铝咬合：发生原因及预防措施

当铝的表面因摩擦而意外粘合时，就会产生磨损。 该过程的特点是摩擦、表面损坏，在某些情况下甚至会出现冷焊。 

由于铝质柔软且延展性好，当两个部件接触时，铝很容易发生咬合。两个滑动表面之间的强粘附力会导致咬合。

此外，在高压下，铝表面的氧化层会破裂。当压力超过阈值时，微观层面的金属键就会熔合。 这种金属键导致 材料转移、表面侵蚀，甚至整个组件故障都会造成损坏。 

铝零件在加工和组装时需要妥善管理。 咬合事件很容易影响部件的性能和使用寿命。 本文将讨论铝咬合是如何发生的以及如何应对。 因此，请阅读整篇文章以获得更好的策略和专业建议。

 

什么是铝咬合？

铝咬合

铝咬合是指两个表面相互粘附。通常，咬合是由于摩擦而发生的，从而导致冷焊和材料转移。它通常发生在液压系统部件和发动机活塞中。 

金属咬合 在低滑动速度和高负载下很可能会发生这种情况。润滑不良和高温可能会使情况变得更糟。一般来说，铝和钛等较软的金属很容易发生磨损。 

在压力下，铝上的氧化层会分解，露出下面的原材料。这在 紧固件 螺栓容易发生剪切和卡死。由于切削刀具上材料堆积，磨损也会影响加工。

 

咬合是如何发生的？

粘连过程

粘连是两个金属表面在压力作用下粘连的一种现象。结果，材料意外转移，表面受损。粘连的发生过程如下：

表面粗糙度和摩擦

即使是最抛光的金属表面也会有微小的凹痕。当铝部件接触时，这些微小的凸起边缘会产生摩擦。因此，温度升高会进一步削弱保护性氧化铝层。

咬合如何导致冷焊？

在高压下，金属原子会结合在一起，造成粘连。这种粘连是磨损的主要特征，会导致冷焊，即金属表面融合在一起。结果，一小部分金属会从一个部件移动到另一个部件。经过长时间，会出现凸起的肿块，造成进一步的损坏。

快速磨损蔓延

垫圈磨损

磨损比正常磨损发展得更快，导致表面更快损坏。一旦开始，材料转移就会迅速增加。不良磨损会导致表面严重损坏。在最坏的情况下，机械零件可能会完全锁定并停止重新定位。

预防粘连 

定期检查可以防止磨损加剧。润滑剂和油可以帮助减少摩擦。用不同材料制成的两个独立部件拧在一起也有助于避免粘连。 

 

铝咬合的常见原因及预防方法？

铝材磨损是由于材料相互移动时相关表面过度磨损而发生的。认识到这些潜在问题有助于制定适当的应对策略。  

高表面运动摩擦和接触  

紧固件磨损

铝表面在运动时会产生很大的摩擦力。这是因为铝质材料柔软且易延展。当铝的两个部分试图相互滑动时，它们的表面会在微观尺度上发生熔接。最终，低水平的粘合过程会导致咬合和磨损。  

预防：低摩擦表面处理可以消除金属与金属之间的接触。使用润滑剂可显著降低表面粘附力。  

缺乏润滑剂  

缺乏足够的润滑会增加摩擦力，使铝更容易r 令人恼火暴露的表面会产生过多的热量，削弱氧化层。由于氧化层起着保护层的作用，因此当氧化层被破坏时，金属原子的结合就会变得容易。  

预防：应经常使用润滑剂和防卡剂。它们将减少直接金属接触和粘合过程的发生。  

接触压力过大  

随着铝部件之间的压力增加，磨损会加速。它们会变形并粘连，使表面变形永久化。持续的力会移动表面，从而形成牢固的粘合。

预防：不要对滑动部件施加过大的力。改变负载，使集中应力最小化。

滑动速度缓慢

由于铝在大负荷下移动缓慢，容易发生粘连。两个表面接触的时间越长，越容易形成粘连。这会导致材料转移和表面损坏增加。

预防：在滑动金属加工过程中，应保持最佳滑动速度。快速移动可减少表面粘附所花费的时间。 

表面质量差

磨损的紧固件

铝的粗糙表面加剧了磨损。小凸起导致压力分布不均匀。这些高点会破坏保护性氧化层并露出新金属。

预防：使用抛光剂，以及 硬涂层阳极氧化 适用于铝加工部件。更光滑的表面可减少摩擦并最大程度地减少粘附。 

不兼容的材料配对

铝表面相互摩擦很容易产生磨损。当软金属被挤压在一起时，它们往往会粘在一起。这会导致材料损失和表面损坏。 

预防：尽可能将铝与强度更高的金属一起使用。与不锈钢和涂层金属结合使用可以减少粘附。

 

加工铝零件时如何防止咬合?

信息图：粘连预防指标

粘连是 铝合金加工。这种现象是由于金属表面之间的摩擦和粘附而产生的。（如果您有兴趣了解如何加工铝以制造零件和原型，这里有我们全面的指南 铝数控加工)

防止铝咬合可延长刀具寿命并提高零件质量。以下是加工过程中减少咬合的关键方法。

使用适当的润滑

润滑剂具有减少摩擦和防止金属粘结的作用。使用足够的冷却液和切削液可减少热量积聚。从而实现平稳的切削动作，而不会产生粘结。 

选择正确的切削工具

通过使用锋利且带涂层的工具，可以最大限度地减少磨损。具体而言，涂有 TiN 或 DLC 的硬质合金工具无法实现最佳的材料粘合。此外，经过适当处理的高速钢 (HSS) 工具也很有效。 

优化切削速度和进给量

速度慢会导致产生过多的热量并增加粘附力。随着接触时间的减少， 切割速度，从而减少咬边。进给率调节可实现充分的材料去除，不受限制。 

改善表面光洁度

粗糙的表面会因摩擦力增大而容易产生咬合。 金属表面处理 在加工铝时使用平滑进给的工具有助于防止材料转移。此外，研磨、珩磨和喷砂等精加工方法有助于进一步消除磨损并提高表面质量。

使用防卡剂

涂抹防卡涂层

防卡剂产品在铝表面形成一道屏障，防止接触并减少粘附。它们在需要精确移动的配件和螺纹部件中特别有用。 

使用合适的材料组合

铝与类似金属接触时，磨损会加剧。增加工艺中使用的金属（如不锈钢和涂层工具）的硬度可以降低磨损率。材料配对选择是减少磨损的最关键因素之一。 

保持适当的工具温度

过热会加剧铝咬合。使用冷却液、气流或喷雾系统可保持较低的温度。降低热量可提高附着力并实现更好的切割性能。

 

修复铝咬合：可以修复吗？

尽管铝咬合可能很严重，但并非完全不可逆。修复受损表面通常需要进行一些表面细化，例如重新加工或特殊涂层。以下是一些常见的咬合修复策略：

评估损害

螺纹磨损 

在尝试修复之前，检查磨损范围很重要。磨损程度可能不同。 

例如，轻微的磨损可视为划痕和材料位移。可通过清洁或抛光去除。 

因此，严重咬合被归类为深度划伤。如果材料损失且螺纹损坏，则很难修复。

修复铝咬合的常用方法

以下是修复铝擦伤表面的常用方法。

抛光和表面修整： 

抛光金属表面

对于轻微的磨损，建议使用表面抛光和打磨技术。同时，也可以使用研磨方法来平滑任何尖锐的边缘。如果磨损已经深入到表面，这种方法很有效。

重新加工受影响的区域： 

如果金属咬合更严重，则需要采用研磨、铣削和平滑等更复杂的方法来去除咬合区域。

施加防磨损涂层： 

防磨损涂层

多种表面处理，如 阳极氧化铝、特氟龙涂层和干性润滑剂可防止磨损和擦伤。这些程序可减少金属接触面的粘附性并减轻其直接接触。

紧固件螺纹修复： 

对于螺纹部件发生咬合的情况，修复方法可以是重新攻丝、使用螺纹嵌件或直接更换整个紧固件。为防止再次发生咬合问题，必须在螺纹上涂抹螺纹润滑剂和防卡剂。

适当的润滑和冷却： 

如果磨损的原因是过热和摩擦，则采用冷却和润滑技术可以防止进一步损坏。使用干膜润滑剂、油或油脂进行表面处理将减少摩擦并延长部件的使用寿命。

什么时候需要更换？

如果结构弱化和过度材料损失及变形不可逆转，则修复受影响区域可能是最可行的解决方案。紧固件、轴承和 精密加工零件 为了安全和功能性，应更换严重磨损的部件。

预防未来磨损

修复工作完成后，应采取措施尽量减少再次出现磨损的可能性。引入高硬度材料、保护涂层和适当的润滑将大大减轻磨损。此外，通过控制负载力和工作温度，可以长期保护铝部件的完整性。

 

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常见问题

Q1：什么是铝咬合？

铝咬合是指金属表面因摩擦而粘在一起。它会导致材料转移、粗糙斑块和零件故障。它通常发生在滑动部件和紧固件中。

问题2：如何防止铝拉毛？

使用润滑剂、涂层和阳极氧化来减少摩擦。此外，降低接触压力和优化的加工技术以防止粘附也有助于最大限度地减少磨损。

问题3：铝拉毛的原因有哪些？

高摩擦、高压力和氧化层受损通常会导致磨损。软铝合金更容易发生材料粘附。润滑不良和高滑动速度进一步增加了风险。

问题 4：铝咬合可以修复吗？还是不可逆的？

轻微磨损可通过抛光或重新加工进行修复。严重磨损则必须更换。使用合适的紧固件、润滑和涂层添加剂可延长部件的使用寿命。

问题 5：铝加工比其他金属更容易磨损吗？

铝比大多数金属更软，延展性更好。适当的润滑剂和切削方法有助于最大程度地减少磨损问题。通过使用涂层刀具和加工条件控制，也可以提高性能。

问题 6：表面处理如何有助于防止铝咬合？

阳极氧化、涂层和润滑剂可减少滑动部件之间的摩擦和磨损。这些处理可形成保护层，防止强力粘附。此外，硬质阳极氧化和 镀镍 还可以更好地保护高摩擦部件。

问题 7：哪些加工技术可以降低铝咬合的风险？

使用锋利的刀具、合适的冷却液和优化的切削速度。涂层刀具和较低的热量积聚也有帮助。避免过高的进给率和保持刀具锋利可以进一步减少磨损。