铝合金型材是怎么生产出来的？一文带你看明白

1. 熔炼：给铝合金“打基础”

1.1 准备“食材”

• 关键要点：铝合金熔炼以纯度高的原生铝锭为主要原料，确保合金基本性能。按目标牌号要求准备各类合金元素添加剂（多以中间合金形式），并添加精炼剂、变质剂等辅助材料，用于去除杂质与优化铸造性能。

1.2 挑个好“锅”并准备好

• 核心内容：常用熔铸炉为反射炉（加热快、适合大规模生产）和电阻炉（温度控制精准、污染小、适合高质量合金熔炼）。装料前全面检查熔炉，包括炉体结构、加热系统、测温装置，同时清理和修补炉衬，避免杂质混入铝液影响合金质量。

1.3 装料与熔化

• 重要步骤：装料先放铝锭，部分熔化后加入中间合金及其他添加剂，防止合金元素过度烧损，且避免混入有害杂质。开启加热装置升温，熔化中不断搅拌铝液以加速熔化与均匀成分，同时密切关注炉温与铝液状态，适时调整加热功率。

1.4 精炼除气：给铝液“洗洗澡”

• 操作关键：铝液熔化达标后进行精炼除气，将精炼剂撒于铝液表面并压入内部，使其与氢气、夹杂物反应生成不溶化合物上浮去除。严格控制精炼剂用量、时间与温度，精炼后静置利于夹杂物充分上浮。

1.5 成分调整与检测：给合金“量体裁衣”

• 流程要点：精炼除气后用光谱分析仪检测铝液成分，依据检测结果添加中间合金调整偏差元素，再次检测直至合金成分完全符合目标牌号要求。

2. 铸造：把铝合金“塑形”

2.1 准备好“模具衣服”

• 操作细节：依据铸锭规格形状选择优质钢材制作的模具，使用前彻底清理模具杂质并预热至200 - 300℃，防止铝液倒入时激冷产生裂纹。

2.2 浇铸：“倒铝液”的学问

• 关键把控：用浇包将调好成分、精炼除气的铝液缓慢倒入预热模具，严格控制浇铸速度与温度。速度过快易卷入空气形成气孔，过慢则铸锭表面不平整；温度过高晶粒粗大，过低易出现冷隔、浇不足等问题，一般浇铸温度比合金液相线温度高50 - 100℃，浇铸时关注铝液流动并及时排气。

2.3 冷却凝固：让铸锭“冷静下来”

• 冷却方式：铸锭浇完可自然冷却，对冷却速度有要求时采用强制冷却（风冷、水冷等）细化晶粒提高质量，冷却过程确保速度均匀，防止铸锭变形或开裂。

2.4 脱模与清理：给铸锭“脱衣服、洗干净”

• 后续处理：铸锭冷却到一定温度脱模，小心操作避免损伤，脱模后清理表面残留杂质使表面光洁，同时初步检查外观，标记处理气孔、砂眼、裂纹等缺陷。

3. 均匀化处理：让铸锭“内部和谐”

3.1 加热升温：慢慢“热起来”

• 升温要求：将铸锭放入加热炉，以5 - 10℃/h的速度缓慢升温至均匀化处理温度（一般在合金固相线温度以下10 - 30℃，依合金成分和相图确定），防止升温过快产生热应力导致铸锭变形或开裂。

3.2 保温阶段：“保持热度”

• 保温要点：铸锭达到均匀化温度后保温8 - 24小时（依铸锭尺寸、合金成分和加热炉特性而定），确保内部成分充分扩散消除偏析，保温时保证炉内温度均匀。

3.3 冷却降温：缓缓“冷下去”

• 冷却控制：均匀化处理后，铸锭随炉冷却或在空气中缓慢冷却，防止冷却过快产生新内应力。

4. 挤压成型：把铸锭“挤”成型材

4.1 准备坯料：给铸锭“切段加工”

• 坯料处理：将均匀化处理后的铸锭锯成合适长度坯料（依挤压机工作长度和型材挤压比确定），车削坯料两端使其端面平整且垂直轴线，同时清理表面油污、氧化皮等杂质。

4.2 模具安装与调试：给模具“找好位置”

• 模具准备：根据型材形状尺寸选择由模座、模芯、模套等组成的挤压模具，确保各部分紧密配合。安装模具至挤压机模具座并调试校正，使模具中心线与挤压机轴线重合，同时预热模具至400 - 500℃，提高模具韧性、寿命，利于铝坯顺利通过。

4.3 加热坯料：把坯料“加热到合适温度”

• 加热控制：将坯料放入加热炉加热至450 - 550℃（依合金成分而异）的挤压温度，严格控制加热速度与时间，保证坯料受热均匀（可设通风与温度监测装置），防止过热或过烧影响型材性能。

4.4 挤压操作：“用力挤出型材”

• 挤压要点：坯料加热达标后迅速转移至挤压筒，启动挤压机通过挤压杆施压使坯料从模孔挤出成型。控制好挤压速度，过快易致型材表面出现裂纹等缺陷，过慢则影响生产效率，同时根据挤出情况适时调整挤压机压力和速度，保证型材尺寸精度与表面质量。

4.5 出料与切断：把型材“送出并截断”

• 后续操作：挤出型材由出料装置送出，牵引保证直线度与尺寸稳定性，达到一定长度后用锯床切断，控制锯切速度与锯片进给量，确保切口平整无毛刺。

5. 淬火冷却：让型材“强身健体”

5.1 淬火加热：快速“升温强化”

• 加热要求：挤压成型后的型材为提升力学性能需淬火，快速送入淬火炉加热至500 - 550℃（接近合金固相线温度，依合金成分而定）的淬火温度，快速升温可减少高温停留时间，防止晶粒长大。

5.2 冷却介质选择与冷却操作：选对“降温方式”

• 冷却选择：淬火冷却需根据铝合金特性选择冷却介质（水、空气、聚合物水溶液等）。对淬火敏感合金可能用水冷快速冷却保留过饱和固溶体；对变形要求严格的型材，采用风冷或聚合物水溶液冷却适当降低速度减少变形，冷却时保证型材各部位冷却均匀，避免产生内应力与变形。

6. 拉伸矫直：给型材“拉直整形”

6.1 设备准备：检查“矫直工具”

• 设备检查：使用由拉伸机、夹具等组成的专门拉伸矫直设备，操作前检查调试，确保拉伸机拉力控制系统准确可靠，夹具夹紧型材且不损伤表面。

6.2 矫直操作：“拉伸校正”

• 矫直控制：将淬火冷却后的型材装夹在设备上，依据型材规格和变形设定合适拉伸力与长度。拉伸力过小无法消除内应力和变形，过大则影响尺寸精度与力学性能。拉伸过程关注型材变形，适时调整力和速度，保证直线度和尺寸精度达标，同时控制拉伸时间，防止型材疲劳损伤。

6.3 检查与调整：“看看整得好不好”

• 检查调整：拉伸矫直后用直尺、卡尺等测量工具检查型材直线度、尺寸精度等，与标准对比，若有变形或尺寸偏差，再次矫直或调整。

7. 时效处理：让型材“性能升级”

7.1 时效工艺选择：选个“时效办法”

• 工艺选择：铝合金时效处理分自然时效（室温下长时间放置使过饱和固溶体分解提高强度硬度，但时间长）和人工时效（加热到150 - 200℃并保温，加速分解缩短时效时间），根据合金成分、型材用途和生产效率选择，一般多采用人工时效满足时效速度要求。

7.2 加热与保温：“升温保温促变化”

• 人工时效操作：人工时效时将型材放入时效炉，以10 - 20℃/h速度升温至时效温度，保温6 - 12小时（依合金成分和型材厚度等因素确定），保温时用循环风机保证炉内温度均匀。

7.3 冷却出炉：“冷却稳定性能”

• 冷却稳定：时效处理后型材在空气中自然冷却，使合金组织和性能更稳定，冷却后进入下道工序。

8. 检验：给型材“全面体检”

8.1 尺寸检测：“量量大小合不合格”

• 检测内容：使用卡尺、直尺、卷尺、塞尺、三坐标测量仪等量具检测型材宽度、厚度、内径、外径、长度、壁厚偏差等尺寸，并与标准尺寸公差对比，确保尺寸达标。

8.2 力学性能检测：“试试型材有多强”

• 检测方法：通过拉伸试验（测抗拉强度、屈服强度和伸长率）、硬度试验（布氏、洛氏、维氏硬度测试）检测型材力学性能，检测样品从型材截取并按标准加工制备。

8.3 表面质量检测：“瞧瞧表面好不好”

• 检测手段：采用目视检查（查看有无裂纹、气泡等缺陷及色泽均匀度）与仪器检测（粗糙度仪测表面粗糙度，对表面处理型材测处理层厚度、附着力等）相结合的方式检测型材表面质量，确保合格。

8.4 化学成分检测：“查查成分对不对”

• 成分检测：用光谱分析仪再次检测型材化学成分，确保生产过程中合金成分在规定范围内，若偏差超出允许范围，型材需特殊处理或判定为不合格。

9. 包装入库：为铝合金型材保驾护航

9.1 挑选合适 “防护服”

铝合金型材经生产与检验合格后，进入包装入库环节，此环节如同为型材穿上防护服，保障其在后续运输与存储中不受损。需依据型材规格、形状及运输要求，精心挑选包装材料，常见的有塑料薄膜、编织袋、纸护角和木托盘等。塑料薄膜似贴身保护膜，紧密包裹型材，有效防潮防尘；编织袋方便搬运且提供一定保护；纸护角专门保护型材棱角，防止搬运运输时磕碰；木托盘如坚实底座，承载型材便于叉车装卸。

9.2 细致包装操作

包装时依序进行。首先，用塑料薄膜紧密缠绕型材，确保全面覆盖，对于超长或大尺寸型材，应分段缠绕并固定。接着，在型材两端及棱角等易损关键部位放置纸护角，提供额外保护。之后，小心将型材装入编织袋，必要时用绳索或打包带加固，使包装更牢固。最后，将包装好的型材整齐码放在木托盘上，并用缠绕膜固定型材与木托盘整体，防止运输中型材移位。

9.3 有序入库存储

包装完成的型材，需再次核对数量与规格，确认无误后吊运至仓库指定区域存储。仓库应保持干燥、通风，避免型材受潮生锈。存储时型材应分类存放，便于管理与查找。同时，建立库存管理台账，详细记录型材入库时间、数量、规格、批次等信息，以便随时追溯与管理。