金属挤压新工艺的研发

    金属挤压具有品种多样性好和生产灵活性大等许多重要特点，是金属管棒线型材工业生产和各种复合材料、粉末材料、高性能难加工材料等新材料与新产品制备、加工的重要方法。随着经济建设与高新技术的快速发展，金属挤压技术得到了快速发展。近十年来，我国在金属挤压产量、高端产品开发、重型和超重型挤压设备的国产化和生产线建设等方面，取得了举世瞩目的成就，目前正在积极研发金属挤压新工艺。

    1. 等温挤压技术。

    为了克服挤压过程中温度变化导致的产品组织性能变化，提高挤压速度，等温挤压工艺越来越受到重视。实现等温挤压的方法有坯料梯温加热/冷却、工模具控温、参数优化法、基于热力模型的速度控制、温度-速度在线检测闭环控制等。其中，温度-速度在线检测闭环控制效果最好，但其实现难度较大，是等温挤压工艺的理想发展方向。温度-速度闭环控制法是在挤压过程中在线测定模孔出口处产品温度的变化，将测定结果进行反馈，据此实时调整挤压速度，达到实现等温挤压的目的。温度-速度闭环控制除了可以获得出模孔处产品温度保持一定的效果之外，与普通的等速挤压相比，在许多情况下往往还因为挤压初期和中期的速度大幅度提高而显著缩短挤压时间，从而提高生产效率。但是，由于挤压机的速度响应频率、挤压机速度输出非线形等特点，往往难以获得理想控制效果，因而开发多种方法联合控制的等温挤压技术受到关注。通过采用特殊结构的挤压模，控制金属的流动，可以成形各种层状复合材料，其中的一些层状复合材料是采用现有塑性加工方法难以乃至无法成形的，如采用两种或多种材料来构成同一包覆层( 即在圆周方向由不同材料焊合成一体的包覆层) 、同时进行两层以上的包覆、多层复合管或空心型材、特种层状复合材料等。

    2. 多坯料挤压。

    多坯料挤压法不同于传统挤压中只使用一个坯料的情形，而是根据需要在一个筒体上开设多个挤压筒孔，在各个筒孔内装入尺寸和材质相同或不同的坯料，然后同时进行挤压。在附加弯曲挤压成形法中，弯曲变形装置既对型材的移动方向起到导向作用，并同时给挤出模孔后的型材施加弯曲变形，以得到所需的弧形型材。因此，附加弯曲挤压法实际上是一种挤压-弯曲联合加工法。

    3. 包芯挤压。

    为了满足某些特殊用途的需要，如细长特钢、高温合金管材，铜包钢线材等，包芯挤压法是一种简单可行的方法。如将芯杆换为包覆线材的芯材，所得产品即为包覆线材。包芯挤压的最大特点是在普通带独立穿孔系统的挤压机上即可实现，它是在结合了固定针挤压和随动针挤压两种方法的特点的基础上而发展起来的一种方法，芯棒或芯材从挤压机后部，通过空心针支承和空心针进入模孔，在被挤压金属施加在芯棒表面的摩擦力的带动下，与挤压产品同步流出模孔。