铝合金材料加工变形控制措施研究

党志南

摘 要：铭合金材料是重要的加工材料之一，在社会生活与生产中发挥了巨大作用，但是变形问题是制约其广泛利用的主要障碍。本文基于分析铭合金材料变形原因与特点的基础之上，从热处理与冷处理等方面提出了相应的应对措施。

关键词：铭合金；变形加工方法；热处理

铝合金材料因具备重量较小、耐腐性性高、导热性能好等优势，使之在当今的社会生活与生产中得到了极大的运用，已经成为了当今重要的建筑材料以及生活器件加工材料。然而，任何材料均非是完美无缺的，铝合金材料同样如此，变形问题的出现直接影响到了销售与使用效果。导致变形的原因是多方面的，但主要出现在加工环节阶段，在加工过程中由于加工零件内部微观或者宏观的组织产生了不均匀的体积变化，从而形成了零件内应力。发生了内应力变化的零件时常会处于激烈的内部变化状态，在各种内外力的交织作用下竞相于稳定的状态。铝合金材料即使在环境较为适宜的常温状态下，其内部同样存在激烈的运动，在一定时间内这种运动尚不足以破坏其内部的平衡，从外面观察依然保持着完好。然而，当达到一定时间之后，如果清除某一表面即可发现其内部平衡已经被打破，在内应力的作用下导致铝合金材料发生变形变形，直接影响使用用途以及使用寿命。

一、铝合金材料发现变形原因和特点

（一）原因

铝合金在机械加工过程中产生变形的原因主要有：

其一，铝合金材料在加工过程中，对于挤压速度与温度有一定的要求，如果挤压速度与温度达不到相应的技术要求，则难以实现溶固强化的效果，加工质量大打折扣；

其二，铝合金材料加工过程中选择的位置不当，在缺乏足够通风量的情况下延缓了板材冷却的速度，致使在挤压过程中产生了变形；

其三，为充分掌控好加工的時效，当热风循环受到阻碍之后，板材表面受力不均导致变形乃至弯曲；

其四，板材加工模具设计不够合理，当挤压环节中因各类因素的综合作用导致颤抖现象进而导致板材表面出现波纹。

（二）特点

铝合金材料在挤压加工过程中具有以下特点：其一，加工性强；其二，成形性高、其三，可锻性高等。铝合金材料在挤压加工过程中即可形成了棒、管、线等产品进而用于加工更加复杂的产品，用于各行业之中，发挥出更大的功效。

二、解决铝合金加工变形的控制措施

（一）先进的加工技术解决铝合金的加工变形

由于先进的加工技术合理的控制了零件加工过程中零件的切削力、夹紧力以及切削热，所以它能够有效的控制铝合金材料加工过程中零件变形数量。所以应该采取先进的技术对铝合金材料进行加工，比如利用电流变技术、激光加工技术、高速切削技术等。

（二）切削刀其解决铝合金的变形

相比其他金属而言，铭合金材料的硬度相对较低，因此在切割过程中降低了切削力，提升了切削的工作效率，但如此亦带来另一个问题也即容易产生的积屑瘤，在一定程度上影响到其最终的成型质量。

同时，又要铝材料具备较强的导热性能，在切割过程中能够产生巨大的热量，处理不当容易导致零件在高温的长期影响下发生变形。为此，在加工过程中要综合材料的特性以及加工现场的环境等因素，确定一个最佳的刀具角度，以最大程度上减少切削环节带来的热量，避免材料发生变形，进而达到提升材料质量的目的，同时又能延长板材的使用寿命。

（三）冷处理解决铝合金的加工变形

人工冷校形和振动时效是解决铝合金加工变形中冷处理的主要方法之一。振动时效基本原理是通过机械的方式使零件产生振动现象，在振动过程中因受到力的作用，从而松弛或者重新分布位置以达到尺寸的稳定。相比热处理方法而言，冷处理的优势较为明显，主要体现在成本低、生产周期短、资源耗费少等方面。此外，人工冷校形顾名思义则是当零件发生一定程度上变形之后通过一定的措施进行纠正，使之恢复到原来的形态。一般而言，人工冷校形有两种方式，其一为借助外力直接进行校正，其二为通过不断施加外力迫使内应力向外释放以达到校正的目的。不论是采用哪种方式，均需要合理控制好力度，避免用力过度或用力不足。

（四）热处理解决铝合金的加工变形

随着科技的发展当前对于铝合金材料加工的方法较多，但是热处理依然上较为常用的方法，发挥出的作用亦是较为理想的，同时通过运用不同的处理方式能够应对不同的材料。例如，针对于结构复杂的铝合金材料加工，则适应采用在粗加工的基础之上进行热处理，继而到精加工的；对于注重精确度的零件加工而言，适宜采用在粗加工的与半加工的基础之上进行热处理，继而达到精加工的目的，同时进一步对零件内部的内应力加以巩固，以为后续安装环节提供基础，提供小角度范围的“变形”以顺利的安装。

（五）解决铝合金硬铝板料变形的实例

淬火技术是材料加工过程中常用的技术之一，铝合金硬铝板料在此过程中内部应力会大为增加，而且内应力与板材的厚度之间成正比例关系也即当厚度增加，内应力则会同样增加。因此，如果在加工过程中放任内应力的存在，那么在使用过程中不可避免的会发生板材变形的现象。

三、结语

综上所述，铝合金材料变形在实际运用过程中较为常见，导致铝合金材料变形的原因是多样化的，既有加工因素亦有环境因素，但前者是主要因素所在。为此，在当前以及未来铝合金材料加工过程中要不断优化加工技术以弥补材料本身的不足，最大程度上的减少铝合金材料变形的概率。

参考文献：

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