Алуминиевата сплав 6063 е работният кон за екструдиране в индустрията: архитектурни профили, рамки за завеси-стени, парапети и структурни елементи. Той заварява по-лесно от по-силните сплави,-обработваеми чрез термична обработка, като 6061 - по-малко-засегната от-зона (HAZ) изкривяване -, но като всички втвърдяващи се със стареенето-сплави, той губи здравина в зоната на заваряване и тази загуба трябва да бъде компенсирана. Тази статия описва състава, процедурата на заваряване и последователността на-топлинна обработка с числата, от които се нуждаете.
1. Основен материал от алуминий 6063
6063 е Al-Mg-Si сплав: магнезий 0,45–0,9%, силиций 0,2–0,6%, останал алуминий. Укрепва се чрез утаяване на Mg₂Si. В състояние T6 осигурява якост на опън от около 240 MPa и провлачване около 215 MPa с отлично покритие на повърхността и отговор на анодизиране -, поради което доминира в екструдираните архитектурни секции.
2. Заваряемост: какво наистина прави HAZ
6063 създава гладки заваръчни шевове и ниско изкривяване, но механичната якост в заваръчния шев и HAZ намалява с 20–50%, със средно намаление от около 30%. Действителната загуба зависи от температурата на основата (T5, T6), процеса на заваряване, входящата топлина и скоростта на движение. За структурни натоварвания се изисква или-повторно-стареене след заваряване, или конструкция с-компенсация на якост (по-дебел участък на съединението).
3. Методи на заваряване
TIG (GTAW):изборът, когато качеството на заваръчния шев и външният вид са от значение - чисти, визуално привлекателни зърна, ниска топлина, минимално изкривяване; идеален за архитектурни и декоративни работи.
MIG (GMAW):изборът за производителност - дебело-стенни екструзии, профили с голямо напречно-сечение, автоматизирано или-масово производство.
4. Избор на пълнител: 4043 срещу 5356
| Пълнител | Силни страни | Компромиси- |
| ER4043 (Al-Si5) | Отлична течливост, гладък ръб, добра устойчивост на горещи-пукнатини, пасва добре на анодизирания цвят | По-ниска якост на заваръчния шев от 5356; зърното може да потъмнее след анодизиране |
| ER5356 (Al-Mg5) | По-висока якост на опън; по-здрави заварки, където механичните характеристики са от значение | Съдържа магнезий - анодизира до различен нюанс; по-ниска пластичност; по-висока чувствителност към crack на 6063 в някои конфигурации |
За повечето 6063 архитектурни работи ER4043 е безопасната настройка по подразбиране; изберете ER5356, когато съединението трябва да носи по-голямо натоварване и съвпадението на цвета след анодизиране не е критично.
5. Процедура на заваряване
- Подготовка на повърхността:оксидният филм Al₂O₃ се топи далеч над основния метал, така че трябва да се отстрани - да се изчетка със специална телена четка от неръждаема-стомана (използва се само върху алуминий) или да се почисти химически, докато повърхността стане светла и метална.
- Защитен газ:аргон с висока{0}}чистота По-голям или равен на 99,99%, дебит 8–12 L/min; правилното екраниране предотвратява порьозността и окисляването.
- Предварително загряване:за дебелина на стената над 8 mm, загрейте предварително до 100–150 градуса, за да подобрите проникването и да намалите вероятността от студено напукване; поддържайте предварителното загряване ниско - прекомерната топлина проваля целта.
- Параметри:използвайте относително нисък заваръчен ток и висока скорост на движение, за да ограничите общото входящо количество топлина; това стеснява HAZ и ограничава влошаването на якостта.
- След{0}}заваряване:оставете заварените компоненти да се охладят естествено (без принудително охлаждане); където се изисква по-висока якост, приложете-повторно-стареене след заваряване - особено за материал T6.
6. Принципи на термична обработка
Целта на термичната обработка 6063 е да се контролира утаяването на Mg₂Si, балансираща якост, пластичност и реакция на екструзия. Има два етапа на топлинна-обработка плюс производствен пряк път:
Лечение с разтвор:загрейте до 530–540 градуса (задържане 1–2 часа в зависимост от дебелината на сечението), за да разтворите Mg₂Si в твърд разтвор, след това охладете с вода със скорост на охлаждане от най-малко 150 градуса /мин, за да замразите свръхнаситения твърд разтвор. Бързото закаляване предотвратява преждевременното утаяване и осигурява еднакви свойства през секцията.
Изкуствено състаряване - T6:отлежава при 170–180 градуса за 8–12 часа, охлажда се на въздух. Това осигурява най-високата постижима сила за 6063.
Онлайн-остаряване - T5:извършва се директно след екструдиране (закаляване в пресата, след това стареене при 150–170 градуса за 4–6 часа). T5 предлага висока производствена ефективност с добре -балансирани механични свойства и е най-разпространената температура за архитектурни екструзии.
Естествено стареене:7–14 дни при стайна температура достига приблизително 70–80% от силата на T6 - подходяща, когато максималната якост не е от съществено значение и времето за изпълнение позволява.
7. Ръководство за проектиране
- За заварени структурни възли, оразмерете съединението за ~30% намалена якост на HAZ или посочете повторно-стареене след-заваряване.
- Ако частта ще бъде анодизирана след заваряване, потвърдете избора на пълнител с анодизатора - 4043 и 5356 разработете видимо различни цветове.
- Документиране на параметрите на топлинна{0}}обработка и калибриране на пещта; проверете крайните свойства чрез изпитване на твърдост (напр. 6063-T6 ≈ 73–80 HB).
