6063鋁合金熔煉生產(chǎn)工藝手冊(cè)

1、6063鋁合金熔煉生產(chǎn)工藝手冊(cè)本文由 全球鋁業(yè)網(wǎng) ( :/ alu1886 ) 編輯，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處，格外感謝！一Al-Mg-Si系合金的根本特點(diǎn)：6063鋁合金的化學(xué)成份在 GB/T5237-93標(biāo)準(zhǔn)中為02-06的硅、045-09的鎂、鐵的最高限量為0.35，其余雜質(zhì)元素(Cu、Mn、Zr、Cr 等)均小于01。這個(gè)成份范圍很寬，它還有很大選擇余地。6063鋁合金是屬鋁-鎂-AL-Mg-Si 組成的三元系中，Mg2Si 和 Mg2Al3(Al)-Mg2Si偽二元截面為分界，構(gòu)成兩個(gè)三元系，(Al)-Mg2Si-(Si)(Al)-Mg2Si-Mg2Al3， 如圖一、田二所示：Al-Mg-Si

2、 Mg2SiMg2Si 越多，時(shí)效后 的合金強(qiáng)度就越高，反之，則越低，如圖2所示，在 (Al)-Mg2Si 偽二元相圖上，共晶溫度為595，Mg2Si 的最大溶解度是185，在 500時(shí)為1.05，由此Mg2Si Al 淬火溫度越低，時(shí)效后的強(qiáng)度就越 低。有些鋁型材廠生產(chǎn)的型材化學(xué)成份合格，強(qiáng)度卻達(dá)不到要求，緣由就是鋁捧加熱溫度不夠或外熱內(nèi)冷，造成型材淬火溫度太低所致。在 Al-Mg-Si Mg2Si 的鎂硅重量比為173，假設(shè)合金中有過(guò)剩的鎂(Mg：Si1.73)Mg2Si Mg2Si在合金中的強(qiáng)化效果。假設(shè)合金中存在過(guò)剩的硅，即Mg：Si173，則硅對(duì)Mg2Si 在鋁中的固溶度Mg：Si1

3、73。二合金成份的選擇合金元素含量的選擇6063合金成份有一個(gè)很寬的范圍，具體成份除了要考慮機(jī)械性能、加工性能外，還要考慮外表處理性能，即型材如何進(jìn)展外表處理和要得到什么樣的外表。例 如，要生產(chǎn)磨砂料，Mg/Si 應(yīng)小一些為好，一般選擇在 Mg/Si=1-13范圍，這是由于有較多相對(duì)過(guò)剩的Si，有利于型材得到砂狀外表；假設(shè)生產(chǎn)光亮材、著色材和電泳涂漆材，Mg/Si 在15-17范圍為好，這是由于有較少過(guò)剩硅，型材抗蝕性好，簡(jiǎn)潔得到光亮的外表。48010左右，由于在500時(shí)，Mg2Si 在鋁中的固溶度只有105，過(guò)高 的合金元素含量會(huì)導(dǎo)致Mg2Si 不能全部溶入基體，有較多的末溶解Mg2Si M

4、g2Si 相對(duì)合金的強(qiáng)度沒(méi)有多少作用，反而會(huì)影響型材外表 處理性能，給型材的氧化、著色(或涂漆)造成麻煩。雜質(zhì)元素的影響鐵，鐵是鋁合金中的主要雜質(zhì)元素，在6063合金中，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定不大于035，假設(shè)生產(chǎn)中用一級(jí)工業(yè)鋁錠，一般鐵含量可把握在025以下，但 假設(shè)為了降低生產(chǎn)本錢(qián)，F(xiàn)e (或稱(chēng)片狀)構(gòu)造的 相 (Al9Fe2Si2) 相(Al12Fe3Si)，不同的相構(gòu)造，對(duì)鋁合金有不同的影響，片狀構(gòu)造的 相破壞性大的 多， 相可使鋁型材外表粗糙、機(jī)械性能、抗蝕性能變差，氧化后的型材外表發(fā)青，光澤下降，著色后得不到純正色調(diào)，因此，鐵含量必需加以把握。為了削減鐵的有害影響可實(shí)行如下措施。熔煉、鑄造

5、用全部工具在使用前涂涮涂料，盡可能削減鐵溶人鋁液。細(xì)化晶粒，使鐵相變細(xì)，變小，削減其有害作用。 相轉(zhuǎn)變成 相，削減其有害作用。對(duì)廢雜料細(xì)心選擇，盡可能的削減鐵絲、鐵釘、鐵屑等雜物進(jìn)入熔鋁爐造成鐵含量上升。其它雜質(zhì)元素標(biāo)準(zhǔn)；在生產(chǎn)中，不但要把握每個(gè)元素不能超標(biāo)，而且要把握雜質(zhì)元素總 量也不能超標(biāo)，要提出強(qiáng)調(diào)的是，實(shí)踐證明，鋅含量到005時(shí)(國(guó)標(biāo) 中不大于01)型材氧化后外表就出現(xiàn)白色斑點(diǎn)，因此鋅含量要把握到005以下。三6063鋁合金的熔煉把握好熔煉溫度鋁合金熔煉是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄棒的最重要工藝環(huán)節(jié)之一氣孔，晶粒粗大，羽毛晶等多種鑄造缺陷，因此必需嚴(yán)加把握。6063鋁合金的熔煉溫度把握在750-760

6、之間為佳，過(guò)低會(huì)增大夾渣的產(chǎn)生，過(guò)高會(huì)增大吸氫、氧化、氮化燒損。爭(zhēng)辯說(shuō)明，鋁液中氫氣的溶解度在 760以上急劇上升，當(dāng)熱削減是最敏感因素之一，過(guò)離的熔煉溫度不但 鋪張能源，增加本錢(qián)，而且是造成氣孔，晶粒粗大，羽毛晶等缺陷的直接成因。選用優(yōu)良的熔劑和適當(dāng)?shù)木珶捁に?化物，其中氯化物吸水性強(qiáng)，簡(jiǎn)潔受潮，因此，熔劑的生產(chǎn)中必需烘干所 用原料，徹底除 去水份，包裝要密封，運(yùn)輸、保管中要防止破損，還要留意生產(chǎn)日期，如保管日期過(guò)長(zhǎng)，同樣會(huì)發(fā)生吸潮現(xiàn)象，在6063鋁合金的熔煉中，使用的 除渣劑、精煉劑、掩蓋劑等熔劑假設(shè)吸潮，都會(huì)使鋁液產(chǎn)生不同程度的吸氫。6063鋁合金的精煉絕大多數(shù)這個(gè)特點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的，但是

7、精煉工藝 也必需留意，否則得不到應(yīng)有效果，噴粉精煉中所(9999 N2)，吹入鋁液 的氮?dú)庠蕉啵鷼庵械乃菔逛X液產(chǎn)生的氧化和吸氫越多。另外，氟氣壓力高，侶液產(chǎn)生的翻卷波浪大，增大產(chǎn)生氧化夾渣的可能性。假設(shè)精煉中使用的是高純氮， 間短，除氫效果并不好，鋪張氮?dú)?，增加本錢(qián)。因此氮?dú)鈶?yīng)少用，精煉劑 應(yīng)多用，多用精 精煉劑。晶粒細(xì)化裂紋等鑄造缺陷的最有效措施之一。在合金鑄造中，均是非平衡結(jié)晶，全部的雜質(zhì)元素(當(dāng) 然也包括合金元素)(或合 金元素)的均勻度就越高。對(duì)雜質(zhì)元素而言，均勻 度高，可削減它的有害作用，甚至將少量 到達(dá)充分利用資源的目的。細(xì)化晶粒、增大晶界面積、增大元素均勻度的作用可通過(guò)下面的

8、計(jì)算加以說(shuō)明。假設(shè)金屬塊1與2有同樣的體積 V，均由立方體晶粒構(gòu)成，金屬塊1的晶粒邊長(zhǎng)為2a，2的邊長(zhǎng)為a，那么金屬塊1的晶界面積為：金屬塊2的晶界面積為：金屬塊2的晶界面積是金屬塊1的2倍。一倍。在6063鋁合金的生產(chǎn)中，對(duì)磨砂料來(lái)說(shuō)，由于要通過(guò)腐蝕使型材產(chǎn)生均勻砂面，那么合金 (雜質(zhì)元素)的分布越均勻， 腐蝕后得到的砂面就越均勻。四6063鋁合金的澆鑄選擇合理的澆鑄溫度溫度過(guò)高，易產(chǎn)生晶粒粗大、羽毛晶等鑄造缺陷。做了晶粒細(xì)化處理后的6063鋁合金液，鑄造溫度可適當(dāng)提高，一般可把握在720-740之間，這是由于：鋁液經(jīng)晶粒細(xì)化處理后變粘，簡(jiǎn)潔凝固結(jié) 晶。鋁棒在鑄造中結(jié)晶前沿氣體逸出，固然溫度不行過(guò)高，過(guò)高的鑄造 溫度會(huì)縮短晶粒細(xì)化劑的有效時(shí)間，使晶粒變得相對(duì)較大。不 要輕易用工具攪動(dòng)流槽及分流盤(pán)中的卷都會(huì)使鋁液外表氧化膜裂開(kāi)，造成 的氧化，同時(shí)將氧化膜卷入鋁液。經(jīng)爭(zhēng)辯說(shuō)明，氧化膜有極強(qiáng)的吸附力量，它含有2的水份，當(dāng)氧化膜卷入鋁液后，氧化膜中的水份與鋁液過(guò)濾是除去鋁液中非金屬夾渣最有效的方法6063鋁合金的鑄造 中，常的過(guò)濾，鋁液在