6082鋁合金屬熱處理可強(qiáng)化合金，具有良好的可成型性、可焊接性、可機(jī)械加工性和耐腐蝕性，同時(shí)具有中等強(qiáng)度，在退火后仍能維持較好的操作性，主要用于機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，包括棒材、板材、管材和型材等。這種合金具有和6061合金相似但不完全相同的機(jī)械性能，　其-T6狀態(tài)具有較高的機(jī)械特性。鋁合金6082在歐洲是很常用的鋁合金產(chǎn)品，在美國也有很高的應(yīng)用，適用于加工原料，無縫鋁管，結(jié)構(gòu)型材和定制型材等。6082鋁合金通常具有很好的加工特性和很好的陽極反應(yīng)性能。最常用的陽極反應(yīng)方法包括去除雜質(zhì)和染色，涂層等。

1. 客戶的質(zhì)量要求

6082合金T4供應(yīng)狀態(tài)屬中等強(qiáng)度，固溶熱處理和自然時(shí)效至基本穩(wěn)定狀態(tài)的鋁合金，客戶將型材購回后，在力學(xué)性能未上升的狀態(tài)下，進(jìn)行折彎加工處理（不屬嚴(yán)格意義的冷加工），再行時(shí)效硬化，以達(dá)到力學(xué)性能要求（6082合金時(shí)效停放機(jī)理，本人在《全國第十四屆輕合金加工學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集——6061、6082鋁合金時(shí)效機(jī)制及停放效應(yīng)的工藝探討》一文中有專門論述，本文從略。）客戶具體的型材標(biāo)準(zhǔn)如下：

1.1 抗拉強(qiáng)度：205Mpa～250 Mpa，極限280 Mpa。

1.2 屈服強(qiáng)度：≥110 Mpa

1.3 伸長(zhǎng)率：≥12%

1.4 表面光潔，無線條，擠壓紋無手感，無擦傷、劃傷，無坑凹現(xiàn)象，無明顯的陰陽面。

1.5 幾何尺寸符合圖紙要求。

1.6 確保從擠壓完成之日至運(yùn)輸、客戶自行加工完成15天之內(nèi)，力學(xué)性能無變化，折彎加工不發(fā)生脆裂、裂紋現(xiàn)象。

2. 化學(xué)成分的調(diào)整

6082合金屬中等強(qiáng)度鋁合金，Si、Mg、Mn元素含量較6063比較高，擠壓困難，特別是Si含量，若按國標(biāo)取上限，力學(xué)性能能夠保證，但擠壓困難，而且極易產(chǎn)生白點(diǎn)，報(bào)廢量大，Si含量取下限又極易發(fā)生力學(xué)性能不合格的質(zhì)量事故，所以在化學(xué)成分的配比上，盡量保持金屬元素平衡，加強(qiáng)擠壓工藝控制，以達(dá)到理想的效果。表1是某公司6082合金T4供應(yīng)狀態(tài)化學(xué)成分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。

表1  6082化學(xué)萬分內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)  （質(zhì)量分?jǐn)?shù)：wt/%）

3. 熔煉工序生產(chǎn)鋁棒工藝技術(shù)參數(shù)

鋁棒晶粒度必須達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以保證優(yōu)良的擠壓性能，具體的生產(chǎn)工藝參數(shù)如下：

3.1 熔煉溫度：730℃～760℃

3.2 鑄造溫度：715℃～730℃（指鑄造盤內(nèi)溫度，冬天取上限，夏天取下限）

3.3 鑄造速度：【設(shè)備制造廠家不同，有一定的差別】。

3.3.1 Ф80mm-90mm    170-180mm/min

3.3.2 Ф120mm-130mm  150-160mm/min

3.3.3 Ф150mm-160mm  120-130mm/min

3.3.4 Ф170mm-180mm  110-120mm/min

3.3.5 Ф228mm        90-100mm/min

3.3.6 Ф80mm-90mm  170-180mm/min

3.3.7 水壓：0.04-0.08Mpa/cm2

4. 擠壓生產(chǎn)工藝

6082合金T4供應(yīng)狀態(tài)，主要控制鋁棒上機(jī)溫度，擠壓速度、淬火溫度，特別是客戶對(duì)抗拉強(qiáng)度有嚴(yán)格的限制，達(dá)不到最低標(biāo)準(zhǔn)或超過標(biāo)準(zhǔn)客戶都不接受，并且在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，經(jīng)過加工后，還需時(shí)效硬化，從嚴(yán)格的意義上講，并不屬于真正的T4供應(yīng)狀態(tài)，故在制訂擠壓工藝時(shí)在確保三溫的前提下，還應(yīng)確保型材從模具出口到淬火之間（在線淬火）的時(shí)間間隔，應(yīng)符合表2的規(guī)定：

表2  擠壓材從模具出口到淬火區(qū)入口之間的時(shí)間間隔

4.1 工藝參數(shù)

4.1.1 鋁棒上機(jī)溫度:460℃-470℃。應(yīng)先行將鋁棒加溫至520℃±5℃，擠壓前從爐內(nèi)拿出，降溫至工藝溫度。若是中頻、工頻鋁棒加溫爐，可將溫度提高10℃，直接擠壓。

4.1.2 擠壓筒溫度：400℃-420℃

4.1.3 模具溫度：440℃-460℃

4.1.4 擠出速度：6m/min～10 m/min（壁厚≥3㎜型材）

                8m/min～16 m/min（壁厚＜3㎜型材）

4.1.5 淬火溫度：525℃～540℃

4.1.6 淬火方式：強(qiáng)風(fēng)（風(fēng)量660m3/n，全壓850Pa）

4.1.7 淬火速度：≥4℃/S

4.1.8 擠壓系數(shù)（擠壓比）：20-60

4.1.9 鐓粗系數(shù)：1.03-1.16

4.2 力學(xué)性能檢測(cè)及生產(chǎn)工藝調(diào)整試驗(yàn)

4.2.1 檢測(cè)數(shù)據(jù)

按照4.1條的工藝參數(shù)，于4月份、5月份生產(chǎn)了二批型材共20T，經(jīng)檢測(cè)全部合格。7月份生產(chǎn)了一批型材共10T，經(jīng)抽查10個(gè)批次結(jié)果見表3

表3  12小時(shí)現(xiàn)場(chǎng)抽查10批次檢測(cè)力學(xué)性能數(shù)據(jù)

4.2.2 重新抽查數(shù)據(jù)

經(jīng)查生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)工藝記錄，基本符合工藝參數(shù)，考慮到七月份，擠壓車間溫度高達(dá)45℃-48℃，而且坯料包裝倉庫緊鄰擠壓車間，溫度一致。故從二個(gè)不合格批次的型材中重新2次抽查，結(jié)果見表4。

表4  48小時(shí)倉庫抽查2批次檢測(cè)力學(xué)性能數(shù)據(jù)

4.2.3 退火工藝試驗(yàn)

4.2.3.1 根據(jù)上述數(shù)據(jù)表明，除去型材存放環(huán)境不當(dāng)之外，根本原因應(yīng)屬現(xiàn)場(chǎng)工藝控制不當(dāng)所致（鋁棒溫度偏高或偏低，或鋁棒溫度沒有擠壓前降溫或鋁棒溫度降溫過低）。考慮到批次量大，又要按期交貨，故采用退火工藝進(jìn)行補(bǔ)救。經(jīng)過分析，判定選定用第13批次生產(chǎn)的型材作退火試驗(yàn)。表5是260℃、保溫90min檢測(cè)數(shù)據(jù)。

表5  260℃、保溫90min檢測(cè)數(shù)據(jù)

4.2.3.2 按上述工藝退火，抗拉強(qiáng)度明顯降低，達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)性能。經(jīng)重新修訂退火工藝，該批次型材全部合格，具體數(shù)據(jù)見表6。

表6  250℃、保溫40min退火處理后檢測(cè)的數(shù)據(jù)

按照上述工藝將未發(fā)給客戶的型材全部進(jìn)行退火處理，經(jīng)抽查全部合格，該批型材經(jīng)過10天到達(dá)客戶倉庫，客戶立即進(jìn)行抽查檢測(cè)。表7是抽查結(jié)果（室外溫度36-39℃）。

表7  型材經(jīng)過10天，客戶抽查檢查的力學(xué)性能數(shù)據(jù)

5. 儲(chǔ)存與包裝

客戶第三次大批量下訂單生產(chǎn)時(shí)，必須保證一次生產(chǎn)合格，否則，經(jīng)過退火不但增加成本，而且每個(gè)企業(yè)的時(shí)效爐基本上都是滿負(fù)荷運(yùn)行。退火工藝只能作為補(bǔ)救措施，關(guān)鍵還是要嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)工藝控制。為此，某公司在生產(chǎn)6082合金T4供應(yīng)狀態(tài)型材時(shí)，派專人在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督工藝，每30min測(cè)量一次棒溫、每40min用手持紅外激光測(cè)溫儀測(cè)一次淬火溫度，以確保生產(chǎn)按規(guī)定工藝執(zhí)行。型材生產(chǎn)完畢立即轉(zhuǎn)移到溫度相對(duì)低一點(diǎn)的倉庫存放，并且在存放之前，擠壓完成后，在型材溫度沒有完全降下來立即由膠袋包裝，型材兩頭用封口膠纏死，不要讓空氣進(jìn)入。本批次共30T型材生產(chǎn)周3天，運(yùn)輸周期7天，到達(dá)客戶處加工5天至客戶最后一扎型材加工前，檢測(cè)時(shí)力學(xué)性能全部合格。表8是同批次不同時(shí)間段，包裝型材與未包裝型材的試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)。

表8  各時(shí)間段未包裝、包裝型材檢測(cè)的力學(xué)性能

6. 結(jié)論

本文著重介紹6082合金T4供應(yīng)狀態(tài)的力學(xué)性能檢測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)及生產(chǎn)工藝。從表8可以看出，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格控制操作工藝，擠壓完成后，立即派人進(jìn)行包裝，即每鋸切一支，包裝一支，讓型材盡量減少與空氣接觸時(shí)間，凡包裝的型材，存放4h以后，即能獲得理想的力學(xué)性能，且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，力學(xué)性能并沒有大的變化（具體機(jī)理待另文論述）。但沒有包裝的型材，在96h之內(nèi)變化不大，但在12天之后型材的自然時(shí)效效應(yīng)增加，力學(xué)性能逐步增加。