技术的发展方向 29

3.1　铝的基本特性与应用范围 32

第3章　铝合金的成分、状态和性能及常用挤压铝合金 刘静安 32

3.3.1　变形铝合金的分类 34

3.3　变形铝合金分类、典型性能及主要用途举例 34

3.2　铝及铝合金的分类 34

3.3.2　中国变形铝合金的牌号及状态表示法 35

3.3.5　变形铝合金的典型特性及主要用途举例 40

3.3.4　中国变形铝及铝合金化学成分 40

3.3.3　变形铝及铝合金国际注册牌号及化学成分 40

3.4.1　常用挤压铝合金 63

3.4　常用挤压铝合金及其特性 63

3.4.2　几种典型挤压铝合金及其特性 67

3.4.3　变形铝合金的可挤压性分析 71

4.1.1　建筑用铝材的现状及发展趋势 74

4.1　铝合金挤压材在建筑及桥梁结构上的开发与应用 74

第4章　铝合金挤压型材的开发应用及其发展趋势 刘静安 74

4.1.3 围护铝结构型材的应用实例 75

4.1.2　建筑业常用的铝合金及结构类型 75

4.1.4　房屋承重铝结构型材应用实例 76

4.1.5　桥梁铝结构型材应用实例 77

4.1.8　铝合金高级活动板房 78

4.1.7　飞机场跑道型材 78

4.1.6　架线杆和塔架用铝型材举例 78

4.2.1 铝合金型材在飞机上的应用与开发 79

4.2　铝合金型材在航空航天上的开发与应用 79

4.1.9　电动铝合金百叶窗 79

4.2.2　铝型材在火箭、导弹、航天器上的开发与应用 81

4.3.1 铝合金型材在轨道车辆中的开发与应用 82

4.3　铝合金大型材在交通运输上的开发与应用 82

4.3.2　铝型材在汽车、装甲车、战车、坦克上的开发应用 86

4.3.3　铝型材在船舶、舰艇上的开发与应用 89

4.3.4　铝型材在集装箱和冷藏箱上的应用与开发 94

4.3.5　铝材在自行车上的应用与开发 96

4.4.2　铝合金型材应用举例 99

4.4.1　开发应用概况 99

4.4　铝型材在机械制造业中的开发与应用 99

4.5.1 在电气工业上的开发与应用 100

4.5　铝型材在电子电气和空调散热器上的开发与应用 100

4.4.3　铝材在机械制造行业中的应用前景 100

4.6.1　在文体方面应用 101

4.6　铝合金型材在其他方面的开发与应用 101

4.5.2　在空调散热器上的开发与应用 101

4.6.2　铝合金跳板、桥板、垫板和模板方面的应用 103

4.7.2　铝合金管、棒、型、线新产品的开发方向 104

4.7.1　铝合金新材料的发展方向 104

4.7　铝合金挤压材料与新产品的开发方向 104

4.7.3　铝合金挤压材深度加工新产品的开发方向 105

参考文献 106

1.1　铝合金的熔炼特性 109

第1章　铝合金熔炼原理 周家荣 109

第2篇 铝合金的熔炼与铸造 109

1.2　熔炼过程中的热传递和热平衡 110

1.3　金属与炉气的相互作用 113

1.3.1　铝与氢的反应 114

1.3.2　铝和氧的反应 117

1.3.3　铝和水蒸气的反应 120

1.3.4　氧化铝和氢气的反应 123

1.3.5　铝与其他气体的反应 124

1.4　熔体与炉衬、工具的相互作用 125

1.5　金属的熔化、溶解与蒸发 126

2.1.1　保护熔体的方法 128

2.1　熔体的保护 128

第2章　铝合金熔体的保护和精炼 周家荣 128

2.1.2　熔剂的覆盖性和分离性 129

2.1.3　对覆盖熔剂的要求 130

2.2.1　方法和原理概述 131

2.2　熔体的精炼 131

2.2.2　惰性气体精炼 133

2.2.3　氯气精炼 134

2.2.4　混合气体精炼 135

2.2.5　氯盐精炼 138

2.2.6　熔剂精炼 139

2.2.7　气体-熔剂混吹精炼 141

2.2.8　过滤处理 143

2.2.9　真空处理 149

2.3　炉外连续精炼法 150

2.2.10　超声波处理 150

2.3.1 FILD法 151

2.3.2 469法 152

2.3.3 SNIF法 153

2.3.4 ALPUR法 154

2.3.5 MINT法 155

2.3.6 RDU法 156

2.3.7 GBF法 157

2.4.1　气态精炼剂 158

2.4　精炼剂和过滤介质 158

2.4.2　固态和液态精炼剂 159

2.4.3　过滤材料 161

3.1　概述 164

第3章　铝合金的熔炼工艺 周家荣 164

3.2.1　烘炉 165

3.2　熔炉准备 165

3.2.2　洗炉 166

3.3　炉料准备 167

3.2.3　烟道清扫 167

3.3.2　中间合金 168

3.3.1　新金属 168

3.3.3　元素添加剂 172

3.3.5　铝废料 173

3.3.4　化工原料 173

3.4.1　理论配料量和实际配料量 178

3.4　配料 178

3.4.2　化学成分企业标准的制定 179

3.4.3　计算成分和配比的确定 181

3.4.4　烧损、熔损和金属平衡图 182

3.4.5　配料计算 185

3.6.1　炉内气氛的控制 188

3.6　熔化 188

3.5　备料和装炉 188

3.6.5　合金化元素的加入方式 189

3.6.4　熔炼时间的控制 189

3.6.2　炉压的控制 189

3.6.3　熔炼温度的控制 189

3.6.7　搅拌 190

3.6.6　扒渣 190

3.6.8　炉前分析 191

3.7.1　补料计算 192

3.7　补料冲淡 192

3.7.2　冲淡计算 193

3.8.1　导炉 194

3.8　导炉和清炉 194

3.8.2　清炉 195

第4章　铝合金的铸造性能 周家荣 196

4.1　液态金属流动性 197

4.2.1　枝晶偏析 198

4.2　偏析倾向性 198

4.2.2　区域偏析 200

4.3　金属收缩 201

4.4.1　铸造应力 204

4.4　铸造应力和裂纹倾向性 204

4.4.2　裂纹倾向性 205

4.5　形成疏松和气孔的倾向性 208

5.1.3　铸锭凝固区域的结构 210

5.1.2　铸锭凝固时的热交换过程 210

第5章　铸锭结晶的理论基础 周家荣 210

5.1　铸锭的凝固过程 210

5.1.1　凝固和结晶的概念 210

5.1.4　过渡带及其影响因素 212

5.1.5　液穴及其影响因素 213

5.2.2　铸锭结晶速度与结晶组织的关系及影响因素 215

5.2.1　铸锭结晶速度的变化规律 215

5.2　铸锭的结晶速度 215

5.3.2　溶质元素的再分配 217

5.3.1　结晶前沿的温度分布特征 217

5.3　结晶前沿的过冷 217

5.3.3　成分过冷及其影响因素 218

5.4.1　金属的结晶过程 219

5.4　晶核形成和晶体生长特点 219

5.4.2　铝合金铸锭的结晶特点 220

5.5.1　铸锭组织中晶粒和晶内结构 221

5.5　铸锭的典型结晶组织 221

5.5.2　铸锭的典型结晶组织 222

5.6.1　变质处理概述 223

5.6　铝合金的变质处理 223

5.6.2　铝-钛-硼变质剂 225

5.6.3　铝-钛-碳变质剂 226

5.6.4　铝-钛-硼-稀土变质剂 228

6.1.1　铸锭方法分类 230

6.1　铸锭方法 230

第6章　铸锭方法和铸锭工具 周家荣 230

6.1.3　卧式连续铸造的主要特点和优缺点 232

6.1.2　连续铸造和不连续铸造的优缺点 232

6.1.4　热顶铸造的主要特点和优缺点 233

6.1.5　电磁铸造的特点和优缺点 234

6.1.6　气化层铸造的特点和优缺点 236

6.2.1　结晶器和水冷装置 237

6.2　铸造工具 237

6.2.2　底座（引锭器） 244

6.2.3　其他工具 245

7.2.1　冷却速度对铸锭品质的影响 250

7.2　冷却速度的确定 250

第7章　铸造工艺参数的确定 周家荣 250

7.1　铸锭规格的确定 250

7.2.2　决定铸锭冷却速度的基本因素 251

7.2.4　冷却水压的控制和调节 252

7.2.3　连续铸造时冷却水消耗量的估算 252

7.3.1　铸造速度对铸锭品质的影响 253

7.3　铸造速度的确定 253

7.3.2　铸造速度的确定原则 254

7.4.1　铸造温度对铸锭品质的影响 255

7.4　铸造温度的确定 255

7.5　结晶器有效高度的确定 256

7.5.1　结晶器有效高度对铸锭品质的影响 256

7.4.2　铸造温度的确定原则 256

7.6.1　上流导热距离UCD的确定 257

7.6　热顶铸造工艺参数的确定 257

7.5.2　结晶器有效高度的确定 257

7.6.2　其他参数的确定 258

7.7　电磁铸造时工艺参数的确定 259

8.1　连续铸造工业纯铝锭化学成分的控制 260

第8章　化学成分对铸造性能的影响 周家荣 260

8.2　连续铸造3XXX系合金铸锭化学成分的控制 261

8.3　连续铸造5XXX系合金铸锭的化学成分控制 263

8.4　连续铸造多组元变形铝合金锭铁硅比例的控制 265

8.5　连续铸造6XXX系合金锭化学成分的控制 266

8.6　连续铸造铝-铜-镁-锰系合金锭化学成分的控制 267

8.7　连续铸造铝-铜-镁-铁-镍系合金锭化学成分的控制 270

8.8　连续铸造铝-锌-镁系合金锭化学成分的控制 271

9.1　连续铸造工艺流程 274

第9章　连续铸锭工艺 周家荣 274

9.1.2　铸造开始作业 275

9.1.1　铸造前的准备工作 275

9.1.3　铸锭收尾作业 276

9.2.1　软合金扁铸锭的铸造 277

9.2　扁铸锭的铸造 277

9.2.2　高镁铝合金扁铸锭的铸造 279

9.2.3 2A11和2A12型合金扁铸锭的铸造 280

9.2.5 7A04型合金扁铸锭的铸造 281

9.2.4 2A14型和2A70型合金扁铸锭的铸造 281

9.3.1　小直径圆铸锭的铸造 282

9.3　圆铸锭的铸造 282

9.3.2　大直径圆铸锭的铸造 283

9.4.2　铸造制度示例 286

9.4.1　铸造工艺特点 286

9.4　空心圆铸锭的铸造 286

10.2.1　均匀化时在合金中发生的过程 288

10.2　铸锭的均匀化过程 288

第10章　铝合金铸锭热处理 周家荣 288

10.1　铸锭热处理的分类和目的 288

10.1.1　铸锭热处理的分类 288

10.1.2　铸锭均匀化和退火的目的 288

10.2.2　与均匀化后铸锭冷却速度相联系的过程 291

10.3.1　均匀化对铸锭组织和性能的影响 292

10.3　均匀化对组织和性能的影响 292

10.3.2　均匀化对半制品性能的影响 293

10.4　铸锭的均匀化制度 294

10.6　铸锭的机械加工 296

10.5　铸锭的退火制度 296

11.1.2　熔体过热 297

11.1.1　化学成分废品 297

第11章　铝合金熔铸缺陷分析 周家荣 297

11.1　铝合金熔体品质分析 297

11.2.1　铸锭中的化学成分偏析 298

11.2　铝合金铸锭缺陷分析 298

11.1.3　含氢量超标 298

11.2.2　铸锭中的气体和非金属夹杂物 299

11.2.3　铸锭中的裂纹 303

11.2.4　铸锭的晶粒度和组织缺陷 310

11.2.5　铸锭的力学性能 316

11.2.6　铸锭的表面缺陷 317

11.2.7 电磁锭特有的表面缺陷 320

11.2.8　热顶铸造特有的表面缺陷 321

11.3.1　过烧 322

11.3　铸锭均匀化处理缺陷分析 322

11.3.2　气泡 323

12.1.2　变形铝合金熔炼炉分类和优缺点比较 324

12.1.1　对熔炼炉和静置炉的基本要求 324

第12章　铝合金熔铸设备 周家荣 324

12.1　熔炼炉和静置炉 324

12.1.3　电阻反射式熔炼炉和静置炉 332

12.1.4　感应式熔炼炉 333

12.1.5　火焰炉 334

12.2.1　对铝合金半连续铸造机的基本要求及设备分类 355

12.2　铸造机 355

12.2.2　钢丝绳传动铸造机 356

12.2.3　液压传动式铸造机 358

12.2.4　水平连续铸造机 361

12.3.2　地坑式电阻均热炉 363

12.3.1　均热炉的类型 363

12.3　铝合金铸锭均热炉 363

12.3.3　台车式均匀化炉 364

12.4.1　加料设备 366

12.4　其他重要熔铸设备 366

12.4.2　铝液搅拌装置 367

12.4.3　铸锭机械加工设备 369

参考文献 371

1.1.1　挤压时金属流动的基本阶段 375

1.1　铝合金挤压时金属的流动特性 375

第3篇 铝合金挤压材生产实用技术 375

第1章　铝合金挤压的基本变形条件和特点 刘静安 375

1.1.2　主要因素对金属流动特征的影响 376

1.2　铝合金挤压时的润滑条件与工艺润滑剂 381

1.3.1　挤压时金属的应力应变状态的特点 383

1.3　铝合金挤压时的应力应变状态 383

1.3.2　变形不均匀性与残余应力 384

1.4.1　铝合金挤压制品的组织 385

1.4　铝合金挤压制品的组织与性能 385

1.4.2　铝合金挤压制品的力学性能 388

1.5.1　挤压过程中的温度变化 390

1.5　挤压时的温度—速度条件 390

1.5.2　挤压时的温度条件 391

1.5.3　挤压时的速度条件 392

1.6.2　挤压受力状态分析及挤压力的组成 393

1.6.1　挤压力—挤压轴行程曲线 393

1.6　铝合金挤压时的力学条件及挤压力计算方法 393

1.6.3　影响挤压力的主要因素 394

1.6.4　挤压力的计算 396

1.7.2　坯料形状与尺寸的确定 397

1.7.1　挤压方法的选择 397

1.7　确定铝合金最佳挤压工艺制度的原则 397

1.7.5　挤压工具的结构选择 398

1.7.4　挤压速度的确定 398

1.7.3　挤压温度范围 398

2.1.2　铝合金型材的规格范围 400

2.1.1　铝合金挤压型材的分类 400

第2章　铝合金挤压型材的分类及设计特点 刘静安 400

2.1　铝合金挤压型材的品种与规格 400

2.1.3　铝合金管材的品种与规格 403

2.2.1　铝合金型材断面的设计原则 406

2.2　铝合金型材的断面设计 406

2.1.4　铝合金棒材和线材的品种规格 406

2.2.2　互连型材设计 410

2.3　铝合金型材可挤压性和挤压条件的分析 413

2.4.3　民用建筑门窗（幕墙）型材断面设计举例 414

2.4.2　空心断面型材设计举例 414

2.4　铝合金型材断面设计举例 414

2.4.1　通用型材断面设计举例 414

2.4.5　变断面铝合金型材设计举例 421

2.4.4　铝合金带筋壁板型材断面设计举例 421

3.1.1　铝合金型、棒、线材的生产方法 424

3.1　制品的生产方式 424

第3章　铝合金挤压材的生产方式及断面难度判定 梁世斌 424

3.2　铝合金材生产工艺流程 425

3.1.2　铝合金管材的生产方法 425

3.2.3　铝合金管材生产工艺流程 426

3.2.2　各种状态铝及铝合金棒（线坯）材生产工艺流程 426

3.2.1　各种状态铝合金型材和民用建筑型材生产工艺流程 426

3.3.1　对断面加工图纸的基本要求 430

3.3　工艺卡片的制订方法 430

3.3.3　工艺卡片实例 431

3.3.2　工艺卡片的制订步骤 431

3.4.1　决定制品难度极限的因素 435

3.4　铝合金型材制品在挤压生产中的难度判断 435

3.4.2　决定制品生产难度的因素 439

3.5.1　挤压机型的选择 449

3.5　挤压工艺方案的制订 449

3.5.2　铸锭长度的选择 452

3.5.3　铸锭的品质要求 454

4.1.1　挤压工具的准备 456

4.1　建筑铝型材挤压生产技术 456

第4章　铝合金型材挤压生产技术 梁世斌 456

4.1.3 6063合金铸锭的加热 457

4.1.2　工模具的加热 457

4.1.4　挤压速度的选择 460

4.1.5　挤压制品的冷却 463

4.1.6　挤压制品的矫直 464

4.1.7　成品锯切 465

4.2.1　工业挤压铝合金尝成分和状态 466

4.2　其他工业铝型材挤压工艺技术 466

4.2.2　铝合金的过烧温度 469

4.2.3　铸锭的加热温度 470

4.2.4　挤压速度的选择 472

4.2.5　在线淬火 474

4.2.6　精整矫直工艺技术 476

4.3.1　壁板型材挤压工艺技术 481

4.3　特种型材挤压工艺技术 481

4.3.2　散热器型材的挤压技术 488

4.3.3　阶段变断面型材的挤压技术 490

4.4.1　穿孔挤压优缺点 494

4.4　穿孔针法挤压生产技术 494

4.4.2　穿孔过程 495

4.4.4　穿孔挤压工艺 496

4.4.3　穿孔挤压操作技术要点 496

4.4.5　挤压管材的尺寸偏差 497

4.5.3　反向挤压操作技术要点 498

4.5.2　反向挤压管材对铸锭的基本要求 498

4.5　反向挤压工艺技术 498

4.5.1　反向挤压特点 498

4.5.4　反向挤压工艺 500

4.6.2　冷挤压生产工艺 501

4.6.1　冷挤压的特点 501

4.6　冷挤压生产技术 501

4.6.3　冷挤压制品的组织和性能 504

4.7.4　生产设备主要技术参数 505

4.7.3　生产工艺流程 505

4.7　建筑铝型材挤压工艺规程实例 505

4.7.1　适用范围 505

4.7.2　引用标准 505

4.7.6　挤压生产前的准备 506

4.7.5　铸锭的验收及保管 506

4.7.10　成品锯切 507

4.7.9　拉伸矫直 507

4.7.7　铸锭加热 507

4.7.8　挤压 507

4.7.11　人工时效 508

5.2　淬火工艺制度 509

5.1　铝型材热处理的主要状态 509

第5章　铝型材热处理工艺 梁世斌 509

5.2.1　淬火加热温度的选择 510

5.2.3　淬火转移时间 511

4.2.2　淬火加热保温时间 511

5.2.4　淬火冷却速度 512

5.3.2　时效强化机理 513

5.3.1 时效方法 513

5.3　时效工艺 513

5.3.3 6063合金的人工时效工艺 514

5.3.4　其他工业铝型材的时效工艺 515

5.3.5　影响时效效果的因素 517

5.3.6　分级时效与形变时效 518

5.4.2　回归处理应注意的问题 519

5.4.1 回归现象特点 519

5.4　回归现象 519

5.5　退火 520

5.4.3　回归再时效处理 520

5.5.1 冷变形金属加热时的组织与性能的变化 521

5.5.2　中间退火 523

5.5.3　成品退火 524

6.1.2　成品率的计算方法 527

6.1.1　挤压制品废品分类 527

第6章　挤压制品成品率控制及制品主要缺陷分析 梁世斌 527

6.1　挤压制品成品率控制 527

6.1.3　控制和提高成品率的主要方法 528

6.2.1　组织废品及消除方法 532

6.2　挤压废品产生的原因及消除方法 532

6.2.2　力学性能不合格废品及消除方法 533

6.2.3　外形尺寸不合格的废品及消除方法 534

6.2.4　表面废品产生的原因及消除方法 536

6.3.1　挤压管材常见外表面缺陷、废品及产生原因 540

6.3　挤压管材的缺陷、废品及产生原因 540

6.3.3　挤压管材其他缺陷和废品及产生原因 541

6.3.2　挤压管材内表面常见缺陷、废品及产生原因 541

7.1.1　挤压机概况 542

7.1　挤压机 542

第7章　挤压铝材的生产设备 梁世斌 542

7.1.2　挤压机的分类 545

7.1.3　挤压机的选择原则 546

7.1.4　挤压机结构及参数 550

7.1.5　挤压机的辅助机构 572

7.2.1　铸锭加热炉 584

7.2　加热炉 584

7.2.2　模具加热炉 592

7.3　时效炉 594

7.4.1　立式空气循环电阻加热淬火炉 597

7.4　淬火炉 597

7.4.2　卧式空气循环电阻加热淬火炉 598

7.5.1　拉伸矫直机 599

7.5　其他辅助设备 599

7.5.2　液压成品锯 600

7.5.4　隔热型材穿条机 601

7.5.3　铝型材包装机 601

7.5.5　隔热-型材注胶机 603

参考文献 605

1.1.2　挤压工模具技术的发展水平与趋势 609

1.1.1 工模具在挤压生产中的重要地位 609

第4篇 铝合金挤压工模具设计制造技术 609

第1章　铝合金挤压工模具的工作条件及材料的合理选择 刘静安 609

1.1　概述 609

1.2　挤压工模具的工作条件 611

1.3.1　挤压时对工模具材料的要求 613

1.3　挤压工模具材料及其合理选择 613

1.3.2　常用工模具钢材的化学成分与性能 614

1.3.3　挤压工模具材料的合理选择 624

2.1.2　挤压筒的加热方式 628

2.1.1　挤压筒的结构形式 628

第2章　挤压工具的设计技术 刘静安 628

2.1　挤压筒的设计 628

2.1.3　挤压筒工作内套的结构 629

2.1.4　挤压筒与模具平面的配合方式 630

2.1.5　挤压筒结构尺寸的设计与强度校核 631

2.2.1 挤压轴的结构形式 640

2.2　挤压轴的设计 640

2.2.2　挤压轴尺寸的确定 642

2.2.3　挤压轴的强度校核 644

2.3.1 穿孔系统的结构形式与穿孔针的分类 645

2.3　穿孔系统的设计 645

2.3.2　穿孔针尺寸的确定 647

2.4.2　挤压垫片的尺寸确定 649

2.4.1　挤压垫片的结构形式 649

2.3.3　穿孔系统的强度校核 649

2.4　挤压垫片的设计 649

2.5　其他挤压工具的设计 652

2.4.3　挤压垫片的强度校核 652

3.1.2　挤压模具的组装方式 653

3.1.1　挤压模具的分类 653

第3章　挤压模具设计技术 刘静安 653

3.1　挤压模具的类型及组装方式 653

3.2.1　挤压模结构要素的设计 655

3.2　挤压模具的典型结构要素及外形标准化 655

3.2.2　模具的外形尺寸及其标准化 657

3.3.1　挤压模具设计时应考虑的因素 658

3.3　模具设计原则及步骤 658

3.3.2　模具设计的原则与步骤 659

3.3.3　模具设计的技术条件及基本要求 660

3.4.1　模孔在模子平面上的合理配置 661

3.4　普通型材模具的设计 661

3.4.2　普通型材模孔形状与加工尺寸的设计 663

3.4.3　控制型材各部分流速均匀性的方法 665

3.4.5　普通实心型材模具设计举例 666

3.4.4　型材模具的强度校核 666

3.5.1　分流组合模的结构特点与分类 670

3.5　分流组合模的设计 670

3.5.2　平面分流组合模的结构设计 672

3.5.3　平面组合模的结构要素设计 673

3.5.4　平面分流组合模的强度校核 676

3.5.5　常用的铝型材平面分流组合模优化设计举例 678

3.6.2　民用建筑铝型材模具设计特点 683

3.6.1 民用建筑铝型材的特点 683

3.6　民用建筑铝型材挤压模具优化设计 683

3.7.1 阶段变断面型材模的设计 690

3.7　几种重要的工业铝合金型材挤压模的优化设计 690

3.7.2　大型扁宽壁板型材挤压模具设计技术 694

3.7.3　航天航空、交通运输用大型特种型材挤压模的设计技术 698

3.7.4　其他几种常见的挤压模设计技术 702

4.1　挤压工模具的加工特点及其对制模技术的要求 733

第4章　铝型材挤压工模具的制造技术 刘静安 733

4.2.2　铝型材挤压模具加工工艺流程 734

4.2.1　挤压工模具的制造方法 734

4.2　挤压工模具制造方法及主要设备 734

4.2.3　主要制模设备 742

4.3.1 车床加工 749

4.3　机械加工制模技术 749

4.3.2　铣床加工 750

4.3.4　钳工加工 751

4.3.3　磨床加工 751

4.4.1　挤压模具电加工的主要方法和设备 752

4.4　电加工制模技术 752

4.4.2　挤压模具电加工的现状与发展趋势 753

4.4.3 电火花成形加工法加工模子的工艺特点 754

4.4.4　电火花线切割加工特点与设备 755

4.4.5　电加工后的研磨加工与去应力处理 758

4.5.1　挤压工模具热处理的特点 759

4.5　工模具的热处理 759

4.5.2　主要热处理工序及典型的热处理设备 760

4.5.3　工模具的特殊热处理工艺 764

4.5.4　挤压模具典型热处理工艺曲线实例 773

5.1.1　大型基本工具的失效与损坏 775

5.1　挤压工模具的失效形式与损坏原因 775

第5章　挤压工模具的修正、合理使用与科学管理 刘静安 775

5.1.2　穿孔系统的失效与损坏 776

5.1.3　模具的失效与损坏 777

5.2.1　修模原理 778

5.2　模具的修正 778

5.2.2　修模方法 779

5.2.3　修模工具 783

5.2.4　实心型材模的修正 786

5.2.5　空心型材模的修正 792

5.2.6　试模、修模与氮化 795

5.3.1　挤压筒的维修 796

5.3　大型基本工具的修理 796

5.3.3　穿孔系统的维修 797

5.3.2　挤压轴的维修 797

5.4.1　挤压筒的使用规范 798

5.4　挤压工模具的合理使用 798

5.4.3　穿孔系统的使用规范 800

5.4.2　挤压轴的使用规范 800

5.6.1　模具的报废 801

5.6　挤压工模具的报废 801

5.4.4　挤压模具的使用规范 801

5.5　挤压工模具的翻新 801

5.8.1　挤压工模具的使用寿命 802

5.8　提高挤压工模具使用寿命的主要途径 802

5.6.2　大型工具的报废 802

5.7　挤压工模具的科学管理 802

5.8.3　提高工模具使用寿命的主要途径 804

5.8.2　影响挤压工模具使用寿命的主要因素 804

5.9.3　挤压模具的CAD/CAM技术的开发 816

5.9.2　工模具结构的改进研究 816

5.9　挤压模具技术的主攻课题 816

5.9.1　设计原理与强度校核方法的研究 816

5.9.6　提高科学管理水平的研究 817

5.9.5　制模技术的开发 817

5.9.4　模具材料的开发 817

参考文献 818

1.1.1　铝阳极氧化着色的历史 821

1.1　概述 821

第5篇　表面处理 821

第1章　铝合金型材阳极氧化着色技术 刘煌萍 821

1.1.2　铝的主要腐蚀形式和腐蚀特点 822

1.1.3　铝阳极氧化膜的特点 825

1.1.4　氧化膜的分类和特征 826

1.2.1　除油的作用 828

1.2　铝的除油和浸蚀 828

1.2.2　碱性除油法 829

1.2.4　中性除油法 830

1.2.3　酸性除油法 830

1.2.6　碱浸蚀的原理 831

1.2.5　除油效果的检查 831

1.2.7　碱浸蚀的工艺和控制 832

1.2.8　碱浸蚀后的水洗和中和除灰 833

1.2.9　化学消光和酸蚀 834

1.3.2　阳极氧化过程的机理 838

1.3.1　铝阳极氧化理论 838

1.3　阳极氧化原理 838

1.3.3　阳极氧化膜的结构 839

1.3.4　合金成分对氧化过程的影响 840

1.4.1　硫酸阳极氧化 842

1.4　阳极氧化方法 842

1.4.2　宽温快速阳极氧化 848

1.4.3　草酸阳极氧化 849

1.4.4　铬酸阳极氧化 850

1.4.5　硬质厚膜阳极氧化 852

1.4.6　硫酸硬质阳极氧化 855

1.4.7　瓷质阳极氧化 857

1.5.1 电解着色的基本原理 860

1.5　阳极氧化膜的电解着色 860

1.5.2　电解着色方法 863

1.6.2　封孔方法 876

1.6.1　封孔的分类 876

1.6　阳极氧化膜的封孔 876

1.7.1　氧化车间典型的工艺规程 884

1.7　槽液的管理和分析实例 884

1.7.2　钛金色着色工艺规程 888

1.7.3　香槟色着色工艺规程 889

1.7.4　槽液管理实例 890

1.7.5　槽液的化验分析实例 892

1.8.1　发生在表面处理前的缺陷 897

1.8　阳极氧化产品缺陷分析及消除措施 897

1.8.2　除油工序所发生的缺陷 898

1.8.3　碱蚀工序发生的缺陷 899

1.8.4　酸蚀工序发生的缺陷 900

1.8.5 阳极氧化工序中发生的缺陷 901

1.8.6　锡盐电解着色工序发生的缺陷 905

1.8.7　镍盐电解着色工序发生的缺陷 909

1.9.1　氧化着色车间布置 910

1.9　氧化着色设备和生产线 910

1.7.8　封孔工序发生的缺陷 910

1.9.2　氧化着色设备汇总 912

1.9.3　槽体有效尺寸的计算 913

1.9.4　阳极氧化槽循环及电源的计算 914

1.9.5　设备及性能介绍 915

2.1.2　电泳涂漆的特点 924

2.1.1　电泳涂漆的历史 924

第2章　铝合金型材的电泳涂漆技术 刘煌萍 924

2.1　概述 924

2.2　电泳涂漆的原理 925

2.2.3　电渗 926

2.2.2　电沉积 926

2.2.1 电泳 926

2.3.1 电泳涂漆流程 927

2.3　电泳涂漆的流程及工艺 927

2.2.4　电解 927

2.3.2　工艺要求及参数 928

2.3.3　影响涂装的工艺因素 930

2.4.2　槽液检测的控制 932

2.4.1　现场检验管理 932

2.3.4　影响涂装的后处理因素 932

2.4　槽液的控制和品质分析 932

2.4.3　检测化验方法 933

2.4.4　维护操作实例 935

2.4.5　电泳涂漆的缺陷分析和对策 936

2.5　电泳涂漆的设备和生产线 940

2.5.2　电泳涂漆设备汇总 941

2.5.1 电泳涂漆设备布置图 941

2.5.5　电源 943

2.5.4　电极 943

2.5.3　电泳槽体 943

2.5.6　精制设备及操作 944

2.5.7　回收设备及操作 947

2.5.8　添加搅拌机操作 950

2.5.9　烘烤设备 951

2.5.11 工艺槽体有效尺寸的计算 952

2.5.10　涂装设备计算依据 952

2.5.12　槽体循环计算 953

2.5.14　电泳槽液热量计算 954

2.5.13 回收循环系统的计算 954

2.6.1　彩色电泳原理 955

2.6　彩色电泳和哑光电泳 955

2.9.15　整流电源的计算 955

2.6.3　彩色电泳工艺要点 956

2.6.2　哑光电泳涂料的原理 956

2.6.4　彩色电泳设备要求 957

2.6.5　阳极氧化膜与电泳膜复合色 958

2.6.6　电泳漆的配制实例 959

3.1.1　氟碳涂料和丙烯酸涂料的历史与发展 960

3.1　概述 960

第3章　铝合金型材的油漆喷涂技术 刘煌萍 960

3.1.2　铝型材油漆涂料的特性 961

3.1.3　涂料的一般组成 963

3.2.1 丙烯酸油漆 966

3.2　铝合金型材用油漆涂料 966

3.2.2　聚氨脂油漆 968

3.2.3　氟碳油漆 970

3.2.4　金属闪光漆 973

3.3.1　高压空气喷涂 975

3.3　油漆喷涂的原理和方法 975

3.3.2　静电喷涂 979

3.3.3　静电涂装主要工艺参数 982

3.4.1　铝及其合金的化学预处理 985

3.4　氟碳喷涂工艺 985

3.4.2　氟碳喷涂工艺流程及操作要求 987

3.5.2　喷涂设备汇总 996

3.5.1　氟碳喷涂车间平面布置 996

3.5　氟碳喷涂的设备和生产线 996

3.5.3　喷室的布置及喷涂装置 999

3.5.4　喷房的形式及计算 1001

3.5.5　悬挂输送线的选用 1006

3.5.6　烘漆固化炉的设计 1007

3.5.8　供气系统 1018

3.5.7　流平室 1018

3.5.9　供漆系统 1022

3.6　氟碳喷涂缺陷分析和控制措施 1025

3.6.1　现场检验管理 1025

3.5.10　电动往复升降机 1025

3.6.2　喷涂缺陷的干湿度分析 1026

3.6.3　空气、静电喷涂缺陷实例 1027

3.6.4　涂料储存运输和使用中的缺陷分析 1031

4.1.1　粉末涂装技术的发展史 1034

4.1　概述 1034

第4章　铝合金型材的粉末静电喷涂技术 周家荣 1034

4.1.2　粉末涂料与涂装技术的优缺点 1035

4.2.1　几个基本概念和名词解释 1036

4.2　静电粉末涂装原理 1036

4.1.3　粉末涂料的涂装方法 1036

4.2.2　高压静电喷涂原理 1038

4.2.4　粉末涂料固化成膜过程 1039

4.2.3　摩擦静电喷涂原理 1039

4.3.1　对静电粉末喷涂设备的总体要求 1042

4.3　静电粉末喷涂设备 1042

4.3.2　静电喷粉室 1043

4.3.3　静电粉末喷枪 1046

4.3.4　供粉装置 1051

4.3.5　粉末回收装置 1056

4.3.6　控制系统 1077

4.4.1　前处理设备 1079

4.4　粉末静电涂装其他设备 1079

4.4.2　工件输送机 1081

4.4.3　往复涂覆机 1094

4.4.4　干燥炉和固化炉 1095

4.4.5　压缩空气供给装置 1108

4.5.1　粉末涂料 1117

4.5.2　表面预处理 1127

4.5.3　粉末静电喷涂 1132

4.5.4　固化处理 1137

4.5.6　补涂和重涂 1139

4.5.5　冷却处理 1139

4.5.7　清粉和换粉 1140

4.5.9　回收粉末涂料的再利用 1141

4.5.8　挂具处理 1141

4.5.10　粉末涂层的图纹处理 1142

4.5.11　氟碳粉末涂装 1144

4.6.1　缩孔（或“火山坑”） 1145

4.6　粉末涂层缺陷分析 1145

4.6.2　物理性能不合格 1146

4.6.3　粉末涂料不容易上粉 1147

4.6.5　质点（颗粒） 1148

4.6.4　涂膜厚度不合格 1148

4.6.6　失光和泛黄 1149

4.6.7　色差 1150

4.6.9　涂膜遮盖力不好 1151

4.6.8　耐化学性能不好 1151

4.7.1　喷粉生产线的方案选择 1152

4.7　铝型材粉末静电涂装车间设计基础知识 1152

4.6.10　针孔 1152

4.7.2.1　产量和链速计算 1154

4.7.2　生产线主要设计参数的计算 1154

5.1　铝的表面机械处理 1158

第5章　铝合金型材的其他表面处理 刘煌萍 1158

5.1.2　抛光轮介绍 1159

5.1.1　抛光的原理 1159

5.1.3　抛光剂 1161

5.1.4　扫纹与拉丝 1163

5.1.5　砂带拉丝 1164

5.1.6　铝型材抛光拉丝设备 1167

5.1.7　抛丸与喷砂 1170

5.1.8　抛丸粒料的选择 1172

5.1.9　抛丸设备与喷砂设备 1173

5.2　铝的化学抛光和电解抛光 1176

5.2.2　化学抛光工艺 1177

5.2.1　化学抛光原理 1177

5.2.3　影响化学抛光的主要因素 1180

5.2.4　电解抛光原理 1181

5.2.5　电解抛光工艺 1182

5.2.6　影响电解抛光的主要因素 1183

5.2.7　化学抛光和电解抛光的设备 1184

5.3　阳极氧化膜的染色 1185

5.3.1　有机染料染色 1186

5.3.2　无机染料染色 1194

5.4.1 典型的电镀工艺流程 1198

5.4　铝合金的电镀 1198

5.4.2　化学镀镍工艺 1201

5.2.4　铝及其合金电镀其他金属基本配方 1202

5.4.3　阳极氧化镀铜工艺 1202

5.5.1　微弧氧化适用领域 1205

5.5　微弧氧化 1205

5.5.2　微弧氧化的工艺 1206

5.5.3　影响微弧氧化的主要因素 1207

5.6.1　丝网制备 1208

5.6　丝网印刷和印染染色 1208

5.5.4　微弧氧化的设备 1208

5.6.2　丝网图形制作 1209

5.6.3　印料性能及配制 1210

5.6.4　丝网印刷流程 1211

6.1　废水处理技术分类 1212

第6章　废水处理 刘煌萍 1212

6.2.3　泥浆脱水设备 1213

6.2.2　凝聚装置 1213

6.2　废水处理的设备 1213

6.2.1　沉降装置 1213

6.3.1 中和剂 1216

6.3　废水处理的药剂 1216

6.3.2　絮凝剂 1217

6.4　氧化车间废水成分 1218

6.5.1 中和沉淀处理 1220

6.5　氧化车间废水处理 1220

6.5.2　含氟废水的处理 1222

6.6.1　预处理废水的凝聚沉淀处理流程 1223

6.6　涂装车间废水处理 1223

6.5.3　染色废水的处理 1223

6.6.2　喷漆室废水 1224

6.7.1　碱回收——拜尔法 1225

6.7　回收处理 1225

6.7.2　酸回收——扩散透析法和树脂交换法 1226

参考文献 1228

1.1.2　仪器分析法（光谱分析） 1231

1.1.1　化学分析法 1231

第6篇 产品检验与技术标准 1231

第1章　铸锭品质检验与技术标准 陈文泗 1231

1.1　铸锭化学成分的检验 1231

1.1.3　铸锭化学成分检验取样 1236

1.2.1　铸锭的低倍组织检验 1237

1.2　铸锭组织检验 1237

1.2.2　铸锭的显微组织检验 1242

1.4　铝合金铸锭品质相关技术标准 1250

1.3.2　铸锭尺寸偏差检验 1250

1.3　铸锭表面品质和尺寸偏差检验 1250

1.3.1　铸锭表面品质检验 1250

2.1.1　尺寸检验 1252

2.1　挤压型材的检验 1252

第2章　挤压产品检验与技术标准 陈文泗 1252

2.1.2　挤压型材室温力学性能检验 1256

2.1.3　挤压型材表面品质的检验 1263

2.1.4　挤压型材组织检验 1264

2.1.5　挤压型材抗腐蚀性能检验 1267

2.1.6　挤压型材超声波检验 1271

2.1.7　断口检验 1275

2.2　挤压型材相关技术标准 1277

2.1.8　电导率检验 1277

第3章　表面处理产品检验与技术标准 陈文泗 1301

3.1　阳极氧化、着色型材检验与技术标准 1301

3.1.1 阳极氧化膜颜色、色差和外观品质检验 1302

3.1.2　氧化膜厚度检验 1304

3.1.3　氧化膜封孔品质检验 1308

3.1.4　氧化膜耐蚀性检验 1312

3.1.5　氧化膜耐候性检验 1315

3.1.6　氧化膜耐磨性检验 1317

3.1.7　阳极氧化、着色型材相关技术标准 1318

3.2　电泳涂漆型材检验与技术标准 1320

3.2.1　化学成分、室温力学性能和尺寸偏差检验 1321

3.2.2　外观品质、颜色和色差检验 1322

3.2.3　复合膜厚度检验 1322

3.2.4　漆膜硬度检验 1323

3.2.5　漆膜附着力试验 1324

3.2.6　耐蚀性检验 1326

3.2.8　复合膜耐磨性 1327

3.2.9　人工加速耐候性检验 1327

3.2.7　复合膜耐沸水性检验 1327

3.2.10　电泳涂漆型材与阳极氧化、着色型材品质和试验方法 1329

3.2.11 电泳涂漆型材相关技术标准 1330

3.3　粉末喷涂型材检验与技术标准 1333

3.3.1　化学成分、室温力学性能和尺寸偏差检验 1333

3.3.2　基材预处理检验 1334

3.3.3　外观品质检验 1335

3.3.4　颜色和色差检验 1335

3.3.5　涂层厚度的检验 1336

3.3.6　光泽测定 1337

3.3.6　涂层附着力和硬度检验 1338

3.3.7　涂层耐冲击试验 1339

3.3.8　涂层杯突试验 1340

3.3.9　弯曲试验 1340

3.3.12　耐灰浆试验 1341

3.3.11　耐溶剂性试验 1341

3.3.12　盐雾试验 1341

3.3.10　耐盐酸性试验 1341

3.3.13　耐湿热性试验 1342

3.3.15　涂层抗沸水性试验 1344

3.3.16　粉末喷涂型材相关技术标准 1344

3.4　氟碳漆喷涂型材检验与技术标准 1347

3.4.1　附着力检验 1349

3.4.2　耐磨性检验 1349

3.4.3　耐洗涤剂性检验 1350

3.4.4　氟碳漆喷涂型材相关技术标准 1350

3.5.1　丙烯酸漆喷涂型材的检测项目和取样规定 1353

3.5.2　丙烯酸漆喷涂涂层性能检验 1353

3.5　丙烯酸漆喷涂型材检验与标准 1353

3.5.3　丙烯酸漆喷涂型材相关技术标准 1354

3.6　铝合金建筑型材丙烯酸漆喷涂型材企业标准（示例） 1355

4.1.1　隔热材料的分类 1361

4.1　隔热材料的要求和检验 1361

4.1.2　隔热材料的品质要求 1361

第4章　铝合金隔热型材检验与技术标准 陈文泗 1361

4.1.3　隔热材料的检验 1362

4.2　铝合金隔热型材的检验 1365

4.2.1　尺寸检验 1366

4.2.2　表面品质检验 1369

4.2.3　纵向剪切试验 1370

4.2.4　横向拉伸试验 1371

4.2.5　高温持久负荷试验 1373

4.2.6　热循环试验 1374

4.3　铝合金隔热型材相关技术标准 1375

参考文献 1381

附录 傅启明 1383

附录1　有关铝挤压材标准目录总汇 1383

附录2　变形铝及铝合金国际注册牌号和化学成分表 1394

附录3　中国变形铝及铝合金化学成分表 1425

附录4　中国变形铝及铝合金牌号与其成分近似的国外牌号对照表 1435

参考文献 1438