发布时间2022-08-06，由cyanbat发布 | 关键词：铝合金6063

什么是铝合金6063？

6063铝材广泛用于建筑铝门窗、幕墙的骨架。为保证门窗幕墙具有较高的抗风压、装配性能、耐腐蚀和装饰性能，对铝合金型材的综合性能要求远高于行业型材标准。

在国标GB/T3190规定的6063铝材成分范围内，不同的化学成分值会导致不同的材料特性。当化学成分范围较大时，性能差异会在较大范围内波动。, 从而使型材的综合性能一发不可收拾。

6063铝的化学成分已成为生产优质铝合金建筑型材的最重要部分。

7009铝合金，美式变形铝及铝合金。铝合金分为两大类：

铸造铝合金，以铸态状态使用；变形铝合金，可承受压力加工，比铸态具有更高的力学性能。可加工成各种形状和规格的铝合金材料。主要用于制造航空设备、日用品、建筑门窗等。

6063是用于挤压的代表性合金。其强度比6061低，具有良好的可挤压性，可用作具有复杂截面的形状。具有良好的耐腐蚀性和表面处理能力。

它是一种低合金Al-Mg-Si系高塑性合金。具有许多有价值的功能：

– 通过热处理强化，冲击韧性高，对缺陷不敏感。 – 具有良好的热塑性，可高速挤压成复杂的薄壁空心型材或结构复杂的锻件。淬火温度范围宽，淬火敏感性低。挤压锻造脱模后，只要温度高于淬火温度即可。可用喷水或透水淬火。薄壁零件（6个小于3mm）也可以风淬。 – 优良的焊接性能和耐腐蚀性能，无应力腐蚀开裂倾向。在可热处理铝合金中，Al-Mg-Si系合金是6063中未发现应力腐蚀开裂现象的合金。 – 加工后表面非常光滑，易于阳极氧化和着色。缺点是淬火后如果在室温下放置一段时间，会对强度产生不利影响（停车效果）。适用范围及用途

在国标GB/T3190规定的6063铝合金成分范围内，不同的化学成分值会导致不同的材料特性。当化学成分范围较大时，性能差异会在较大范围内波动。, 使型材的综合性能不受控制。因此，优选6063铝合金的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的重中之重。合金元素的作用及其对性能的影响 6063铝合金是AL-Mg-Si系列中的一种中等强度可热处理强化合金。Mg和Si是主要的合金元素。

胶条的应用广泛应用于装饰、包装、建筑、交通、电子、航空、航天、兵器等行业。航空铝材用于制造飞机蒙皮、机身框架、大梁、旋翼、螺旋桨、油箱、壁板和起落架支柱，以及火箭锻环、航天器壁板等。交通用铝材用于汽车、地铁车厢、铁路客车、高速客车的车身结构材料、门窗、货架、汽车发动机部件、空调、散热器、车身面板、轮毂和舰船材料。包装用铝材全铝易开罐主要用作金属包装材料，以薄板、箔的形式制成罐、盖、瓶、桶、包装箔等。广泛用于饮料、食品、化妆品、药品、香烟、工业产品的包装。印刷用铝材主要用于制作PS版材，铝基PS版材是印刷行业自动化制版印刷的一种新型材料。建筑装饰用铝合金因其良好的耐腐蚀性、足够的强度、优良的工艺性能和焊接性能，经东莞市鼎力金属材料有限公司多位专家的引进，主要广泛用于建筑框架、门和如各种建筑门窗、幕墙铝型材、铝幕墙板、压型板、花纹板、彩涂铝板等。电子电器用铝材主要用于母线、架空线、导体、电器元件、冰箱、空调、电缆等各个领域。规格：圆棒、方棒

代表性用途包括航空治具、电气治具、通讯等，也广泛应用于自动化机械零件、精密机械加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊料载体等。

铝6063的化学成分铝Al：余量硅Si：0.20～0.60 铜Cu：0.10 镁：0.45～0.9 锌锌：0.10 锰锰：0.10 钛钛：0.10 铬Cr：0.10 铁铁：0.35 铝6063的控制范围 3.1 Mg 的控制范围 Mg 是一种易燃金属，在冶炼操作过程中会燃烧。在确定Mg的控制范围时，要考虑烧伤引起的误差，但不能过宽，以免合金性能失控。根据经验和我厂的配料、冶炼和化验水平，我们将Mg的波动范围控制在0.04%以内，T5型材为0.47%~0.50%，T6型材为0.57%~0.50%。60%。 3.2 Si的控制范围当Mg的范围确定后，可以通过Mg/Si的比值来确定Si的控制范围。因为工厂把Si控制在0.09%到0.13%之间，所以Mg/Si应该控制在1.18到1.32之间。 3、36063铝合金T5、T6状态型材化学成分的选择范围。如果想改变合金成分，比如想增加Mg2Si的量到0.95%，以便于生产T6型材，可以沿着上部向上移动Mg到0.6%左右的位置和 Si 的下限。此时Si约为0.46%，Si为0.11%，Mg/Si为1。 3.4 结束语根据我厂的经验，6063铝合金型材中Mg2Si的含量控制在0.75%～0.80%的范围内，完全可以满足力学性能的要求。在正常挤压系数（大于等于30）的情况下，型材的抗拉强度在200-240MPa范围内。但是，以这种方式控制合金不仅具有良好的塑性、易挤压、高耐腐蚀性和良好的表面处理性能，而且还节省了合金元素。但应特别注意严格控制杂质Fe。Fe含量过高，挤压力增大，挤压材表面质量变差，阳极氧化色差增大，颜色暗沉无光泽，而Fe也会降低合金的塑性和耐腐蚀性。实践证明，将Fe含量控制在0.15%～0.25%范围内较为理想。成分优化

6063-T5建筑铝型材必须具备一定的力学性能。在其他条件相同时，其抗拉强度和屈服强度随着含量的增加而增加。6063台金的强化相主要是Mg2Si相。Mg、Si和Mg2Si的量应该是多少？Mg2Si 相由两个镁原子和一个硅原子组成。镁的相对原子质量为 24.3l，硅的相对原子质量为 28.09。因此，Mg2Si化合物中镁与硅的质量比为1.73:1。

因此，根据上述分析结果，如果镁硅比大于1.73，除了形成Mg2Si相外，合金中还有过量的镁。相反，该比值小于1.73，说明硅除了形成Mg2Si相外，还有剩余的硅。

过量的镁对合金的机械性能有害。镁一般控制在0.5%左右，Mg2Si总量控制在0.79%。当硅剩余量为0.01%时，合金的力学性能σb约为218Mpa，已大大超过国家标准性能，剩余硅由0.01%增加到0.13%，σb可提高到250Mpa，即即，增加了 14.6。%。要形成一定量的Mg2Si，首先要考虑Fe、Mn等杂质引起的硅损失，即必须保证一定量的过量硅。为了使6063合金中的镁与硅完全匹配，在实际配料中必须有意识地做到Mg:Si<1.73。镁的过剩不仅削弱了强化效果，

因此，6063合金的成分一般控制为：Mg：0.45%-0.65%；硅：0.35%-0.50%；镁：Si=1.25-1.30；杂质Fe控制在<0.10%-0.25%；锰<0.10%。

铝6063的退火工艺

在民用挤压型材生产中，6063合金的高温均匀化退火规范为：560±20℃，保温4-6h，冷却方式为强制风冷或喷水冷却。

合金的均质化处理可以提高挤压速度。与未经均质化处理的钢锭相比，挤压力可降低6%-10%左右。均质化后的冷却速度对组织的析出行为有重要影响。对于均热后迅速冷却的铸锭，几乎所有的Mg2Si都能溶解在基体中，多余的Si也会以细小颗粒的形式溶解或分散。这样的铸锭可以在较低的温度下快速挤出，并获得优异的机械性能和表面光亮度。

在铝挤压生产中，用燃油或燃气加热炉代替电阻加热炉，可以达到显着的节能降耗效果。合理选择炉型、燃烧器和空气循环方式，可使炉子获得均匀稳定的加热性能，达到稳定工艺、提高产品质量的目的。

燃烧式铸锭加热炉经过几年的运行和不断改进，已推出燃烧效率40%以上的炉型。钢锭入炉后，温度迅速上升至570℃以上，保温一段时间后，待出料区冷却至接近挤压温度时出料挤压。铸锭在加热炉中经历半均质化过程。该工艺称为半均质处理，基本满足6063合金热挤压工艺要求，可省去单独的均质化工序，可大大节省设备投资和能耗。这是一个值得推广的过程。

挤压和热处理 3.1 钢锭加热

对于挤压生产来说，挤压温度是最基本、最关键的工艺因素。挤出温度对产品质量、生产效率、模具寿命、能耗等有很大影响。

挤压最重要的问题是金属温度的控制。从钢锭的加热到挤压型材的淬火，必须保证可溶相结构不从固溶体中析出或呈现小颗粒的分散。

6063合金锭的加热温度一般设定在Mg2Si析出的温度范围内。加热时间对Mg2Si的析出有重要影响，快速加热可以大大减少可能的析出时间。一般来说，6063合金锭的加热温度可设置为：

非均质锭：460-520℃；均化锭：430-480℃。

挤出温度根据运行时不同的产品和单位压力进行调整。在挤压过程中，变形区钢锭的温度发生变化。随着挤压过程的完成，变形区的温度逐渐升高，并且随着挤压速度的增加而升高。因此，为了防止挤压裂纹，随着挤压过程的进行和变形区温度的升高，挤压速度应逐渐降低。

3.2 挤出速度

在挤出过程中，必须小心控制挤出速度。挤压速度对变形的热效应、变形的均匀性、再结晶和固溶过程、制品的力学性能和制品的表面质量都有重要影响。

挤出速度过快，制品表面会出现麻点、裂纹等倾向。同时，挤压速度过快增加了金属变形的不均匀性。挤压过程中的流速取决于合金类型和型材的几何形状、尺寸和表面状况。

6063合金型材挤压速度（金属流出速度）可选择20-100m/min。

With the advancement of modern technology, the extrusion speed can be controlled by program or simulation program. At the same time, new technologies such as isothermal extrusion process and CADEX have also been developed. By automatically adjusting the extrusion speed to keep the temperature of the deformation zone within a certain constant range, the purpose of rapid extrusion without cracks can be achieved.

为了提高生产效率，过程中可以采取很多措施。使用感应加热时，沿铸锭长度方向存在 40-60°C（梯度加热）的温度梯度。挤压时，高温端朝向挤压模具，低温端朝向挤压垫，平衡一部分变形热；水冷模具挤压，即在模具后端通水强制冷却，试验证明挤压速度可提高30%-50%。

近年来，国外采用氮气或液氮对模具（挤压模具）进行冷却，以提高挤压速度，增加模具寿命，改善型材表面质量。在挤压过程中，向挤压模出口通入氮气，可使冷却后的制品迅速收缩，使挤压模和变形区金属冷却，从而带走变形热，并在同时，模具的出口受氮气气氛的影响。控制，减少铝的氧化，减少氧化铝的粘附和堆积，所以氮气的冷却提高了产品的表面质量，可以大大提高挤压速度。CADEX 是一种新开发的挤压工艺。挤压温度，

3.3 机上淬火

6063-T5淬火是在高温下除去固溶在母材中的Mg2Si，然后快速冷却到室温并保留下来。冷却速度通常与强化相含量成正比。6063合金可强化的最小冷却速度为38℃/min，适合空冷淬火。改变风扇和风扇转数可以改变冷却强度，将拉伸矫直前的产品温度降低到60℃以下。

3.4 张力矫直

型材出模孔后，一般用拖拉机牵引。牵引机工作时，对挤出的产品施加一定的牵引张力，与产品流出速度同步运动。使用牵引机的目的是为了减少多线挤压时的不均匀长度和划痕，同时防止型材在离开模孔后出现扭曲弯曲，给张力矫直带来麻烦。

拉伸矫直不仅可以消除产品的纵向形状不规则性，而且可以减少其残余应力，提高强度特性，保持其良好的表面。

3.5 人工老化

时效处理要求温度均匀，温差不超过±3-5℃。6063合金的人工时效温度一般为200℃。老化保持时间为1-2小时。为提高机械性能，也采用180-190℃时效3-4小时，但此时生产效率会降低。

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