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6063鋁合金型材是一種以鋁為主要原材料，加入硅、鎂、錳等合金元素制成的可熱處理強(qiáng)化鋁材料。主要應(yīng)用為建筑合金型材與工業(yè)鋁型材，它的合金成分與尺寸公差等參數(shù)要符合標(biāo)準(zhǔn)GB/T5237.1-2008，不同材質(zhì)的鋁型材由不同的化學(xué)成分組成，其抗拉強(qiáng)度、抗屈服強(qiáng)度與硬度等性能都有差別，下面將6063鋁合金型材的各個工業(yè)參數(shù)作一個系統(tǒng)的介紹。
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表1：合金元素的化學(xué)含量 |
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合金牌號 |
硅Si |
鐵Fe |
銅Cu |
鎂Mg |
鉻Cr |
錳Mn |
鋅Zn |
鈦Ti |
其它元素 |
鋁Al |
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6063 |
0.2-0.6 |
≤0.35 |
≤0.1 |
≤0.49-0.9 |
≤0.1 |
≤0.1 |
≤0.1 |
≤0.1 |
單個≤0.05全部≤0.15 |
余量 |
經(jīng)過擠壓成型的鋁型材，要標(biāo)明合金牌號、化學(xué)成分、產(chǎn)品規(guī)格尺寸、供應(yīng)狀態(tài)以及執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。鋁擠壓型材的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)分為建筑型材GB/T5237-2008，工業(yè)鋁型材為GB/T6892-2006，總的來講GB/T5237-2008的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。6063系列的鋁型材的化學(xué)成分主要有鋁、鎂、硅、錳、鋅、鈦、鉻、鐵、銅以及其它的少量合金元素組成，其具體含量如上圖所示，定尺長度為6000mm/根，其主要參數(shù)可以表示為：6063-T5 421001×6000 GB/T5237-2008，如果檢驗(yàn)出一根化學(xué)成分不合格的產(chǎn)品，則此整批的鋁型材產(chǎn)品都視為不合格產(chǎn)品，不可流入市場使用。
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表2：執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T5237-2008 |
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合金牌號 |
供應(yīng)狀態(tài) |
壁厚/mm |
抗拉強(qiáng)度（MPa） |
規(guī)定非比例抗拉強(qiáng)度（MPa) |
斷后延伸率/% |
試樣厚度mm |
維氏硬度HV |
韋氏硬度HW |
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A |
A 50mm |
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6063
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T5 |
所有 |
160 |
110 |
8 |
8 |
0.8 |
58 |
8 |
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T6 |
所有 |
205 |
180 |
8 |
8 |
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6063鋁合金型材的供應(yīng)狀態(tài)主要為T5，也有部分T6狀態(tài)的，T5與T6都是熱處理狀態(tài)，T5表示擠壓出來的鋁型材經(jīng)過高溫冷卻，然后再進(jìn)行人工時效的過程，不再經(jīng)過冷加工，但可以進(jìn)行矯直，通常采用風(fēng)冷的方法使鋁型材的溫度慢慢降低，以達(dá)到它的硬度，穩(wěn)定它的物理性能，這種方法以稱自然冷卻，材料變形系數(shù)較小，力學(xué)性能不受影響；T6狀態(tài)是指鋁型材經(jīng)過高溫成型，再置入水中使其迅速冷卻，以增加材料的塑料和韌性，也稱人工時效，6063合金牌號的鋁型材通常為T5的狀態(tài)，其抗拉強(qiáng)度與硬度更高，力學(xué)性能更加穩(wěn)定。
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表3：壁厚尺寸公差范圍（單位mm) |
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級別 |
公稱壁厚mm |
對應(yīng)于下列外接圓直徑的型材壁厚尺寸允許偏差/mm （a，b，c，d） |
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≤100 |
＞100∽250 |
＞250∽300 |
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A |
B、C |
A |
B、C |
A |
B、C |
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| 高級 |
≤1.50 |
0.13 |
0.21 |
0.15 |
0.23 |
0.30 |
0.35 |
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＞1.50～3.00 |
0.13 |
0.21 |
0.15 |
0.25 |
0.36 |
0.38 |
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＞3.00～6.00 |
0.15 |
0.25 |
0.18 |
0.30 |
0.38 |
0.45 |
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＞6.00～10.00 |
0.17 |
0.51 |
0.20 |
0.60 |
0.41 |
0.90 |
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＞10.00～15.00 |
0.17 |
— |
0.20 |
— |
0.41 |
— |
|
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＞15.00～20.00 |
0.20 |
— |
0.23 |
— |
0.43 |
— |
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|
＞20.00～30.00 |
0.21 |
— |
0.25 |
— |
0.46 |
— |
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＞30.00～40.00 |
0.26 |
— |
0.30 |
— |
0.48 |
— |
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| 超高精級 |
≤1.50 |
0.09 |
0.10 |
0.10 |
0.12 |
0.15 |
0.25 |
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＞1.50～3.00 |
0.09 |
0.13 |
0.10 |
0.15 |
0.15 |
0.25 |
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＞3.00～6.00 |
0.10 |
0.21 |
0.12 |
0.25 |
0.18 |
0.35 |
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＞6.00～10.00 |
0.11 |
0.34 |
0.13 |
0.40 |
0.20 |
0.70 |
|
|
＞10.00～15.00 |
0.12 |
— |
0.14 |
— |
0.22 |
— |
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＞15.00～20.00 |
0.13 |
— |
0.15 |
— |
0.23 |
— |
|
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＞20.00～30.00 |
0.15 |
— |
0.17 |
— |
0.25 |
— |
|
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＞30.00～40.00 |
0.17 |
— |
0.20 |
— |
0.30 |
— |
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一個合格的鋁型材產(chǎn)品，對尺寸公差的范圍要求是非常嚴(yán)格的，尺寸公差范圍分為高精級和超高精級，二者的參數(shù)存在一定的差別，如上圖所示，級別越高，所允許存在的誤差就會越小，產(chǎn)品的尺寸精度越高。6063系列的鋁型材尺寸公差范圍一般為高精級，具體可以采用精確度高的卡尺和專用的儀器來測量。如果檢驗(yàn)出一根尺寸公差不合格的鋁型材，則整批材料都視為不合格產(chǎn)品，可逐一進(jìn)行檢測，合格的產(chǎn)品可以單獨(dú)挑出，作為合格產(chǎn)品使用。
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表4：允許的平面間隙（單位mm） |
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型材公稱 寬度 (W) |
平面間隙 ,不大 于 |
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≤25 |
0.20 |
0.15 |
0.10 |
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＞25∽100 |
0.80%×W |
0.80%×W |
0.80%×W |
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＞100∽350 |
0.80%×W |
0.80%×W |
0.80%×W |
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任意25mm寬度上 |
0.20 |
0.15 |
0.10 |
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表5：允許的彎曲度(單位mm) |
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接圓直徑 |
最小壁厚 |
彎曲度，不大于 |
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普通級 |
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高精級 |
|
超高精級 |
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任意300mm |
全長L米h |
任意300mm |
全長L米h |
任意300mm |
全長L米h |
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≤38 |
≤2.4 |
1.5 |
4×L |
1.3 |
3×L |
0.3 |
0.6×L |
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＞2.4 |
0.5 |
2×L |
0.3 |
1×L |
0.3 |
0.6×L |
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＞38 |
— |
0.5 |
1.5×L |
0.3 |
0.8×L |
0.3 |
0.5×L |
鋁型材允許的彎曲度也是衡量材料尺寸精度的一個參數(shù)，允許的彎曲度應(yīng)該符合表5中的數(shù)值，如果沒有特別說明，6063-T5型材的允許彎曲度應(yīng)按照高精級標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，其它型材可按普通級標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行。
彎曲度的測量方法：將材料放于水平面上，待型材自然穩(wěn)定下來后，沿材料的長度方向測量與臺面之間的最大間隙值，這個數(shù)值就代表一定長度內(nèi)鋁型材的彎曲值。
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表6：型材表面缺陷允許深度（單位mm） |
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狀態(tài) |
缺陷允許深度 |
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裝飾面 |
非裝飾面 |
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T5 |
≤0.03 |
≤0.07 |
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T6 |
≤0.06 |
≤0.10 |
鋁型材在生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)倪^程中，難免會發(fā)生碰撞、摩擦等情況，只要不出現(xiàn)明顯的裂紋與氣泡等外觀不良，表面缺陷的深度在允許的范圍內(nèi)，如上圖所示，都是可以的。在這個規(guī)定的范圍內(nèi)，表面干凈、無橘皮、點(diǎn)腐蝕等嚴(yán)重缺陷的鋁型材才是合格的產(chǎn)品，外觀不良的產(chǎn)品即視為不合格產(chǎn)品，不可投入使用，檢查時一定要嚴(yán)格挑出，以免次品流入市場，影響鋁型材的使用性能，甚至造成安全隱患。
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表7：模具擠壓痕的允許深度（單位mm） |
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合金牌號 |
模具擠壓痕深度 |
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6063 |
≤0.03 |
鋁型材在擠壓時模具的使用也很關(guān)鍵，取出模具時可能會對型材的表面造成一定程度的壓痕，只要這個數(shù)值在0.03mm以下，就是合格的產(chǎn)品，要對材料進(jìn)行逐一檢查并測量，若超出這個值，對鋁型材的尺寸會造成很大的偏差，導(dǎo)致外觀不良或力學(xué)性能差，要檢查模具的質(zhì)量并及時進(jìn)行修模，若只有若微的壓痕，可進(jìn)行后期修補(bǔ)措施，如果出現(xiàn)明顯很深的壓痕，則要對此批次的鋁型材產(chǎn)品進(jìn)行報廢處理。
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