Hliníková zliatina 6063 je ťahúňom v tomto odvetví: architektonické profily, závesné-rámy stien, zábradlia a konštrukčné prvky. Zvára sa ľahšie ako silnejšie tepelne-spracovateľné zliatiny, ako je 6061 -menej tepelne{5}}deformácia-zóny (HAZ) -, ale ako všetky vekové-zliatiny na tvrdenie stráca pevnosť v zóne zvaru a túto stratu je potrebné obísť. V tomto článku je uvedené zloženie, postup zvárania a postupnosť tepelného spracovania{10}}s číslami, ktoré potrebujete.
1. Materiálová základňa hliníka 6063
6063 je zliatina Al-Mg-Si: horčík 0,45 – 0,9 %, kremík 0,2 – 0,6 %, zvyšok hliník. Posilňuje sa vyzrážaním Mg₂Si. V stave T6 poskytuje pevnosť v ťahu približne 240 MPa a výťažnosť približne 215 MPa s vynikajúcou povrchovou úpravou a odozvou na eloxovanie -, a preto dominuje extrudovaným architektonickým častiam.
2. Zvárateľnosť: Čo HAZ skutočne robí
6063 vytvára hladké zvarové švy a nízke skreslenie, ale mechanická pevnosť zvaru a HAZ klesá o 20–50 %, s priemerným znížením približne o 30 %. Skutočná strata závisí od základnej teploty (T5, T6), procesu zvárania, príkonu tepla a rýchlosti jazdy. V prípade štrukturálnych zaťažení sa vyžaduje buď po-opätovné{9}}starnutie po zváraní, alebo dizajn s kompenzáciou pevnosti{10}} (hrubšia časť v spoji).
3. Metódy zvárania
TIG (GTAW):voľba, keď záleží na kvalite a vzhľade zvaru - čisté, vizuálne príťažlivé guľôčky, nízky tepelný príkon, minimálne skreslenie; ideálne pre architektonické a dekoratívne práce.
MIG (GMAW):voľba pre produktívne - hrubostenné-extrúzie, veľké-profily prierezov, automatizovanú alebo veľkoobjemovú{3}}výrobu.
4. Výber plniva: 4043 vs 5356
| Filler | Silné stránky | Výmeny- |
| ER4043 (Al-Si5) | Vynikajúca tekutosť, hladká guľôčka, dobrá odolnosť proti praskaniu-za horúca, dobre sa zhoduje s eloxovanou farbou | nižšia pevnosť zvaru ako 5356; guľôčka môže po eloxovaní stmavnúť |
| ER5356 (Al-Mg5) | Vyššia pevnosť v ťahu; tvrdšie zvary tam, kde záleží na mechanickom výkone | Obsahuje horčík - eloxuje do iného odtieňa; nižšia ťažnosť; vyššia citlivosť na trhliny na 6063 v niektorých konfiguráciách |
Pre väčšinu architektonických prác 6063 je bezpečný štandard ER4043; zvoľte ER5356, keď spoj musí niesť vyššiu záťaž a farebné zladenie po eloxovaní nie je kritické.
5. Postup zvárania
- Príprava povrchu:film oxidu Al₂O₃ sa topí ďaleko nad základným kovom, takže ho musíte odstrániť - kefou pomocou špeciálnej drôtenej kefy z nehrdzavejúcej- ocele (používa sa len na hliník) alebo chemicky vyčistiť, kým povrch nebude lesklý a kovový.
- Ochranný plyn:argón vysokej{0}}čistoty 99,99 % alebo viac, prietok 8–12 l/min; správne tienenie zabraňuje pórovitosti a oxidácii.
- Predhrievanie:pri hrúbke steny nad 8 mm predhrejte na 100–150 stupňov, aby ste zlepšili penetráciu a znížili možnosť praskania za studena; udržiavajte nízke predhrievanie - nadmerné teplo bráni účelu.
- Parametre:používať relatívne nízky zvárací prúd a vysokú rýchlosť na obmedzenie celkového tepelného príkonu; tým sa zužuje HAZ a obmedzuje sa degradácia pevnosti.
- Umiestniť-zvar:nechajte zvárané komponenty prirodzene vychladnúť (žiadne nútené ochladzovanie); tam, kde sa vyžaduje vyššia pevnosť, aplikujte po{0}}zváraní{1}}starnutie - najmä pre materiál T6.
6. Princípy tepelného spracovania
Cieľom tepelného spracovania 6063 je kontrolovať zrážanie Mg₂Si, vyrovnávaciu pevnosť, ťažnosť a odozvu vytláčania. Existujú dva stupne tepelného-úpravy plus skratka výroby:
Ošetrenie roztokom:zahrejte na 530 – 540 stupňov (podržte 1 – 2 hodiny v závislosti od hrúbky rezu), aby sa Mg2Si rozpustil v pevnom roztoku, potom sa ochladzujte vodou s rýchlosťou chladenia aspoň 150 stupňov/min, aby sa presýtený tuhý roztok zmrazil. Rýchle kalenie zabraňuje predčasnému zrážaniu a poskytuje rovnomerné vlastnosti v sekcii.
Umelé starnutie - T6:starnúť pri 170–180 stupňoch 8–12 hodín, chladiť vzduchom. To poskytuje najvyššiu dosiahnuteľnú pevnosť pre 6063.
Online-starnutie - T5:vykonáva sa priamo po extrúzii (uhasenie v lise, potom starnutie pri 150–170 stupňoch počas 4–6 hodín). T5 ponúka vysokú efektivitu výroby s dobre-vyváženými mechanickými vlastnosťami a je najbežnejšou temperou pre architektonické výlisky.
Prirodzené starnutie:7 – 14 dní pri izbovej teplote dosiahne približne 70 – 80 % pevnosti T6 - vhodné tam, kde nie je podstatná maximálna pevnosť a ak to dovoľuje dodacia lehota.
7. Návod na dizajn
- V prípade zváraných konštrukčných zostáv dimenzujte spoj tak, aby sa pevnosť HAZ znížila o ~30 % alebo špecifikujte starnutie po-zváraní{2}}.
- Ak bude súčiastka po zváraní eloxovaná, potvrďte výber plniva pomocou anodizátora - 4043 a 5356 vytvorí viditeľne odlišné farby.
- Zdokumentujte parametre tepelného spracovania- a kalibráciu pece; overiť konečné vlastnosti testovaním tvrdosti (napr. 6063-T6 ≈ 73–80 HB).
