6063铝合金是Al-Mg-Si系高塑性合金,主要合金元素为镁与硅,是典型的挤压合金。具有加工性能、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良。 [2]
6063铝材广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架,为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装配性能、耐蚀性能和装饰性能,对铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准。
在国家标准GB/T3190中规定的6063铝材成分范围内,对化学成分的取值不同,会得到不同的材质特性,当化学成分的范围很大时,其性能差异会在很大范围内波动,以致型材的综合性能会无法控制。
6063铝材的化学成分成为生产优质铝合金建筑型材的最重要的一环。该合金于1943年问世,标志着高强度铝合金的新纪元。其密度为2.69g/cm3。 [1] [3] [7]
6063铝材的化学成分需符合国家标准GB/T5237.1-2008等规定,具体成分范围如下: [4-5]
铝 Al :余量 硅 Si :0.20~0.60 [2]铜 Cu :≤0.10 镁 Mg:0.45~0.9 锌 Zn:≤0.10 锰 Mn:≤0.10 钛 Ti :≤0.10 铬 Cr:≤0.10 铁 Fe: 0.000~ 0.350 注:单个:≤0.05;合计:≤0.15
抗拉强度 σb (MPa):≥205条件屈服强度 σ0.2 (MPa):≥170 伸长率 δ5 (%):≥9 硬度约为95 HB(布氏硬度)或韦氏硬度≥8。 [3] [5]注 :棒材室温纵向力学性能 试样尺寸:棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25
6063铝合金型材的供应状态主要为T5,也有部分T6状态。T5状态是指挤压出来的铝型材经过高温冷却,然后再进行人工时效的过程,通常采用风冷的方法。T5状态材料变形系数较小,力学性能稳定,是6063合金最常见的供应状态。T6状态是指铝型材经过高温成型,再置入水中使其迅速冷却,以增加材料的塑性和韧性,也称人工时效 [4-5]。
其生产执行严格的国家标准,建筑用铝型材主要遵循GB/T5237-2008标准,工业用铝型材则遵循GB/T6892-2006标准,其中建筑型材的标准要求通常更为严格。根据标准,铝型材的尺寸公差分为普通级、高精级和超高精级,6063系列的铝型材尺寸公差范围通常按高精级执行。典型的产品标识方法为:6063-T5 421001×6000 GB/T5237-2008 [4-5]。
在质量控制方面,标准有明确规定。若单根产品的化学成分不合格,则整批产品均视为不合格,不可流入市场。若尺寸公差不合格,则整批材料视为不合格,但可逐根检测,挑出合格品单独使用。对于表面质量,允许存在轻微的碰撞或摩擦痕迹,但不应有明显的裂纹、气泡、橘皮或点腐蚀等缺陷。模具挤压痕的允许深度通常在0.03mm以下。允许的弯曲度需符合标准规定,测量方法是将型材置于水平面,待其自然稳定后,沿长度方向测量其与台面之间的最大间隙值 [4-5]。
6063铝材广泛应用于装饰、包装、建筑、运输、电子、航空、航天、兵器等各行各业。 [3]
在建筑领域,6063铝材用于建筑门窗、幕墙用铝型材、铝幕墙板、压型板、花纹板、彩色涂层铝板等。 [3]超高层建筑幕墙龙骨采用6063异型锻件,通过自由锻工艺实现异形截面设计,抗风压性能提升至8kPa以上,表面阳极氧化层厚度达20μm,满足50年使用寿命要求。 [6]
在交通运输领域,6063铝材用于汽车、地铁车辆、铁路客车、高速客车的车体结构件材料,车门窗、货架、汽车发动机零件、空调器、散热器、车身板、轮毂及舰艇用材。 [3]典型产品包括商用车底板、屋顶构架、卡车轮毂等。 [8]也用于汽车传动系统关键件和悬挂系统轻量化。 [6]
在航空航天领域,6063异型锻件被用于制造飞机舱内装饰件,表面粗糙度低于Ra1.6μm,通过精密锻造工艺使晶粒细化,抗拉强度提升至240-300
MPa,屈服强度达180-240
MPa,满足航空器对轻量化与高强度的双重需求;热膨胀系数仅为23.6×10??/℃,确保在极端温度环境下尺寸稳定性。 [6]也用于制作飞机蒙皮、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、宇宙飞船壁板等。 [3]
在机械电子与工业领域,6063铝材用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等。 [3]也用于机械工程高精度传动部件和耐腐蚀流体管道。 [6]
在包装与其他领域,6063铝材作为包装用铝材,全铝易拉罐制罐料主要以薄板与箔材的形式作为金属包装材料,制成罐、盖、瓶、桶、包装箔。印刷用铝材主要用于制作PS版。还用于家具、升降机、台架等。 [3]铝合金桥架也采用6063铝合金。