Hliníková slitina 6063 je tahoun pro vytlačování v tomto odvětví: architektonické profily, rámy-závěsů, zábradlí a konstrukční prvky. Svařuje se snadněji než pevnější tepelně-zpracovatelné slitiny, jako je 6061 -méně tepelně{5}}deformace-zóny (HAZ) -, ale stejně jako všechny věkové-vytvrzovací slitiny ztrácí pevnost v zóně svaru a tuto ztrátu je třeba zohlednit. Tento článek uvádí složení, postup svařování a sekvenci tepelného zpracování{10}}s potřebnými čísly.
1. Základní materiál hliníku 6063
6063 je slitina Al-Mg-Si: hořčík 0,45–0,9 %, křemík 0,2–0,6 %, zbytek hliník. Je zesílen srážením Mg2Si. Ve stavu T6 poskytuje pevnost v tahu zhruba 240 MPa a výtěžnost asi 215 MPa s vynikající povrchovou úpravou a odezvou na elox -, proto dominuje extrudovaným architektonickým řezům.
2. Svařitelnost: Co HAZ skutečně dělá
6063 vytváří hladké svary a nízké zkreslení, ale mechanická pevnost ve svaru a HAZ klesá o 20–50 %, s průměrným snížením asi o 30 %. Skutečná ztráta závisí na základní teplotě (T5, T6), svařovacím procesu, tepelném příkonu a rychlosti pojezdu. Pro strukturální zatížení je vyžadováno buď po-znovu{9}}zrání{9}}nebo pevnost{10}}kompenzovaná konstrukce (silnější část ve spoji).
3. Metody svařování
TIG (GTAW):volba, když záleží na kvalitě a vzhledu svaru - čisté, vizuálně přitažlivé housenky, nízký přívod tepla, minimální zkreslení; ideální pro architektonické a dekorativní práce.
MIG (GMAW):volba pro produktivní -silnostěnné-prolisy, velké-profily průřezů, automatizovanou nebo velkoobjemovou výrobu.
4. Výběr výplně: 4043 vs 5356
| Plnivo | Silné stránky | Kompenzace- |
| ER4043 (Al-Si5) | Vynikající tekutost, hladká housenka, dobrá odolnost proti praskání za horka-, dobře odpovídá eloxované barvě | Nižší pevnost svaru než 5356; korálek může po eloxování ztmavnout |
| ER5356 (Al-Mg5) | Vyšší pevnost v tahu; tužší svary tam, kde záleží na mechanickém výkonu | Obsahuje hořčík - eloxuje do jiného odstínu; nižší tažnost; vyšší citlivost na trhliny na 6063 v některých konfiguracích |
Pro většinu architektonických prací 6063 je ER4043 bezpečným výchozím nastavením; zvolte ER5356, když spoj musí nést vyšší zatížení a barevná shoda po eloxování není kritická.
5. Postup svařování
- Příprava povrchu:film oxidu Al₂O₃ taje vysoko nad základním kovem, takže je třeba jej odstranit - kartáčem pomocí speciálního drátěného kartáče z nerezové- oceli (používá se pouze na hliník) nebo chemicky vyčistit, dokud povrch nebude lesklý a kovový.
- Ochranný plyn:vysoce{0}}čistota argonu Větší nebo rovna 99,99 %, průtok 8–12 l/min; správné stínění zabraňuje poréznosti a oxidaci.
- Předehřívání:pro tloušťku stěny nad 8 mm předehřejte na 100–150 stupňů, abyste zlepšili penetraci a snížili možnost praskání za studena; udržovat nízké předehřívání - nadměrné teplo maří účel.
- Parametry:používat relativně nízký svařovací proud a vysokou rychlost posuvu k omezení celkového tepelného příkonu; to zužuje HAZ a omezuje degradaci pevnosti.
- Post-svar:nechte svařované součásti přirozeně vychladnout (žádné nucené kalení); tam, kde je vyžadována vyšší pevnost, aplikujte po-znovu{1}}zrání po svařování- zejména u materiálu T6.
6. Principy tepelného zpracování
Cílem tepelného zpracování 6063 je řídit srážení Mg2Si, vyrovnávací pevnost, tažnost a odezvu vytlačování. Existují dva stupně tepelného-úpravy plus výrobní zkratka:
Léčba roztokem:zahřejte na 530–540 stupňů (udržení 1–2 hodiny v závislosti na tloušťce řezu), aby se Mg₂Si rozpustil v tuhém roztoku, poté ochlaďte vodou s rychlostí chlazení alespoň 150 stupňů/min, aby se přesycený pevný roztok zmrazil. Rychlé kalení zabraňuje předčasnému srážení a poskytuje jednotné vlastnosti v průřezu.
Umělé stárnutí - T6:stáří při 170–180 stupních po dobu 8–12 hodin, chlazení vzduchem. To poskytuje nejvyšší dosažitelnou pevnost pro 6063.
On-stárnutí online - T5:provádí se přímo po extruzi (zchlazení v lisu, poté stárnutí při 150–170 stupních po dobu 4–6 hodin). T5 nabízí vysokou efektivitu výroby s dobře-vyváženými mechanickými vlastnostmi a je nejběžnějším temperováním pro architektonické výlisky.
Přirozené stárnutí:7–14 dní při pokojové teplotě dosáhne přibližně 70–80 % pevnosti T6 - vhodné tam, kde maximální pevnost není nezbytná a doba realizace to dovoluje.
7. Pokyny pro navrhování
- U svařovaných konstrukčních sestav dimenzujte spoj pro ~30% sníženou pevnost HAZ nebo určete po-znovu{2}}zrání po svařování.
- Pokud bude díl po svařování eloxován, potvrďte volbu plniva pomocí anodizátoru - 4043 a 5356 vytvoří viditelně odlišné barvy.
- Dokumentujte parametry tepelného zpracování-a kalibraci pece; ověřte konečné vlastnosti zkouškou tvrdosti (např. 6063-T6 ≈ 73–80 HB).
