铝合金 6060
铝合金 6060 简介
铝合金 6060 是一种中等强度的 6xxx 系列铝合金，以优异的挤压性能、耐腐蚀性以及美观的表面质量而著称。与 6061 相比，6060 的镁、硅含量更低，因此更易于成形、焊接与阳极氧化，同时仍能保持满足建筑与结构应用所需的机械强度。
铝合金 6060 常用于 CNC 加工 各类型材、装饰条部件、管路以及框架等，适用于建筑、汽车与交通运输等行业，满足对轻量化精密零件及装饰/阳极氧化表面处理的需求。
铝合金 6060 的化学、物理及机械性能
化学成分（典型值）
元素 | 成分范围（质量百分比） | 主要作用 |
|---|---|---|
铝 (Al) | 余量 | 基体金属，提供耐腐蚀性与成形性 |
硅 (Si) | 0.30–0.60 | 增强合金强度并改善挤压性能 |
镁 (Mg) | 0.35–0.60 | 通过固溶强化提高强度 |
铁 (Fe) | ≤0.30 | 残余元素 |
锰 (Mn) | ≤0.10 | 晶粒细化 |
铜 (Cu) | ≤0.10 | 提升可加工性 |
锌 (Zn) | ≤0.15 | 残余元素 |
铬 (Cr) | ≤0.05 | 稳定晶粒组织 |
其他 | ≤0.15（总量） | 组合残余元素 |
物理性能
性能 | 典型值 | 测试标准/条件 |
|---|---|---|
密度 | 2.70 g/cm³ | ASTM B311 |
熔化范围 | 610–650°C | ASTM E299 |
导热系数 | 200 W/m·K（25°C） | ASTM E1952 |
电导率 | 53% IACS（20°C） | ASTM B193 |
线膨胀系数 | 23.4 µm/m·°C | ASTM E228 |
比热容 | 897 J/kg·K | ASTM E1269 |
弹性模量 | 69 GPa | ASTM E111 |
机械性能（T6 状态）
性能 | 典型值 | 测试标准 |
|---|---|---|
抗拉强度 | 190–215 MPa | ASTM E8/E8M |
屈服强度（0.2%） | 150–170 MPa | ASTM E8/E8M |
延伸率 | ≥10% | ASTM E8/E8M |
硬度 | 60–70 HB | ASTM E10 |
疲劳强度 | ~80 MPa | ASTM E466 |
抗冲击性能 | 中等 | ASTM E23 |
铝合金 6060 的关键特性
卓越的挤压性能（EN 573-3）： 与其他 6xxx 合金相比，铝合金 6060 具备更出色的挤压性能，能够实现复杂截面的 CNC 型材，并可与建筑系统无缝集成。
优异的耐腐蚀性： 适用于轻度至中等腐蚀环境的户外应用。其表面会形成致密的钝化氧化膜，可抵抗点蚀与氧化，适用于建筑、交通运输与海洋相关使用场景。
良好的表面质量与阳极氧化响应（ISO 7599）： 可实现明亮或装饰性阳极氧化，并获得均匀一致的色调与清晰度——非常适合可视化装饰条、面板与框架等部件。
适用于轻量化结构的中等强度： 相比 6061，6060 的强度略低，但成形性与焊接性更好，因此在兼顾外观与功能的零部件上具有优势。
可采用标准工艺焊接： 配合 ER4045 或 ER5356 焊丝，6060 适用于 MIG/TIG 焊接，热影响区（HAZ）对耐腐蚀性的影响较小。
铝合金 6060 的 CNC 加工挑战与解决方案
加工挑战
合金偏软： 在高速精加工时可能出现涂抹或毛刺现象。
薄壁型材的排屑问题： 复杂挤压型材可能滞留切屑，若未及时清除可能导致刀具折断。
刀具粘附风险： 与其他 6xxx 合金类似，需要通过刀具涂层避免材料堆积。
优化加工策略
刀具选择
参数 | 推荐方案 | 原因说明 |
|---|---|---|
刀具材料 | DLC 或 TiCN 涂层硬质合金刀具 | 降低积屑瘤并减少摩擦 |
刀具几何形状 | 大前角、镜面抛光排屑槽 | 保证精细表面并改善排屑 |
切削速度 | 250–400 m/min | 避免刀具负载并降低热变形 |
进给量 | 0.10–0.25 mm/rev | 在不产生颤振的情况下确保尺寸控制 |
冷却方式 | 微雾或浇注 | 降低热软化并改善表面质量 |
铝合金 6060 切削参数（符合 ISO 513）
加工工序 | 速度 (m/min) | 进给 (mm/rev) | 切削深度 (mm) | 冷却液压力 (bar) |
|---|---|---|---|---|
粗加工 | 250–300 | 0.15–0.25 | 2.0–3.5 | 25–35（浇注） |
精加工 | 300–400 | 0.05–0.10 | 0.2–0.8 | 30–50（微雾/浇注） |
铝合金 6060 CNC 零件的表面处理
阳极氧化： 非常适合装饰与功能性部件。10–25 µm（II 型）或 25–50 µm（硬质膜）可提升耐久性。
粉末喷涂： 提供 60–100 µm 的商业与消费品防护涂层，兼容 RAL 色标体系。
电解抛光： 适用于对表面光洁度有关键要求的小型型材或支架零件。
钝化处理： 常用于喷涂或阳极氧化前，以获得更佳的涂层附着力。
拉丝处理： 可视面常用的标准处理方式，可实现 Ra 1.0–1.6 µm 的哑光纹理。
阿洛丁涂层： 适用于需要导电底层的电气外壳与喷涂件。
UV 涂层： 防止透明表面发黄或紫外老化，适用于展示件或框架部件的清漆效果表面。
清漆涂层： 用于装饰条等部件，以获得更高的表面清晰度或光泽效果。
铝合金 6060 的行业应用
建筑与建筑装饰： CNC 挤压与加工的窗框、幕墙型材以及结构覆层系统。
交通运输： 轨道车辆与客车内饰装饰条、面板与挤压型材，要求严公差与耐腐蚀性。
消费品： 自行车部件、便携设备与家具框架，要求轻量化与美观表面。
自动化与电子： 散热器外壳、结构机箱以及轻量化自动化导轨。
标识与展示： 用于 CNC 加工的标牌框架、灯箱与模块化展示系统的定制挤压型材。
