第一篇 铝合金挤压 1
第一章 概述&梁世斌 1
1.1挤压方法的特点及分类 1
1.1.1正挤压法 2
1.1.2反挤压法 3
1.2挤压时金属的流动特点 4
1.2.1挤压时金属的应力与应变 4
1.2.2挤压时金属的变形过程 5
1.3挤压力及其影响因素 7
1.3.1挤压力-挤压轴行程曲线（示功图） 7
1.3.2挤压力的组成 8
1.3.3影响挤压力的主要因素 8
1.3.4挤压力计算公式 11
1.4挤压时的温度、速度条件 12
1.4.1挤压时的温度变化 12
1.4.2挤压时的温度条件 12
1.4.3挤压时的速度条件 14
1.5影响金属流动的主要因素 14
1.5.1挤压方法 15
1.5.2金属强度 16
1.5.3温度 16
1.5.4挤压工具 16
1.5.5其他工艺参数 18
1.6挤压制品的组织及性能 19
1.6.1弹性区、缩尾、成层 19
1.6.2挤压制品的组织 23
1.6.3粗晶环 24
1.6.4挤压制品的机械性能 29
1.6.5挤压效应 31
第二章 铝合金建筑型材及软合金挤压技术&梁世斌 刘静安 36
2.1铝合金建筑型材工艺选择 36
2.1.1挤压工具的准备 36
2.1.2 6063合金铸锭的加热 38
2.1.3挤压工艺参数 41
2.1.4挤压残料 44
2.1.5挤压制品的冷却 44
2.1.6挤压制品的矫直 45
2.1.7成品锯切 46
2.2铝合金型材断面难度判断 47
2.2.1决定制品加工难度极限的因素 47
2.2.2决定制品生产难度的因素 50
2.2.3断面生产难度分级的意义 61
2.3客户图纸审查 61
2.3.1断面加工图纸的基本要求 61
2.3.2审图 62
2.4等温挤压与快速挤压 63
2.4.1概述 63
2.4.2挤压时的温度变化 63
2.4.3实现等温挤压的方法与关键技术措施 65
2.4.4软铝合金的快速热挤压技术 78
2.5多孔模挤压 83
2.5.1概述 83
2.5.2一模多出挤压的特点与优点 84
2.5.3一模多出挤压的基本条件与关键技术 85
2.5.4空心型材一模多出挤压模设计与生产工艺实例 93
2.6软合金挤压工艺 103
2.6.1软合金与硬合金的分类 103
2.6.2软合金的挤压特点 104
2.6.3 1 × × ×系合金挤压工艺 104
2.6.4 3003合金挤压工艺 104
2.6.5散热器型材的挤压技术 105
第三章 铝合金大断面型材挤压技术&刘静安 108
3.1铝合金大断面型材的特点及其分类 108
3.1.1大断面型材的界定 108
3.1.2铝合金大断面型材的特点 108
3.1.3铝合金大断面型材的分类 110
3.2铝合金大断面型材的市场需求及发展前景 112
3.3铝合金大断面型材常用合金及其性能与用途 113
3.3.1常用合金的化学成分与特性 113
3.3.2变形铝合金的可挤压性 120
3.4铝合金大断面型材的挤压方法、工艺流程及基本生产条件与要求 123
3.4.1铝合金大断面型材的挤压方法 123
3.4.2铝合金大断面型材的生产工艺流程与参数确定的原则 130
3.4.3铝合金大断面型材的基本生产条件与要求 133
3.5铝合金大断面型材的挤压技术及工艺要点 142
3.5.1概述 142
3.5.2大断面壁板型材的挤压技术与工艺要点 142
3.5.3航天航空用大断面型材的挤压技术与工艺要点分析 160
3.5.4现代交通运输用大断面型材挤压技术、工艺特点及举例 170
3.5.5绿色建筑铝合金大断面型材挤压技术及工艺特点分析与举例 181
3.6铝合金大断面型材生产过程的质量控制及主要缺陷分析 189
3.6.1生产过程的质量控制 189
3.6.2铝合金大断面型材的主要缺陷（废品）分析 191
第四章 铝合金反向挤压技术&刘静安 195
4.1工作原理、特点、分类及生产线配置 196
4.1.1工作原理 196
4.1.2特点及选择原则 197
4.1.3反挤压方法的分类 200
4.1.4反向挤压生产线 203
4.2反向挤压金属的变形行为、力学条件、产品特点及生产工艺程序 206
4.2.1金属的流动与变形行为 206
4.2.2铝合金反向挤压过程的应力状态、分布及挤压力的计算 210
4.2.3铝合金反向挤压制品及其组织、性能特征和质量分析与控制 216
4.2.4铝合金反向挤压的工艺操作程序及主要工艺参数确定原则 220
4.3典型铝合金制品反挤压工艺要点分析及新技术研发举例 242
4.3.1硬铝合金棒材反挤压技术及工艺要点分析 242
4.3.2铝及铝合金管材反向挤压工艺要点 244
4.3.3 6061合金工业型、棒材反向挤压技术及工艺研究 246
4.3.4反向挤压时工艺条件对6061合金棒材和管材粗晶环的影响研究 253
4.3.5 5056合金无缝管材反挤压工艺的研究与优化 256
4.3.6高效反向挤压工艺的特点及其开发应用 260
4.3.7铸锭热剥皮技术在反向挤压中的应用研究 266
4.3.8 45 MN双动反向挤压机生产线及其主要技术特性 270
4.3.9 50 MN正/反向挤压机的改造及反挤压工艺研究 275
4.3.10 30 MN双动反向在线穿孔硬铝合金无缝管材挤压生产线研制与应用 279
第五章 铝合金无缝管材挤压技术&宋禹田 283
5.1管材定义、分类及用途 283
5.1.1管材定义 283
5.1.2管材分类 283
5.1.3管材用途 283
5.2管材生产方法 284
5.3挤压无缝管材 285
5.3.1分类 285
5.3.2生产工艺流程 285
5.4挤压力和穿孔力 286
5.4.1管材变形指数计算 286
5.4.2管材挤压力的计算 286
5.4.3管材穿孔力的计算 288
5.4.4作用于针上的前拽力计算 293
5.5无缝管材挤压工艺 293
5.5.1正向挤压与反向挤压 294
5.5.2空心锭挤压与实心锭挤压 294
5.5.3固定针挤压与随动针挤压 296
5.5.4润滑挤压与无润滑挤压 297
5.6工艺编制 298
5.6.1铸锭选择 298
5.6.2工艺参数的确定 300
5.7变断面无缝管挤压 304
5.7.1渐变断面无缝管生产 305
5.7.2阶段变断面无缝管生产 306
5.7.3周期性变断面无缝管生产 306
5.7.4生产变断面无缝管的意义 307
5.8无缝管材挤压工序质量控制 308
5.8.1二次挤压毛料的检验与质量控制 308
5.8.2压延和拉伸管毛料的检验与质量控制 308
5.8.3挤压成品管材的检验与质量控制 309
5.9管材主要废品及预防措施 311
5.9.1挤压管材的主要缺陷分析 311
5.9.2无缝铝合金管材主要缺陷及产生原因 311
5.10挤压铝合金无缝管材的工具 312
5.10.1挤压模具 312
5.10.2挤压轴 312
5.10.3挤压筒 312
5.10.4挤压垫片 313
5.10.5挤压针 313
5.11无缝空心型材生产 315
第六章 铝合金精密型材挤压技术&张晗 高森田 周旺 318
6.1概述 318
6.1.1铝合金精密型材的特点 318
6.1.2铝合金精密型材的分类 320
6.1.3铝合金精密型材的发展现状与趋势 321
6.2铝合金精密型材的生产技术 322
6.2.1概述 322
6.2.2影响精密铝合金型材精度的主要因素 322
6.3铝合金精密型材主要工艺参数的确定原则 326
6.4铝合金精密挤压材生产产品举例 328
6.4.1汽车散热器用铝合金口琴管挤压生产工艺及模具技术 328
6.4.2小型腔大悬臂空心型材平面分流组合模的设计和制造 331
6.4.3 18 MN挤压机上的DL1401宽展保护模设计 334
6.4.4 18 MN挤压机上DL8653型材宽展保护模设计 337
6.4.5 16.8 MN挤压机ZD100型材宽展模设计 338
6.4.6 12.5 MN挤压机上的SY400型材宽展模设计 339
6.5铝合金精密挤压型材常见的质量问题 340
6.5.1表面沾黏（pickup） 341
6.5.2精密挤压的表面撕裂 344
6.5.3精密挤压型材的强度 346
第七章 高强度铝合金挤压技术&梁世斌 347
7.1高强度铝合金挤压技术的特点 347
7.2 2×××系合金挤压技术 350
7.2.1 2×××系铝合金的基本特性及用途 350
7.2.2 2 × × ×系铝合金的挤压特性及技术 352
7.3 5× × ×系合金挤压技术 354
7.3.1 5 × × ×系合金特性及常用合金 354
7.3.2挤压工艺的选择 357
7.3.3 5 × × ×系合金的组织、力学性能及应用 358
7.4 7× × ×系合金挤压技术 361
7.4.1 7 × × ×系合金基本特性及用途 361
7.4.2 7×××系合金挤压工艺 371
7.5高强度铝合金阶段变断面挤压生产技术 373
7.5.1阶段变断面型材的品种与用途 373
7.5.2阶段变断面型材的挤压方法 374
7.5.3阶段变断面型材的挤压工艺 374
7.6高强度铝合金制品精整矫直 378
7.6.1拉伸矫直 378
7.6.2辊压矫直 379
7.6.3辊压矫直中的主要缺陷和废品 383
7.6.4压力矫直 384
7.6.5手工矫直 384
第八章 挤压制品检验及品质控制&梁世斌 385
8.1挤压制品的检验 385
8.1.1制品的尺寸检验 386
8.1.2挤压型材室温力学性能检验 389
8.1.3挤压型材表面品质的检验 396
8.1.4挤压型材组织检验 396
8.2挤压制品检验相关技术标准 399
8.3挤压制品品质控制 402
8.3.1挤压制品成品率控制 402
8.3.2挤压废品产生的原因及消除方法 408
8.3.3力学性能不合格废品及消除方法 409
8.3.4外形尺寸不合格的废品及消除方法 410
8.3.5表面废品产生的原因及消除方法 411
第九章 挤压机及配套设备&梁世斌 416
9.1挤压机 416
9.1.1挤压机概况 416
9.1.2挤压机分类 416
9.1.3现代挤压机特点 419
9.1.4挤压机生产能力计算 421
9.1.5挤压机的选择原则 424
9.1.6挤压筒内径的选择 426
9.1.7挤压机验收标准 428
9.1.8挤压机结构及参数 428
9.2挤压生产线配套设备 445
9.2.1铸锭热剥皮机 445
9.2.2自动上棒、输棒机械手 447
9.2.3铸锭加热炉 448
9.2.4模具加热炉 457
9.2.5模具自动流体抛光机 458
9.2.6自动开模机 460
9.2.7牵引机 461
9.2.8冷床 461
第二篇 铝合金热处理 464
第十章 热处理概述&梁世斌 464
10.1热处理分类 464
10.1.1第一类退火——再结晶退火 465
10.1.2第二类退火——相变（重）再结晶退火 465
10.1.3淬火 466
10.1.4时效（回火） 467
10.1.5化学热处理 467
10.2热处理状态代号 468
第十一章 退火&梁世斌 474
11.1铸锭的均匀化退火 474
11.1.1铸锭均匀化退火的目的 474
11.1.2铸锭均匀化退火的分类 474
11.1.3均匀化退火机理 475
11.1.4均匀化退火制度的确定原则 475
11.1.5铸锭均匀化退火对加热炉及装炉的要求 477
11.2回复、再结晶退火 479
11.2.1冷变形金属组织和性能变化 479
11.2.2回复 479
11.2.3冷变形铝及铝合金加热时发生的主要过程 480
11.2.4再结晶 481
11.2.5晶粒长大 485
11.2.6铝合金的退火软化曲线 485
11.2.7退火工艺选择 487
第十二章 淬火&梁世斌 494
12.1固溶及脱溶 494
12.2淬火加热温度的选择原则 495
12.3过烧温度及影响因素 495
12.4淬火加热温度 497
12.5淬火加热保温时间 500
12.5.1淬火保温时间的选择 500
12.5.2淬火保温时间对力学性能的影响 500
12.5.3淬火加热保温时间 501
12.6淬火转移时间 501
12.7淬火时的冷却速度 502
12.8淬火时的冷却介质 503
12.9淬火水槽 504
12.10在线淬火 504
12.10.1实现在线淬火的条件 505
12.10.2实现在线淬火的可能性 505
12.10.3在线淬火实例 506
12.10.4在线淬火的常用冷却形式 507
12.10.5设计在线淬火时主要考虑的因素 509
12.10.6赛福公司具有代表性的在线淬火系统 509
12.10.7在线淬火新方法 511
12.11淬火炉 513
第十三章 时效&梁世斌 517
13.1时效机理 517
13.1.1脱溶的一般序列及其特征 517
13.1.2硬化区的形成 519
13.1.3时效过程的几个阶段 520
13.2过饱和固溶体的分解过程 522
13.2.1二元系合金 523
13.2.2三元系合金 523
13.3时效方法的选择 523
13.3.1自然时效和人工时效 523
13.3.2分级时效 524
13.3.3形变热处理 527
13.4时效温度和时间对铝合金力学性能的影响 529
13.4.1时效温度和时间对材料性能的影响 529
13.4.2时效硬化曲线 530
13.5影响时效效果的因素 533
13.5.1合金的化学成分 533
13.5.2时效温度 533
13.5.3淬火到人工时效中间停放时间的影响 534
13.6时效工艺选择 535
13.6.1最佳时效工艺条件 536
13.6.2影响时效效果的因素 536
13.6.3不同时效工艺的能耗比较 537
13.7回归现象 544
13.7.1回归现象的特点 544
13.7.2回归处理应注意的问题 545
13.7.3回归再时效处理 546
13.8时效炉 547
13.8.1对时效炉的基本要求 547
13.8.2时效炉的主要参数 547
13.8.3现代新型时效炉举例 548
第十四章 主要缺陷及废品&梁世斌 550
14.1过烧 550
14.2粗大晶体 551
14.3片层状组织 552
14.4气泡 552
14.5力学性能不合格 553
14.6淬火不均匀 553
14.7淬火裂纹 553
14.8扭曲 554
14.9热处理引起的腐蚀 555
参考文献 556