鋁擠壓，擠出的型材有黑心

　　鋁擠壓型材出現(xiàn) “黑心”，是指型材橫截面中心或內部出現(xiàn)深色、疏松、氧化或有缺陷的區(qū)域，不僅影響外觀，還可能降低型材的力學性能（如強度、韌性）和耐腐蝕性。這種問題多由材料質量、工藝參數或模具設計不當導致，需針對性排查解決。

　　一、“黑心” 產生的核心原因

　　“黑心” 本質是鋁型材內部金屬流動不均、局部過熱、氧化或存在疏松缺陷，具體原因可分為以下幾類：

　　1. 鑄錠質量不佳

　　- 鑄錠存在偏析（成分分布不均）、夾雜（如非金屬雜質）

　　- 鑄錠未充分均勻化退火，內部組織粗大或不均

　　- 鑄錠含氫量過高（＞0.2mL/100g）

　　偏析或組織不均會導致擠壓時金屬流動速度差異，局部應力集中；氫在高溫下形成氣泡，冷卻后留下疏松；夾雜會阻礙金屬融合，形成缺陷中心。

　　2. 擠壓工藝參數不合理

　　- 擠壓溫度過高（超過鋁合金臨界溫度，如 6061 超過 550℃）

　　- 擠壓速度過快，金屬變形熱集中

　　- 擠壓時潤滑不足或潤滑劑不當

　　高溫會導致局部金屬過熱，晶粒粗大甚至局部熔化，冷卻后形成深色氧化區(qū)；速度過快會使金屬內部摩擦熱積聚，無法及時散熱，引發(fā)內部氧化；潤滑不足會加劇模具與金屬的摩擦，導致局部溫度驟升。

　　3. 金屬流動不均

　　- 模具設計不合理（如分流孔分布不均、模芯尺寸不當）

　　- 擠壓筒與模具對中性差

　　- 金屬在擠壓時 “死區(qū)” 過大

　　模具設計缺陷會導致金屬向中心流動時速度不一致，中心區(qū)域金屬受擠壓不充分，形成疏松；“死區(qū)”（擠壓筒內未參與流動的金屬）過大會使中心金屬滯留時間過長，受熱氧化，隨流動進入型材內部。

　　4. 冷卻速度不足

　　- 擠壓后型材冷卻緩慢（如風冷強度不夠、水冷延遲）

　　- 環(huán)境溫度過高，散熱條件差　　

　　高溫型材若冷卻不及時，中心區(qū)域金屬會持續(xù)氧化，或因晶粒粗大形成深色區(qū)；緩慢冷卻還會導致內部應力集中，引發(fā)微裂紋，進一步加劇 “黑心”。

　　二、解決 “黑心” 問題的實操方案

　　針對上述原因，可從材料、工藝、模具三方面優(yōu)化，具體步驟如下：

　　1. 嚴控鑄錠質量，從源頭減少缺陷

　　鑄錠均勻化處理：將鑄錠加熱至 500-550℃（根據合金成分調整），保溫 4-8 小時，緩慢冷卻，消除內部偏析和粗大晶粒，確保金屬組織均勻。

　　控制鑄錠氫含量：通過在線除氣、真空鑄造等工藝，將氫含量控制在 0.15mL/100g 以下，避免擠壓時形成氣泡導致疏松。

　　去除鑄錠雜質：鑄錠表面需清理干凈（無油污、氧化皮），內部不允許有非金屬夾雜（如氧化渣），可通過探傷檢測篩選合格鑄錠。

　　2. 優(yōu)化擠壓工藝參數，避免局部異常

　　以 6063 合金為例

　　- 擠壓溫度：鑄錠：480-520℃；模具：450-480℃；溫度過高→金屬過熱氧化；溫度過低→變形抗力大，流動不均。需根據型材壁厚調整：薄壁型材取上限（保證流動性），厚壁型材取下限（避免過熱）。

　　- 擠壓速度：10-30m/min；速度過快→摩擦熱驟增，中心區(qū)域過熱；速度過慢→生產效率低，且金屬在模具內滯留時間長，易氧化。厚壁型材宜慢（≤20m/min），薄壁型材可稍快（≤30m/min）。

　　- 潤滑方式：模具工作帶涂石墨或專用潤滑劑；確保金屬與模具之間潤滑均勻，減少摩擦熱集中，避免局部 “粘模” 導致的金屬流動受阻。

　　3. 改進模具設計，保證金屬流動均勻

　　- 優(yōu)化分流孔與導流腔：分流孔數量需與型材截面匹配（如對稱型材用偶數孔），孔面積總和應略大于型材斷面積，確保金屬分流均勻；導流腔（焊合室）深度適中（一般為型材最大壁厚的 3-5 倍），保證金屬充分焊合，避免中心區(qū)域未焊合形成疏松。

　　- 合理設計工作帶：工作帶（模具出口處的平直段）長度需根據型材各部位壁厚調整，厚壁部位工作帶稍長（增加阻力，減緩流動），薄壁部位稍短（減少阻力，加快流動），使型材各區(qū)域金屬流出速度一致，避免中心區(qū)域因流動過慢形成 “滯留區(qū)”。

　　- 保證模具對中性：安裝模具時，確保模具中心與擠壓筒中心對齊，偏差≤0.5mm，避免金屬向一側偏移導致中心區(qū)域受力不均。

　　總結：預防 “黑心” 的核心邏輯

　　鋁型材 “黑心” 是材料均勻性、工藝穩(wěn)定性、模具適配性共同作用的結果。解決時需優(yōu)先排查鑄錠質量（源頭控制），再通過溫度、速度等工藝參數優(yōu)化避免局部過熱或流動不均，最后通過模具設計保證金屬均勻流動與焊合。生產中可通過 “試擠 - 截面檢測 - 參數調整” 的循環(huán)，快速定位問題點，從根本上減少黑心缺陷，提升型材質量。