时效对6063铝合金焊接接头性能的影响
时效处理对海洋用AA6063铝合金耐腐蚀性的影响
水中会引起铝合金的点蚀，因此一个移动的铝合金 船很容易发生腐蚀［4］，如果将 AA6063 铝合金应用 在海洋中，需要提高合金的耐腐蚀性。为此，一些 企业和政府部门提出使用固溶热处理和人工时效处 理对铝合金进行加工，以提高 AA6063 铝合金的耐 腐蚀性。
腐蚀在软合金中较为常见，如铜，铝和铅合金 等。在腐蚀环境过程中，金属的表面通常为产生一 层钝化膜，在钝化膜的上方，腐蚀过程较快，而下
ZHANG Shao-jun1 ，SHEN Xue-ning1 ，OUYANG Dan-xia2 （ 1． East China University of Science and Technology，Shanghai 200237，China；
2． China Haisum Engineering Co． Ltd． ，Shanghai 200031，China）
腐蚀膜
水流方向 腐蚀点
原金属表面位置
金属
图 1 金属腐蚀机制 Fig. 1 The mechanism of corrosion of metal
在时效硬化开始时，镁离子和硅离子均开始 从固溶 中 析 出，并 沉 淀 为 Mg2 Si。沉 淀 物 在 最 初 阶段与铝基体是完全凝聚的，随着温度的升高， Mg2 Si 沉 淀 物 逐 渐 变 为 部 分 凝 聚 和 部 分 非 凝 聚。 在这种 情 况 下， 金 属 逐 渐 获 得 了 更 高 的 强 度 和 硬度。
摘 要： AA6063 铝合金由于其优异的 性 能，被 广 泛 应 用 于 造 船 领 域，然 而 由 于 海 水 这 一 腐 蚀 性 流 体 与
船体的相对运动能够加速金属的腐蚀速率，因此采用 AA6063 铝合金制造的船体部件容易受到侵蚀和腐蚀。为
6063铝合金时效曲线
6063铝合金时效曲线6063铝合金是一种常用的铝合金材料，具有良好的可塑性、强度和耐腐蚀性。
它通常用于制造建筑材料、汽车零部件和电子产品外壳等。
在6063铝合金的生产过程中，时效是一个非常重要的工艺步骤。
时效处理可以显著提高铝合金的力学性能和耐腐蚀性能，从而使其更适合各种应用。
6063铝合金的时效曲线是指在时效过程中，材料的硬度随时间的变化曲线。
时效曲线可以帮助我们了解时效处理的效果，选择合适的时效工艺参数，以及预测材料的性能。
一般来说，6063铝合金的时效曲线可以分为两个阶段：自然时效阶段和人工时效阶段。
自然时效是指在铝合金经过固溶处理后，放置在室温下自行时效的过程。
在这个阶段，铝合金的硬度会随时间逐渐降低，同时强度和耐腐蚀性能会逐渐提高。
自然时效的时间通常为24-48小时，具体时间取决于合金的成分和固溶处理的温度。
人工时效是指在自然时效后，将铝合金置于一定温度下进行时效处理的过程。
在这个阶段，铝合金的硬度会再次提高，强度和耐腐蚀性能也会得到进一步提升。
人工时效的温度和时间是非常关键的工艺参数，不同的时效工艺参数将会对6063铝合金的性能产生不同的影响。
对于6063铝合金，一般来说，时效曲线的整体形状是一个“S”形的曲线。
曲线的起始部分是自然时效阶段，此时铝合金的硬度逐渐降低；曲线的中间部分是人工时效阶段，此时铝合金的硬度开始上升；曲线的末尾部分是稳定时期，此时铝合金的硬度基本保持不变。
时效曲线的形状和位置受到很多因素的影响，比如合金的成分、固溶处理的温度、时效处理的温度和时间等。
合金的成分对时效曲线的影响是非常显著的，不同的合金成分会导致不同的时效曲线。
固溶处理的温度和时效处理的温度和时间也是非常重要的因素，它们将直接影响铝合金的硬度和强度。
在实际应用中，我们可以通过对6063铝合金进行不同的时效处理，来获得不同的力学性能和耐腐蚀性能。
比如，通过调整时效处理的温度和时间，可以使6063铝合金具有较高的强度和硬度，也可以使其具有较高的耐腐蚀性能。
热处理对管型母线用6063铝合金焊缝 金属性能的影响
热处理对管型母线用6063铝合金焊缝金属性能的影响摘要：铝合金管型母线主要应用于输变电设备中导体连接、输电线路跳线、电力设备导体连接以及在融冰装置中作过流导体，是电力输变电系统中关键设备之一。
6063铝合金具有较为平衡的镁、硅含量，其固溶处理温度高，淬火敏感性低，挤压性能好，而且由于较低的合金元素含量，其导电率较高，被广泛应用于管型母线制造。
焊接是变电站铝合金管型母线的主要安装方法，由此形成的铝合金管型母线焊接接头质量对输变电系统及电力设备的安全可靠运行具有重要作用。
关键词：热处理；管型母线；6063铝合金；金属焊缝；影响；分析引言：热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
1.热处理发展历史公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了，同时也注意了油和水的冷却能力。
中国出土的西汉（公元前206-公元24）中山靖王墓中的宝剑，心部含碳量为0.15-0.4%，而表面含碳量却达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。
1863年，英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织，证明了钢在加热和冷却时，内部会发生组织改变，钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺初步奠定了理论基础。
固溶时效处理对6063铝合金组织和性能的影响
固溶时效处理对 6063 铝合金组织和性能的影响发布时间：2021-04-20T09:47:10.933Z 来源：《科学与技术》2021年1月第2期作者：蒋昊利韦顺文黄才英黎稳凌丽萍[导读] 通过研究固溶时效处理对6063铝合金组织和性能的影响，蒋昊利，韦顺文，黄才英，黎稳，凌丽萍百色学院广西百色 533000摘要：通过研究固溶时效处理对6063铝合金组织和性能的影响，通过实验研究固溶时效工艺（包括固溶温度、保温时间、时效温度）对6063铝合金铸件质量影响。
以6063 铝合金为研究对象，对其进行固溶和时效处理，分析不同固溶时效工艺下对铝合金组织及力学的影响，确定6063铝合金固溶时效处理最佳方案。
关键词：固溶时效;铝合金;组织;性能铝元素在地壳中的含量仅次于氧元素和硅元素，是金属元素中含量最高的。
随着铝的冶炼方法和工艺的不断发展与改进，铝工业发展速度惊人。
铝及其铝合金的密度较小，属于轻金属。
而铝合金则是近年来大量应用于在交通工具轻量化结构工作之中，进而带动铝及铝加工企业的迅速发展。
2017年全球原铝总产量为6340.4万吨，我国的原铝产量达到了3227.3万吨，是世界的产铝大国。
虽然我国的原铝产量高，但是生产技术、设备方面与世界的先进水平还是有差距的。
6063铝合金是以Mg、Si、或Mg、Si、Cu为主要合金元素，并且以Mg2Si相为主要强化相的合金，是可变形热处理强化铝合金。
该系铝合金具有无应力腐蚀开裂倾向、无应力腐蚀开裂倾向、淬火敏感性低、中等强度、良好的焊接性和工艺性能良好等优点。
6系铝合金的固溶体存在着亚稳的溶解度间隙，因此具有典型的固溶、时效强化特征。
6×××系铝合金的均匀化处理，使溶质原子的扩散能力得到提高，消除了组织和成分的不均匀性。
6×××系铝合金的固溶处理，使析出相能够重新溶解，形成过饱和固溶体产生固溶强化。
6×××系铝合金的时效处理，能够改善合金的显微组织。
时效对6063铝合金焊接接头性能的影响
试验研究时效对6063铝合金焊接接头性能的影响①兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建重点实验室(730050) 朱 亮 龙 林 乔及森摘要 对不同焊接热输入下的6063铝合金焊接接头进行人工时效,分析其硬度分布和强度的变化。
通过焊后人工时效,可以提高焊接接头各区的硬度和焊接接头的强度,在焊缝区及距熔合线较近的热影响区,可使其硬度接近或超过母材,但在热影响区仍存在4～5mm软化区。
测定热影响区的热循环,发现人工时效后硬度能完全恢复区在峰值温度大于350℃的近缝区,硬度不能完全恢复的过时效区的峰值温度约在250～350℃。
软化的直接原因是温度引起强化相不同程度溶解和长大。
关键词: 6063铝合金 人工时效 强化相 硬度EFFECTS O F AGE I NG O N THE PRO PERT I ES O F6063A l ALLOY W ELD ED J O I NTSLanzhou University of Technol ogy Zhu L i a ng,L ong L i n,Q i a o J isenAbstract Effects of artificial ageing on the hardness distributi ons and strength were analyzed for6063alu m inu m all oy j oints welded by varying heat inputs.The hardness of the welded j oint can be increased by artificial ageing,es pecially in the welding sea m and heat affected zone near the fusi on line,the hardness is equal t o or more than that of base metal,but there is4-5mm s oftening zone in the heat affected zone.The deter m inati on of ther mal cycle in heat affected zone showed that the hardness can be fully recovered by artificial ageing in the zones with the peak te mperature more than350℃.The hardness can’t be fully recovered in the overaging zone with the peak te mperature bet w een about250and350℃.D iss olu2 ti on and gr owth of the strengthening p reci p itates induced by the te mperature lead t o the s oftening.Key words: 6063A l a lloy, arti f i c i a l age i n g, prec i p it a tes, hardness0 前 言6063铝合金属于可热处理强化铝合金,主要强化相是Mg2Si,具有中等强度、耐蚀性高、无应力腐蚀破裂倾向、焊接性能良好及焊接区耐蚀性能不变等优点。
扩散焊工艺对6063铝合金焊接接头性能的影响
扩散焊工艺对6063铝合金焊接接头性能的影响0 前言铝合金因其熔点低、密度小、塑性好等优点在航空航天、汽车、船舶、机械制造及化学工业中大量应用［1］。
例如，在电子设备热控制技术中广泛应用的散热冷板多采用铝合金制造［2］。
由于铝与氧亲和力较大，在空气中极易与氧形成一层致密的Al2O3薄膜，熔点高达2 050℃，在焊接过程中会阻碍金属之间的良好接触，并容易造成夹渣、气孔等缺陷［3－4］。
同时，铝合金的导热系数较大，焊接时产生热裂纹的倾向也较大。
因此，传统的熔焊方法不能获得满意的铝合金焊接接头，而扩散焊恰好可以弥补这一不足之处。
扩散焊接时，原子中的电子发生迁移和相互作用，形成相应的离子键、金属键或共价键，最终形成牢固的焊接接头［5－8］。
鉴于此，采用真空扩散焊接方法实现对铝合金的焊接，讨论焊接工艺参数(包括焊接温度、保温时间和焊接压力)对焊接接头性能的影响，研究铝合金扩散焊工艺与性能之间的关系，为铝合金的扩散焊提供试验指导。
1 试验材料及方法铝合金扩散焊试验采用的母材为6063，其金相组织主要为α-Al 固溶体，如图1所示。
固相扩散焊不采用中间层金属，瞬间液相扩散焊采用纯铜作为中间层金属。
铜箔的厚度约为25 μm，试验之前进行精细打磨并压平。
根据运行维护费计算方法，桃花山镇农民用水者协会末级渠系年运行维护费为7.16万元，调关镇农民用水者协会和东升镇农民用水者协会的末级渠系年运行费用合计为5.96万元。
扩散焊试验在氩气气氛保护的电阻炉内进行，真空度为6．0×10－1Pa，加热平均升温速度为10℃/min，加热至连接温度后，开始计保温时间，保温至预定时间后，试样随炉冷却至100℃取出。
图1 母材金相组织在焊接试验之前对铝合金表面及Cu箔片表面进行去氧化皮处理。
将母材试样待连接面、中间层箔片表面依次在800号、1 200号、2 000号金相砂纸上打磨，再将其放入盛有丙酮溶液的H66005型超声波清洗仪中清洗，以确保表面平整光洁。
热处理对6063铝合金组织性能的影响
热处理对6063铝合金组织性能的影响6063铝合金具有良好的热塑性、优良的耐蚀性及理想的力学性能，而且容易进行电镀处理，因而被广泛用于生产工业型材、建筑型材及电子散热器材。
根据材料的应用环境不同，对产品性能要求存在很大差别，例如用于电子基站散热系统的高性能产品，对材料的表面耐蚀性能要求较高，而用于高楼幕墙结构的建筑型材，对材料的塑性和强度要求较为严格，这就使得开发高性能的铝合金材料变得尤为重要。
在此类铝合金的研发过程中，为获得更为优良的组织性能，很多地方要用到热处理工艺，本文以Al-Mg-Si系常用代表牌号6063铝合金为研究对象，分析了均匀化处理、时效制度对材料显微组织、导电性能及抗拉强度的影响，为最终获得较佳的热处理工艺提供依据。
采用纯铝锭、纯镁、铝硅中间合金配制相应的6063铝合金，其化学成分(质量分数,%)为：0.59Mg，0.39Si，0.25Fe，<0.1Cu，<0.1Mn，<0.1Zn，<0.1Ti，余为Al。
在7.5kW电阻炉中用石墨坩埚熔炼实验材料，然后分别浇铸成Φ85mm(用于挤压加工)和Φ25mm(用于制作金相试样)的圆形铸锭；均匀化处理工艺为：温度分别为520、540、560、580和600℃，保温时间均为6h，迅速从电阻炉中取出进行强制冷却；用300t油压机将圆形铸锭挤压成40mm×10mm的矩形铝排，经淬火处理后进行时效强化；时效温度分别为：160、180、200和220℃。
合理的热处理制度有助于改善铝合金材料的显微组织，采用560℃×6h(快速冷却)均匀化工艺使组织细小均匀。
适宜的时效制度能够提高铝合金材料的导电性能，经200℃×6h时效处理后的材料导电性能较好。
人工时效能合理改善加工型材的强度指标，生产实际中使用180℃×6h的时效制度可使铝合金材料的抗拉强度较高。
6063铝合金焊接接头热处理工艺研究
6063铝合金焊接接头热处理工艺研究摘要：本文主要研究热处理工艺对6063铝合金焊接接头强度产生的不同程度的影响，相关研究结果如下所示：6063铝合金焊接接头的最佳热处理工艺是经过1小时500摄氏度后水淬的固溶处理以及8小时175摄氏度的时效处理，焊接接头的强度最高能够达到180.1兆帕，与没有经过热处理的焊接接头相比，焊接接头的强度提高了百分之四十左右，效果相对来说比较明显，在实际的生产过程中，可以将8小时175摄氏度的时效处理换成2小时200摄氏度的时效处理，能够进一步提升6063铝合金焊接接头的强度。
关键词：6063铝合金；焊接接头；热处理工艺；研究1.试验材料与方法1.1试验材料试验材料为6063铝合金焊接接头，尺寸为200毫米乘8毫米乘5毫米，一般情况下，焊缝都在试样的中心位置，母材选用的是国产6063铝型材，主要的化学成分包括镁、硅、铁、铜、锰等，焊材选用的是为 JQ．SH331 铝合金焊丝。
1.2试验方法首先将试验样品放入电阻炉进行加热处理，加热完成后进行一段时间的保温，然后就需要进行水淬处理，试验应当按照以下加热制度来进行加热，加热的温度依次是485，500，520，535摄氏度，保温时间有1小时以及90分钟。
在水淬处理完成之后，紧接着进入时效处理的阶段，时效制度有5种，分别是自然时效：24，72，120小时、165摄氏度时效：4，8，16小时、175摄氏度时效：4，8，16小时、180摄氏度时效：4，8，16小时以及200摄氏度时效：2小时。
最后通过电子拉伸试验机来对试样进行拉伸试验，从而测试出焊接接头的强度。
1.试验结果及分析2.1固溶处理对接头强度以及组织的影响接头是可以进行均匀化处理的，当接头经过均匀化处理后，其接头组织就会变得更加均匀，进而有效改善强化相的分布情况。
6063铝合金的强度与淬火冷却的速度有着直接的关系，在工业生产中主要采取两种固溶方式，一种是强迫风冷另一种是水淬，经过试验证明，使用水淬获得的屈服强度和抗拉强度明显高于使用强迫风冷获得的，本文使用的固溶方式为水淬。
延迟时效对AL6063合金性能的影响
加 工及 使 用 。
【 Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ］ Ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｆ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｅ ｄ ａ ｇ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ａ Ｌ ６ ０ ６ ３ ａ ｌ ｕ ｍ ｉ ｎ ｕ ｍ ｅ ｘ ｔ ｒ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｌ ｏ ｙ ｗ ａ ｓ ｄ ｅ ｔ ｅ ｒ ｍ ｉ ｎ ｅ ｄ ｂ ｙ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍ ｅ ｎ ｔ ｓ ． ｈｅ Ｔ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍ ｅ ｎ ｔ
证合金的时效后强度符合后续加 工及使用要求。
② 此产品生产集中在每年 ４ — １ ０月份 ，经查 阅近 年山东 省温度变化情况 ， 此时间段 内温度主要在 １ ０ ￣ （ ： － ４ ０ ￣ （ ２ 内浮动 变
化， 故试验采用 １ ０ ￣ Ｃ ／ ４ ０ ￣ Ｃ 两种温度进行验证。如下表 ：
ｔ ｅ ｍｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ， ａ ｎ ｄｔ ｈ ｎ ｓ ｅ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｔ ａ ｋ ｅ ｎｅ ｖ ｅ ｒ ｙｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｗｅ ｅ ｋｆ ｏ ｒ ａ ｒ ｔ ｉ ｉｃ ｆ ｉ ａ ｌ ａ ｇ ｉ ｎ ｇａ ｎ ｄｔ ｈ ｅｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅｉ ｓ ｔ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｖ ｅ ｉｆ ｒ ｉｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｓ ｈ ｏ ｗｓ ｈａ ｔ ｔ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ｅ ｄａ ｇ ｉ ｎ ｇｃ ｎｒ ａ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈｅｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｓ ， ｂ ｕ ｔ ｉ ｔ ｄ ｏ ｅ ｓ ｎ ｏ ｔ ａ ｆｅ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅｓ ｕ ｂｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇａ ｎｄ ｕｓ ｅ ．
时效时间对6063铝合金准静态压缩性能的影响
文章编号：2096 − 2983(2020)03 − 0029 − 06DOI: 10.13258/ki.nmme.2020.03.005时效时间对6063铝合金准静态压缩性能的影响孙 亮， 刘兆伟， 王洪卓， 李秋梅， 周 龙， 董刘颖（辽宁忠旺集团有限公司，辽宁 辽阳 111003）摘要：以6063铝合金汽车吸能型材为研究对象，采用准静态轴向加载方式，从组织、力学性能等方面研究不同时效制度对6063铝合金型材准静态压缩性能的影响。
结果表明：当时效温度为200 ℃时，随着时效时间的延长，合金组织中大尺寸析出相的数量呈先增加后减少的趋势，粗晶层厚度基本不变；随着时效时间的延长，6063铝合金型材的强度、硬度升高，同时准静态压缩的承载能力增强，时效时间6 h 时承载能力达到峰值；6063铝合金型材的吸能性能随时效时间的延长而提高，时效时间6 h 的吸收功较2 h 的提高了48%。
关键词：铝合金；型材；时效时间；准静态压缩；吸能性能中图分类号：TG 146 文献标志码：AEffect of Aging Time on Quasi -static CompressiveProperties of 6063 Aluminum AlloySUN Liang ， LIU Zhaowei ， WANG Hongzhuo ， LI Qiumei ， ZHOU Long ， DONG Liuying(Liaoning Zhongwang Group Co., Ltd., Liaoyang 111003, China)Abstract: The 6063 aluminum alloy energy-absorbing profile was selected as research object. By usingquasi-static axial loading method, the effects of different aging processes on the quasi-static compression properties of 6063 aluminum alloy profile were studied on the aspects of microstructure and mechanical properties. The results show that when the aging temperature is 200 °C, the amount of large-scale precipitated phase in the alloy microstructures firstly increases and then decreases with the increase of aging time, and the thickness of the coarse layer is basically unchanged. With the increase of aging time, the strength and hardness of 6063 aluminum alloy profile are increased, and the load carrying capacity of quasi-static compression is increased. The bearing capacity reaches the peak under the aging time of 6 h. The energy absorption performance of the 6063 aluminum alloy profile is increased with the increase of aging time, and the absorption energy at the aging time of 6 h is increased by 48% compared to that at 2 h.Keywords: aluminum alloy ; profile ; aging time ; quasi-static compression ; energy absorption performance有 色 金 属 材 料 与 工 程第 41 卷 第 3 期NONFERROUS METAL MATERIALS AND ENGINEERING Vol. 41 No. 3 2020收稿日期：2019−07−23基金项目：辽宁省科技重大专项资助（2019JH1/10100012）作者简介：孙亮（1993—），男，助理工程师。
固溶时效处理对6063铸态铝合金硬度的影响
固溶时效处理对6063铸态铝合金硬度的影响本文主要研究了6063铸态铝合金在不同固溶时效工艺处理下硬度的变化，通过金相观察、SEM以及TEM检测初步探讨了其微观组织变化。
结果表明，通过优化固溶时效工艺，可以将6063铸态铝合金硬度提高到80HV以上，完全满足顾客要求。
标签：6063铸态铝合金；固溶时效处理；硬度6063铝合金具有优良的可挤压性性能和抗腐蚀性能，良好的阳极氧化着色性和优秀的可抛光性，以及出色的焊接性能等[1]。
这些使得6063铝合金在工业型材、建筑型材以及装饰性铝合金中都具有广泛的应用。
作为可热处理强化铝合金，时效处理已经是改善6063铝合金性能的重要途径，有关热处理工艺对其性能的影响已有大量研究，但这些研究多是针对6063挤压型材和轧制型材等，关于固溶时效工艺对铸态6063铝合金组织性能的影响，目前研究较少。
根据客户需求，本文主要研究了固溶时效工艺对铸态6063铝合金硬度的影响。
有关6063铝合金时效强化机制，目前业界研究较多，一般认为是析出相沉淀强化[2-3]。
这是由于其合金元素较多、析出相复杂等因素，使得对其建立数学模型难度较大。
O.R.MYHR等人在以往研究基础上[4]，对Al-Mg-Si合金时效强化机制进行了深入研究，综合考虑沉淀强化和固溶强化机制，推导出了屈服强度与热处理工艺之间的关系，建立了相应数学模型，并与实验结果进行了校正，对此合金数学模型的建立又前进了一步。
1 试样制备与试验方法1.1 试样制备根据客户要求和以往企业生产经验设计铸锭化学成分，见表1。
采用直冷半连续铸造法生产规格为Φ448mm×6000mm的6063合金铸锭，铸造设备为Almax 公司生产。
铸锭采用570℃/12h高温均匀化处理，室温自然冷却。
距离铸锭顶部1/3处取试样一块，规格为60mm×150 mm× 30mm。
将试样置于马弗炉中加热到550℃，保温4h，室温水淬。
时效制度对6063铝合金板硬化指数n值的影响
时效制度对6063铝合金板硬化指数n值的影响吴海旭;杨丽;王周兵;孟祥军;秦利【摘要】通过拉伸试验测试了6063铝合金板的硬化指数n值,研究了不同时效制度对6063铝合金硬化指数的影响.试验结果表明,6063铝合金硬化指数随时效温度的变化呈波动趋势,随温度的升高先减小后增大；而时效时间对其硬化指数的影响不明显.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2013(041)010【总页数】3页(P33-34,53)【关键词】6063铝合金板;时效制度;硬化指数【作者】吴海旭;杨丽;王周兵;孟祥军;秦利【作者单位】辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003;辽宁忠旺集团有限公司,辽宁辽阳111003【正文语种】中文【中图分类】TG166.3金属材料的硬化指数n值是材料非常重要的力学性能之一，是表征金属材料应变硬化行为的性能指标。
它在宏观上是材料形变强化特性的表征，微观上则反映材料不同的形变强化机制［1-2］。
6063铝合金广泛应用于建筑铝门窗、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，对该铝合金型材综合性能的要求远远高于工业型材标准［3］。
6063合金属铝-镁-硅系可热处理强化型铝合金，铸态组织为α(Al)+共晶(α+Mg2Si)组织，少数还含有少量的Si［4］。
6063铝合金应用广泛，对于其时效后的力学性能及热处理工艺研究较多，但对于其时效后的硬化指数研究较少。
本试验旨在研究不同时效制度对6063铝合金硬化指数n值的影响。
1 试验材料及方法1.1 试验材料试验材料为辽宁忠旺集团有限公司生产的6063铝合金挤压板，厚度为5 mm，热处理状态为T6，其合金成分见表1。
生产工艺参数:(1)铸造:铸造温度730℃，铸锭未采用均匀化处理;(2)挤压:挤压温度500℃，挤压系数λ=38;(3)固溶热处理:520℃保温50min，水冷;(4)按不同制度进行人工时效。
人工时效时间对铝合金硬度的影响
人工时效时间对铝合金硬度的影响铝合金是一种常见的金属材料，用途广泛，包括航空航天、汽车制造、建筑等多个领域。
而对于铝合金的硬度，是一个非常重要的性能指标，它直接影响着材料的使用寿命和性能。
人工时效是一种常见的强化铝合金的方式，通过人工时效处理可以显著提高铝合金的硬度和强度。
本文将深入探讨人工时效时间对铝合金硬度的影响。
人工时效是指将铝合金经过固溶处理后，再在一定温度下进行时效处理。
时效处理可以使固溶处理后形成的固溶相或析出相成核长大，形成更细小、更均匀的析出相，从而提高合金的硬度和强度。
而人工时效时间作为时效处理的一个重要参数，直接影响着合金的硬度变化。
我们来了解一下铝合金的固溶处理和时效处理过程。
铝合金的固溶处理是将合金加热至固溶温度（通常为450~500℃），保持一定时间后，在快速冷却。
固溶处理的目的是使合金中的溶解相全部或部分溶解于基体中，形成固溶态。
而时效处理则是在固溶处理后，在一定温度下保持一定时间，使析出相成核长大，形成弥散的析出相，从而提高合金的硬度和强度。
人工时效时间对铝合金硬度的影响主要体现在析出相的数量和尺寸上。
通常情况下，随着时效时间的延长，析出相的数量会增加，且析出相的尺寸也会增大。
这是因为在时效处理过程中，固溶相逐渐析出，形成更细小、更均匀的析出相，从而提高合金的硬度。
但是当时效时间过长时，析出相的尺寸会达到一定的平衡值，继续延长时效时间并不能显著提高合金的硬度。
时效温度也是影响合金硬度的重要参数之一。
不同的合金体系对时效温度的要求也不同，合适的时效温度可以使析出相更加均匀地分布在基体中。
而在时效温度较低时，析出相的数量和尺寸会受到限制，无法形成理想的时效析出结构，从而影响合金的硬度。
除了时效处理参数的影响，铝合金的成分和热处理工艺也会对合金的硬度产生影响。
铝合金的成分对时效处理的响应是不同的，对于不同的铝合金系列，合金的硬度变化规律也是不同的。
因此在进行人工时效处理时，需要根据合金的成分和硬度要求来确定合适的时效处理参数。
人工时效时间对铝合金硬度的影响
人工时效时间对铝合金硬度的影响铝合金是一种重要的结构材料，其具有良好的机械性能、耐腐蚀性能和成型加工性能，因此在航空航天、汽车、建筑等领域得到了广泛的应用。
而人工时效是对铝合金进行热处理的一种方法，通过调节合金中的元素和制定合理的时效工艺，可以显著改善铝合金的硬度和强度。
本文将探讨人工时效时间对铝合金硬度的影响。
首先介绍铝合金的时效处理原理，然后分析不同时效时间对铝合金硬度的影响，最后探讨铝合金时效时间对材料性能的影响及其在工程中的应用。
一、铝合金的时效处理原理铝合金在固溶处理后，通过人工时效处理可以显著提高材料的硬度和强度。
时效处理的原理是通过在适当的温度下使析出硬化相形成和长大，从而提高合金的强度和硬度。
时效处理通常分为两个阶段，即时效硬化阶段和过时效软化阶段。
在时效硬化阶段，通过围点的析出可以显著提高合金的硬度和强度，但随着时效时间的增长，析出相开始增多并长大，导致合金的硬度和强度降低，即过时效软化。
选择适当的时效时间对于提高合金的硬度和强度至关重要。
二、不同时效时间对铝合金硬度的影响时效时间对铝合金的硬度有着显著的影响，不同的时效时间会导致不同的硬度变化规律。
一般来说，随着时效时间的增加，合金的硬度会呈现先上升后下降的趋势。
这是因为在时效硬化阶段，合金中的析出相会随着时间的增加而增多并长大，从而提高合金的硬度；而在过时效软化阶段，析出相过多会导致合金的硬度和强度降低。
三、铝合金时效时间对材料性能的影响及在工程中的应用铝合金的时效处理不仅可以显著提高材料的硬度和强度，还可以改善合金的耐腐蚀性能和疲劳性能。
通过合理控制时效工艺，可以使合金在不同场合下表现出不同的性能优势，从而满足不同的工程需求。
在汽车和建筑领域，铝合金的时效处理可以改善材料的强度和硬度，从而在保证产品质量的情况下降低成本。
时效处理还可以提高合金的疲劳性能和耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
铝合金的时效处理在汽车和建筑领域也得到了广泛的应用。
二次时效对6063铝合金硬度改善的研究
二次时效对6063铝合金硬度改善的研究摘要：6063铝合金挤压制品在时效后会出现硬度偏低的状况，对后续加工有一定不良影响。
本文通过验证不同时效工艺对硬度改善的效果来确认最佳的补救工艺。
验证表明：经175℃*4H二次时效处理，产品硬度提高最为明显。
关键词: 6063铝合金；人工时效；力学性能前言6063铝合金挤压制品已经广泛应用于3C电子行业中，制品硬度是保证后续加工的重要条件。
在生产中我们发现硬度在HV74-80之间的制品在后续加工中容易出现变形不良，而硬度在HV80-95的制品则鲜有此不良。
挤压制品淬火后需进行人工时效以达到加工需要的强度。
在实际生产中部分制品硬度达不到HV80，可通过二次时效进行挽救处理。
故对二次时效工艺进行探讨，以获得较佳的改善方案。
1.试验材料试验材料制备流程：6063铸棒均热→挤压→淬火→校直→板材合金主要成分（质量分数%）：Si 0.35-0.50, Mg 0.45-0.60,Fe<0.20,其它单个<0.052.试验方案选备原材5组，前4组依正常工艺（175℃保温8H）进行时效处理，第5组为T4状态。
依照下表所列热处理条件进行试验，记录并对比热处理前后之硬度变化。
图1 试验1/2热处理前后硬度3.2如图2试验3、4热处理前后数据分布可看出3.2.1在经过175℃*4H热处理后，产品硬度明显提高，且90%在HV85以上，硬度强化极为均匀。
3.2.2在经过175℃*8H热处理后，产品硬度明显提高，但幅度低于试验3，且加热时间过长，存在过时效风险并导致时效成本增加。
图3测试点硬度区间出现频次4试验分析AL6063为AL-Mg-Si合金，其热处理可强化相是β(M g2Si) 相,依照其脱溶理论，当β"相长大到一定尺寸,它的应力场遍布整个基体，应变区几乎相连, 此时合金的硬度最高。
随着时效过程的进一步发展，Mg、Si原子进一步富集形成局部共格的β′过渡相，其周围基体的弹性应变有所减轻,对位错运动的阻碍减少,此时强度达到最大值, 硬度已有所下降。
6063铝合金自然时效最高硬度
6063铝合金自然时效最高硬度随着工业技术的发展，各种金属材料也在不断地得到改进和提升。
作为一种重要的工业用金属材料，铝合金因其优良的性能受到了广泛的应用。
其中，6063铝合金以其优异的耐蚀性、可加工性和焊接性，成为了建筑、航空航天、汽车制造等领域中的主要材料之一。
而在6063铝合金的加工过程中，自然时效对其硬度有着非常重要的影响。
本文将就6063铝合金自然时效最高硬度这一主题展开深入探讨。
1. 6063铝合金的基本特性6063铝合金是一种较为常见的铝合金材料，其化学成分主要由铝、硅和镁组成。
这种合金材料因其良好的强度和耐蚀性，在建筑行业的门窗制造、装饰材料等方面得到了广泛的应用。
6063铝合金还具有优异的可加工性和焊接性，在汽车制造、航空航天等领域也有着重要的地位。
2. 6063铝合金的自然时效自然时效是指材料在常温下经历一段时间后，由于固溶处理后未经人为强化处理而获得的一种强化现象。
对于6063铝合金而言，经过固溶处理后，如果不进行人为的强化处理，其硬度将在一定时间内自然提高，这就是自然时效。
3. 自然时效对6063铝合金硬度的影响6063铝合金经过固溶处理后，如果不进行人为的强化处理，将会发生自然时效。
在自然时效的过程中，合金中的硅、镁等元素将逐渐析出并形成弥散分布的沉淀物，从而使合金的硬度逐渐增加。
通过合理控制自然时效的时间，可以使6063铝合金获得最高的硬度。
4. 如何实现6063铝合金自然时效最高硬度要实现6063铝合金的自然时效最高硬度，首先需要在固溶处理后进行合适的时效处理。
时效处理的时间和温度是影响合金硬度的关键因素，需要根据具体材料和使用要求进行调控。
在自然时效的过程中，可以通过合理控制合金的储存环境和条件，以促进析出相的形成和分布，从而达到最高的硬度。
5. 结语6063铝合金自然时效最高硬度是一个涉及材料科学、加工工艺和应用要求等多方面知识的复杂问题。
通过本文的介绍，相信读者对这一主题有了更加全面、深刻的了解。
热处理工艺对6063铝合金组织和力学性能的影响.
热处理工艺对6063铝合金组织和力学性能的影响李科1,甘卫平1,陈铁平2,杨伏良1(1.中南大学材料科学与工程学院,长沙410083;2.经阁铝业科技股份有限公司,长沙410205摘要:研究了热处理工艺(包括均匀化处理、淬火方式和人工时效等对6063铝合金组织和力学性能的影响。
结果表明:均匀处理能明显改善合金组织;175℃时效时合金强度随时效时间的延长而增大,前期增长较快,后期增长缓慢;水淬比强风冷却能对合金力学性能产生更大影响;在工业化生产中为提高生产效率可以考虑采用200℃×2h的时效制度。
关键词:6063铝合金;热处理;组织;力学性能中图分类号:TG156文献标识码:B文章编号:1005—4898(100502—0001-04E ffect of H eat Treatment on Structureand Mechanical Property of6063Aluminum AlloyLI K e1,GAN Wei2ping1,CHEN Tie2ping2,YANG Fu2liang1(1.School of Material Science and E ngineering,Central South University,Changsha410083,Chi2 na;2.K ingle Aluminum T echnology CoLtd,Changsha410205,ChinaAbstract:The effect of heat treatment(including hom ogenizing treatment,quenching method and artificial agingon the struc2 ture and mechanical property of6063aluminumalloy was studied.The results show that the microstructure can be obviously im2 proved by hom ogenizing treatment.The strength increased with the time prolongation of aging at175℃.Water quenching has m ore effect than cooling with strong wind.Aging treatment at400℃for tw o hours is the best choice in industrial production.K ey w ords:6063aluminum alloy;heat treatment;structure;mechanical property 6063铝合金具有中等强度、良好的冲击韧性、良好的热塑性、良好的抛光性、良好的阳极氧化着色性与涂漆性能以及优良的焊接性能与抗蚀性,因收稿日期:2005-01-04作者简介:李科(1978-,男,湖南新宁人,硕士,主要从事铝合金的研究。
时效对6063铝合金焊接接头性能的影响
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２ ・ ６
焊 接 ２ｏ （ ） ０６ ５
时效 对 ６ ６ ０ ３铝 合 金 焊 接 接 头 性 能 的 影 响①
兰州理工大学甘肃省有 色金属新材料省部共建重点实验室（ ３００ ７０ ５ ）
摘要
朱 亮 龙 林 乔及森
对不同焊接热输入下 的 ６ ６ ０ ３铝合 金焊接 接头 进行 人工时效 ， 分析 其硬度 分布 和强度 的变化 。通过焊
相是 Ｍ ：ｉ ｇｓ， 具有中等强度 、 耐蚀性高、 无应力腐蚀破裂
倾 向、 接性能 良好 及焊接 区耐蚀性 能不 变等优 点。 焊
研究主要集中在合金 的焊接性 、 组织及 热影响 区软化 行 为方面 ， 对 ６ ６ 但 ０ ３铝合金的焊接接头力学性能变化
与焊接热循环 的关系以及人工时效 的影响还缺乏详细 的研究 ，பைடு நூலகம்文中通过试验研究 了 ６６ ０３铝合金 的焊接接头 的软化原因及其与焊接热循环的关系 ， 并研究 了人工 时效对接头性能的影响。
ｊｉｔｗ ｌｅ ｙｖｒｉｇｈ ａ ｉｐ ｔ ｈ ａｄ ｅｓｏ ｅｗ ｌｅ ｉｔ ａ ｅｉｃｅｓｄｂ ｒｆ ｉ ｇｉ ， ｓｅｉｌ ｉ ｏｎ ｅ ｄｂ ａｙ ｅｔ ｎｕｓ ｅｈｒｎｓ ｆ ｈ ｅｄｄｊ ｎ ｃｎｂ ｒａｅ ｙａｔ ｃ ｌ ｅ ｇ ｅｐｃ ｌ ｎ ｓ ｄ ｎ ．Ｔ ｔ ｏ ｎ ｉ ａａ ｎ ｉ ａｙ
后人工 时效 ， 以提高焊接接 头各区的硬度和焊接接 头的强度 ， 焊缝 区及距熔合 线较近 的热影 响区 ， 其硬度 可 在 可使 接近或超 过母材 ， 热影响区仍存在 ４ ５ｍ／ 但在 ～ ｌ软化 区。测定 热影响 区的热循 环 ， 现人 工 时效后 硬度能 完全恢 １ 发
复区在 峰值 温度大于 ３０℃ 的近缝 区 ， 度不能完全恢 复 的过 时效 区 的峰值 温度约 在 ２０—３０ ｏ ５ 硬 ５ ５ Ｃ。软化 的直接 原因是温度 引起强化相不 同程度溶解 和长大 。 关键词 ： ６ ６ ０ ３铝合 金 人工时效 强化相 硬度
6063铝合金真空钎焊气淬接头组织和力学性能
冷却过 程 中可利 用 高 压 高纯 氮气 作 为 淬 火 介 质 ， 现 实 热循 环下 钎焊 和气 淬过 程 的一 体化 。为 保证 钎 焊 后 气 淬处理 效果 ， 制工 件 的冷 却 速 度 非 常关 键 。另外 ， 控 影 响淬 火时 效 后 强度 的 因 素 还 有气 淬 温 度 ， 时效 温 度 和
应用 的 实例并 不 多 。
试 验 母 材 选 择 ６ ６ ， 度 ５ ｍｍ。钎 料 选 择 Ｂ Ｉ ０３ 厚 Ａ．
某雷 达组 件 属薄壁 腔 体结 构 ， 为减 轻 重量 、 高强 提
度通 常采 用 ６ ６ ０ ３铝 合 金 。６ ０ ０ ０系 铝合 金 是 可 热 处 理 强化 合金 ， 具有 较 高的强 度 和 塑性 、 良好 的热 加 工工 艺
维普资讯
．
绍
试验研究 ｒ 缛ห้องสมุดไป่ตู้
阳真空 技术 研究 所研 制 的 Ｖ Ｆ一８ １ Ｂ ５ ０真 空钎 焊 一气 淬 炉 进行钎 焊 和气 淬 试 验 ， 工 时 效 在 Ｄ Ｆ ０型 电热 鼓 人 Ｇ３ 风 干燥 箱 中进行 。 主要 试 验 参 数 ： 固溶 温 度 、 气 压 氮 强 Ｐ、 时效 时间 ｔ 。硬度 测试 在上 海光 学仪 器 厂 的 ７ １型 显 微硬 度计 上 进 行 ； 相 组 织 分 析 采 用 日本 奥林 巴斯 金 Ｐ ＭＥ金 相显 微镜 ， 浸蚀 剂 为 ０ ５ 的氢 氟 酸 溶 液 ； 学 ．％ 力
好 ， 作 中常 通 过 热 处 理 淬 火 和 时 效 提 高 强 度 。 工 以往
收 稿 日期 ： ０ ７— ４一 ５ ２０ ０ Ｏ
１ ２ 试 验 方法 ．
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图 2 接头硬度分布
·28·
时效后 ,各区硬度得到不同程度的恢复和提高 ,在离熔 合线约 7 mm 以内完全恢复至母材硬度 ,在 7 ～11 mm 区域仍低于母材的硬度 ,此区不可完全恢复 。由图 2b 可看出热输入 390 J /mm 时的硬度分布情况 ,分布规律 与图 2a基本相似 ,只是不可完全恢复区的位置有较大 的变化 ,大约在离熔合线 4. 5～7. 5 mm 处 。 2. 2 热影响区的软化
材质
母材 6063 焊丝 ER4043
Mg 0. 53 0. 03
Si 0. 46 5. 50
表 1 6063 铝合金及 ER4043 焊丝的化学成分 ( % )
Fe 0. 34 0. 15
Mn 0. 10 0. 01
Cu 0. 10 0. 004
Cr
0. 10 —
Zn
0. 10 —
Ti 0. 10 0. 01
Abstract Effects of artificial ageing on the hardness distributions and strength were analyzed for 6063 alum inum alloy joints welded by varying heat inputs. The hardness of the welded joint can be increased by artificial ageing, especially in the welding seam and heat affected zone near the fusion line, the hardness is equal to or more than that of base metal, but there is 4 - 5 mm softening zone in the heat affected zone. The determ ination of thermal cycle in heat affected zone showed that the hardness can be fully recovered by artificial ageing in the zones w ith the peak temperature more than 350 ℃. The hardness can’t be fully recovered in the overaging zone w ith the peak temperature between about 250 and 350 ℃. D issolu2 tion and grow th of the strengthening p recip itates induced by the temperature lead to the softening.
① 国家重大基础研究前期研究专项基金 (2004CCA04900)
焊接 2006 (5)
·27·
1 试验方法
1. 1 焊接试验 母材试板取自国产 6063 铝型材 (状态为 T5 态 ) ,
尺寸为 250 mm ×100 mm ×3 mm。焊丝采用 ER4043, 直径为 <2. 0 mm。母材及焊丝均用碱溶液洗后冷水清 洗 ,再用硝酸中和处理 ,以去除母材及焊丝表面的氧化 膜 。母材及焊丝的化学成分见表 1 。
表 3 母材及接头拉伸试验结果
单位 : MRP0. 2
抗拉强度 Rm
接头 (未时效 )
屈服强度 RP0. 2
抗拉强度 Rm
接头 (时效 )
屈服强度 RP0. 2
抗拉强度 Rm
1
170. 52
197. 32
77. 51
140. 60
151. 60
176. 24
2 3 4 5 平均值
区分为淬火区 (大于 350 ℃)和过时效区 (250～350 ℃)。 2. 4 热输入的影响
图 6表明 ,热输入越大 ,过时效区离熔合线越远 , 最低硬度值越低 ,过时效区范围也越宽 。由图 4 容易 理解 ,热输入大时“过时效区 ”峰值温度范围 ( 250～350 ℃)离熔合线越远 ,而且此温度范围对应的距离也越 长 ,所以过时效区位置离熔合线更远 、过时效区范围也 变得越宽 。高热输入时强化相获得“过时效 ”的时间比 低热输入的时间长 ,导致强化相聚集长大更严重 ,软化 也就更严重 ,硬度的最低点就越低 [ 3 ] 。 2. 5 接头拉伸强度
·26·
焊接 2006 (5)
试验研究
时效对 6063铝合金焊接接头性能的影响①
兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建重点实验室 (730050) 朱 亮 龙 林 乔及森
摘要 对不同焊接热输入下的 6063铝合金焊接接头进行人工时效 ,分析其硬度分布和强度的变化 。通过焊 后人工时效 ,可以提高焊接接头各区的硬度和焊接接头的强度 ,在焊缝区及距熔合线较近的热影响区 ,可使其硬度 接近或超过母材 ,但在热影响区仍存在 4～5 mm软化区 。测定热影响区的热循环 ,发现人工时效后硬度能完全恢 复区在峰值温度大于 350 ℃的近缝区 ,硬度不能完全恢复的过时效区的峰值温度约在 250～350 ℃。软化的直接 原因是温度引起强化相不同程度溶解和长大 。
经人工时效后 ,两种热输入下的接头的软化区的
焊接 2006 (5) 图 4 热影响区峰值温度分布
图 3 离熔合线不同距离点的热循环曲线
图 5 硬度与峰值温度关系
硬度均得到不同程度的恢复和提高 。由图 5 可看出 , 在峰值温度小于 250 ℃的区域 ,两种热输入的未人工 时效和人工时效的接头硬度均无明显变化 。在峰值温 度为 250～350 ℃区域 ,接头经人工时效后硬度仍未达 到母材区硬度 ,主要原因是在焊接过程中 ,由于热输入 的影响 ,该区域内强化相 (M g2 Si)部分聚集长大或部分 强化相重新溶解 ,导致该区严重软化 ,在人工时效过程 中 ,该区继续析出少量强化相 , 又因时效温度为 176 ℃,尚未达到强化相的溶解温度 ,人工时效前已聚集长 大的析出相不能溶解而降低了强化作用 ,总体上该区 起强化作用的 M g2 Si相数量少于母材区 ,导致该区人工 时效后硬度也不能恢复至母材的硬度 ,该区即为过时 效区 。在峰值温度高于 350 ℃以上的区域 ,由于此区 温度较高 ,几乎所有强化相溶解到基体中 ,由于固溶强 化效果比过时效区的强化效果稍好 ,硬度稍高于过时 效区 ,但此区经人工时效后能重新析出强化相 ,故此区 为淬火区 ,硬度能完全恢复以至得到提高 ,原因如前文
关键词 : 6063 铝合金 人工时效 强化相 硬度
EFFECTS O F AGE ING O N THE PRO PERT IES O F 6063 A l ALLOY W ELD ED JO INTS
Lanzhou University of Technology Zhu L iang, L ong L in, Q iao J isen
目前 ,对 6000系铝合金的焊接接头组织和力学性 能变化已有一些初步研究 [ 4～8 ] ,该系部分合金的焊接 接头有较严重的软化现象 ,软化原因主要是接头受焊 接热循环的影响强化相粒子发生过时效而粗化 。以上 研究主要集中在合金的焊接性 、组织及热影响区软化 行为方面 ,但对 6063铝合金的焊接接头力学性能变化 与焊接热循环的关系以及人工时效的影响还缺乏详细 的研究 ,文中通过试验研究了 6063铝合金的焊接接头 的软化原因及其与焊接热循环的关系 ,并研究了人工 时效对接头性能的影响 。
图 3是测得的热循环曲线 ,可由此图得到热影响 区峰值温度分布图 ,如图 4所示 。将图 4与图 2结合分 析 ,可以得到峰值温度与硬度的关系 ,如图 5所示 。由 图 5可以看出 ,在峰值温度大于 250 ℃的区域 ,硬度均 有不同程度的降低 。又由图 4可看出 ,在热输入为 855 J /mm 时 ,这一峰值温度点大约位于距熔合线 12. 5 mm 处 ,在热输入为 390 J /mm 时 ,这一峰值温度点大约位 于距熔合线 8. 5 mm 处 。由于 6063属于可热处理强化 铝合金 ,热影响区软化的直接原因是强化相的改变 ,包 括强化相的溶解和聚集长大 。 2. 3 焊后人工时效的影响
172. 75 182. 49 193. 51 187. 92 182. 58
3 结 论
图 6 人工时效处理后硬度分布
母材及焊接接头拉伸试验结果见表 3。表 3表明 , 未人工时效的焊接接头的屈服强度约是母材的 48% , 抗拉强度约为母材的 71%。接头经人工时效后屈服强 度约为母材的 89. 7% ,抗拉强度为母材的 90%。拉伸 试验还表明 ,所有接头都断在离熔合线 9 mm 附近 ,与 过时效区位置十分吻合 ,所以焊接接头的最薄弱区在 热影响区的过时效区 。
Key words: 6063 A l a lloy, artif ic ia l age ing, prec ip ita tes, hardness
0 前 言
6063铝合金属于可热处理强化铝合金 ,主要强化 相是 M g2 Si,具有中等强度 、耐蚀性高 、无应力腐蚀破裂 倾向 、焊接性能良好及焊接区耐蚀性能不变等优点 。 这种铝合金淬火范围宽 ,对淬火温度敏感性低 ,薄壁件 可以实现风淬 (强风冷却 ) 。合金广泛用于建筑业和汽 车工业的框架承载结构及车身板 [ 1, 2 ] 。该系合金在焊 接过程中有相对较大的过时效趋势 ,直接原因是温度 引起强化相发生了改变 [ 3 ] 。
其它 0. 15 0. 03
Al 余量 余量
接头形式为对接 ,试板下部加铜垫板 ,如图 1 所 示 。采用交流 TIG自动焊 ,选用两种不同的焊接热输 入进行焊接 ,焊接工艺参数见表 2。焊后部分试板进行