Καλώς ορίσατε στις ιστοσελίδες μας!

Κατανόηση των κραμάτων αλουμινίου

Με την ανάπτυξη του αλουμινίου στον κλάδο των συγκολλήσεων και την αποδοχή του ως εξαιρετικής εναλλακτικής λύσης έναντι του χάλυβα για πολλές εφαρμογές, υπάρχουν αυξανόμενες απαιτήσεις για όσους ασχολούνται με την ανάπτυξη έργων αλουμινίου να εξοικειωθούν περισσότερο με αυτήν την ομάδα υλικών. Για να κατανοήσετε πλήρως το αλουμίνιο, συνιστάται να ξεκινήσετε εξοικειώνοντας το σύστημα αναγνώρισης/χαρακτηρισμού αλουμινίου, τα πολλά διαθέσιμα κράματα αλουμινίου και τα χαρακτηριστικά τους.

 

Το σύστημα θερμοκρασίας και χαρακτηρισμού κράματος αλουμινίου- Στη Βόρεια Αμερική, η Aluminum Association Inc. είναι υπεύθυνη για την κατανομή και την καταχώριση κραμάτων αλουμινίου. Επί του παρόντος, υπάρχουν πάνω από 400 κατεργασμένα αλουμίνια και κατεργασμένα κράματα αλουμινίου και πάνω από 200 κράματα αλουμινίου με τη μορφή χυτών και ράβδων που έχουν καταχωριστεί στην Aluminum Association. Τα όρια χημικής σύνθεσης κραμάτων για όλα αυτά τα καταχωρημένα κράματα περιέχονται στον κατάλογο της Aluminum Association.Βιβλίο με γαλαζοπράσινο χρώμαμε τίτλο «Διεθνείς Ονομασίες Κραμάτων και Όρια Χημικής Σύνθεσης για Σφυρήλατο Αλουμίνιο και Σφυρήλατα Κράματα Αλουμινίου» και στοΡοζ Βιβλίομε τίτλο «Ονομασίες και Όρια Χημικής Σύνθεσης για Κράματα Αλουμινίου σε Μορφή Χυτών και Πλινθωμάτων». Αυτές οι δημοσιεύσεις μπορούν να είναι εξαιρετικά χρήσιμες για τον μηχανικό συγκόλλησης κατά την ανάπτυξη διαδικασιών συγκόλλησης και όταν η εξέταση της χημείας και η συσχέτισή της με την ευαισθησία στις ρωγμές είναι σημαντική.

Τα κράματα αλουμινίου μπορούν να κατηγοριοποιηθούν σε διάφορες ομάδες με βάση τα χαρακτηριστικά του συγκεκριμένου υλικού, όπως η ικανότητά του να ανταποκρίνεται σε θερμική και μηχανική επεξεργασία και το κύριο στοιχείο κράματος που προστίθεται στο κράμα αλουμινίου. Όταν λαμβάνουμε υπόψη το σύστημα αρίθμησης/ταυτοποίησης που χρησιμοποιείται για τα κράματα αλουμινίου, αναγνωρίζονται τα παραπάνω χαρακτηριστικά. Τα σφυρήλατα και χυτά αλουμίνια έχουν διαφορετικά συστήματα ταυτοποίησης. Το σφυρήλατο σύστημα είναι ένα σύστημα 4 ψηφίων και τα χυτά έχουν ένα σύστημα 3 ψηφίων και ενός δεκαδικού ψηφίου.

Σύστημα Ονομασίας Σφυρήλατου Κράματος- Αρχικά, θα εξετάσουμε το τετραψήφιο σύστημα αναγνώρισης κράματος αλουμινίου. Το πρώτο ψηφίο (Xxxx) υποδεικνύει το κύριο στοιχείο κράματος, το οποίο έχει προστεθεί στο κράμα αλουμινίου και χρησιμοποιείται συχνά για να περιγράψει τη σειρά κραμάτων αλουμινίου, δηλαδή, σειρά 1000, σειρά 2000, σειρά 3000, έως σειρά 8000 (βλ. πίνακα 1).

Το δεύτερο μονοψήφιο ψηφίο (xXxx), εάν διαφέρει από το 0, υποδεικνύει τροποποίηση του συγκεκριμένου κράματος, και το τρίτο και τέταρτο ψηφίο (xxXX) είναι αυθαίρετοι αριθμοί που δίνονται για την αναγνώριση ενός συγκεκριμένου κράματος στη σειρά. Παράδειγμα: Στο κράμα 5183, ο αριθμός 5 υποδεικνύει ότι είναι της σειράς κράματος μαγνησίου, το 1 υποδεικνύει ότι είναι το 1stτροποποίηση στο αρχικό κράμα 5083, και το 83 το προσδιορίζει στη σειρά 5xxx.

Η μόνη εξαίρεση σε αυτό το σύστημα αρίθμησης κραμάτων είναι τα κράματα αλουμινίου της σειράς 1xxx (καθαρά αλουμίνια), οπότε τα τελευταία 2 ψηφία παρέχουν το ελάχιστο ποσοστό αλουμινίου πάνω από 99%, δηλαδή, κράμα 13(50)(ελάχιστο 99,50% αλουμίνιο).

ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΝΟΜΑΣΙΑΣ ΚΡΑΜΑΤΟΣ ΣΦΥΡΛΗΣ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ

Σειρά κραμάτων Κύριο στοιχείο κράματος

1xxx

99.000% ελάχιστο αλουμίνιο

2xxx

Χαλκός

3xxx

Μαγγάνιο

4xxx

Πυρίτιο

5xxx

Μαγνήσιο

6xxx

Μαγνήσιο και πυρίτιο

7xxx

Ψευδάργυρος

8xxx

Άλλα στοιχεία

Πίνακας 1

Ονομασία χυτού κράματος- Το σύστημα χαρακτηρισμού χυτού κράματος βασίζεται σε έναν χαρακτηρισμό 3 ψηφίων και πλέον δεκαδικών xxx.x (δηλαδή 356.0). Το πρώτο ψηφίο (Xxx.x) υποδεικνύει το κύριο στοιχείο κράματος, το οποίο έχει προστεθεί στο κράμα αλουμινίου (βλ. πίνακα 2).

ΣΥΣΤΗΜΑ ΟΝΟΜΑΣΙΑΣ ΚΡΑΜΑΤΟΣ ΧΥΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ

Σειρά κραμάτων

Κύριο στοιχείο κράματος

1xx.x

99.000% ελάχιστο αλουμίνιο

2xx.x

Χαλκός

3xx.x

Πυρίτιο συν χαλκό ή/και μαγνήσιο

4xx.x

Πυρίτιο

5xx.x

Μαγνήσιο

6xx.x

Αχρησιμοποίητη σειρά

7xx.x

Ψευδάργυρος

8xx.x

Κασσίτερος

9xx.x

Άλλα στοιχεία

Πίνακας 2

Το δεύτερο και το τρίτο ψηφίο (xXXΤα .x) είναι αυθαίρετοι αριθμοί που δίνονται για την αναγνώριση ενός συγκεκριμένου κράματος στη σειρά. Ο αριθμός που ακολουθεί την υποδιαστολή υποδεικνύει εάν το κράμα είναι χυτό (.0) ή πλινθώδες (.1 ή .2). Ένα πρόθεμα με κεφαλαίο γράμμα υποδεικνύει μια τροποποίηση σε ένα συγκεκριμένο κράμα.
Παράδειγμα: Κράμα – A356.0 το κεφαλαίο A (Axxx.x) υποδεικνύει μια τροποποίηση του κράματος 356.0. Ο αριθμός 3 (A3xx.x) υποδεικνύει ότι είναι της σειράς πυριτίου συν χαλκού ή/και μαγνησίου. Το 56 in (Ax56Το .0) προσδιορίζει το κράμα της σειράς 3xx.x, και το .0 (Axxx.0) υποδεικνύει ότι πρόκειται για χύτευση τελικού σχήματος και όχι για πλινθώματα.

Το Σύστημα Ονομασίας Θερμοκρασίας Αλουμινίου -Αν εξετάσουμε τις διαφορετικές σειρές κραμάτων αλουμινίου, θα δούμε ότι υπάρχουν σημαντικές διαφορές στα χαρακτηριστικά τους και στην επακόλουθη εφαρμογή τους. Το πρώτο σημείο που πρέπει να αναγνωρίσουμε, αφού κατανοήσουμε το σύστημα αναγνώρισης, είναι ότι υπάρχουν δύο σαφώς διαφορετικοί τύποι αλουμινίου εντός της σειράς που αναφέρθηκε παραπάνω. Αυτά είναι τα κράματα αλουμινίου που μπορούν να αποκτήσουν αντοχή μέσω της προσθήκης θερμότητας και τα μη θερμικά επεξεργάσιμα κράματα αλουμινίου. Αυτή η διάκριση είναι ιδιαίτερα σημαντική όταν εξετάζουμε τις επιπτώσεις της συγκόλλησης με τόξο σε αυτούς τους δύο τύπους υλικών.

Τα κράματα αλουμινίου από σφυρήλατο αλουμίνιο των σειρών 1xxx, 3xxx και 5xxx δεν υπόκεινται σε θερμική επεξεργασία και σκληρύνονται μόνο με παραμόρφωση. Τα κράματα αλουμινίου από σφυρήλατο αλουμίνιο των σειρών 2xxx, 6xxx και 7xxx είναι θερμικά επεξεργάσιμα και η σειρά 4xxx αποτελείται από κράματα τόσο θερμικά επεξεργάσιμα όσο και από μη θερμικά επεξεργάσιμα. Τα χυτά κράματα των σειρών 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x και 7xx.x είναι θερμικά επεξεργάσιμα. Η σκλήρυνση με παραμόρφωση δεν εφαρμόζεται γενικά σε χυτά προϊόντα.

Τα θερμικά επεξεργάσιμα κράματα αποκτούν τις βέλτιστες μηχανικές τους ιδιότητες μέσω μιας διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας, με τις πιο συνηθισμένες θερμικές επεξεργασίες να είναι η Θερμική Επεξεργασία σε Διάλυμα και η Τεχνητή Γήρανση. Η Θερμική Επεξεργασία σε Διάλυμα είναι η διαδικασία θέρμανσης του κράματος σε αυξημένη θερμοκρασία (περίπου 990 βαθμούς Φαρενάιτ) προκειμένου να διαλυθούν τα στοιχεία ή οι ενώσεις του κράματος. Ακολουθεί σβέση, συνήθως σε νερό, για την παραγωγή ενός υπερκορεσμένου διαλύματος σε θερμοκρασία δωματίου. Η θερμική επεξεργασία σε διάλυμα συνήθως ακολουθείται από γήρανση. Η γήρανση είναι η καθίζηση ενός μέρους των στοιχείων ή των ενώσεων από ένα υπερκορεσμένο διάλυμα προκειμένου να αποδοθούν οι επιθυμητές ιδιότητες.

Τα μη θερμικά επεξεργάσιμα κράματα αποκτούν τις βέλτιστες μηχανικές τους ιδιότητες μέσω της σκλήρυνσης υπό τάση. Η σκλήρυνση υπό τάση είναι η μέθοδος αύξησης της αντοχής μέσω της εφαρμογής ψυχρής κατεργασίας. T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

ΟΙ ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ ΤΗΣ ΙΔΙΟΚΑΣΤΡΟΦΙΑΣ

Επιστολή

Εννοια

F

Όπως κατασκευάζεται – Ισχύει για προϊόντα μιας διαδικασίας διαμόρφωσης στην οποία δεν εφαρμόζεται ειδικός έλεγχος των συνθηκών θερμικής σκλήρυνσης ή σκλήρυνσης κατά παραμόρφωση

O

Ανόπτηση – Ισχύει για προϊόν που έχει θερμανθεί για να παράγει την χαμηλότερη συνθήκη αντοχής για βελτίωση της ολκιμότητας και της διαστατικής σταθερότητας

H

Σκληρυμένο σε τάση – Ισχύει για προϊόντα που ενισχύονται μέσω ψυχρής κατεργασίας. Η σκλήρυνση σε τάση μπορεί να ακολουθηθεί από συμπληρωματική θερμική επεξεργασία, η οποία προκαλεί κάποια μείωση της αντοχής. Το «H» ακολουθείται πάντα από δύο ή περισσότερα ψηφία (βλ. υποδιαιρέσεις του H temperature παρακάτω)

W

Θερμική επεξεργασία σε διάλυμα – Ασταθής κατάσταση που ισχύει μόνο για κράματα που γερνούν αυθόρμητα σε θερμοκρασία δωματίου μετά από θερμική επεξεργασία σε διάλυμα

T

Θερμικά επεξεργασμένο – Για την παραγωγή σταθερών θερμοκρασιών εκτός από F, O ή H. Ισχύει για προϊόν που έχει υποστεί θερμική επεξεργασία, μερικές φορές με συμπληρωματική σκλήρυνση λόγω παραμόρφωσης, για την παραγωγή σταθερής θερμοκρασιών. Το «T» ακολουθείται πάντα από ένα ή περισσότερα ψηφία (βλ. υποδιαιρέσεις θερμοκρασιών T παρακάτω)
Πίνακας 3

Πέρα από τον βασικό χαρακτηρισμό θερμοκρασίας, υπάρχουν δύο κατηγορίες υποδιαίρεσης, η μία που αναφέρεται στον χαρακτηρισμό "H" - Σκλήρυνση σε παραμόρφωση και η άλλη στον χαρακτηρισμό "T" - Θερμικά επεξεργασμένη θερμοκρασία.

Υποδιαιρέσεις του H Temper – Σκληρυμένο σε Στέλεχος

Το πρώτο ψηφίο μετά το H υποδεικνύει μια βασική λειτουργία:
H1– Μόνο σκληρυμένο σε καταπόνηση.
H2– Σκληρυμένο σε τάση και μερικώς ανόπτημένο.
H3– Σκληρυμένο και σταθεροποιημένο σε παραμόρφωση.
H4– Σκληρυμένο σε παραμόρφωση και λακαρισμένο ή βαμμένο.

Το δεύτερο ψηφίο μετά το H υποδεικνύει τον βαθμό σκλήρυνσης υπό τάση:
HX2– Quarter Hard HX4– Μισό σκληρό HX6– Τρία Τέταρτα Σκληρά
HX8– Πλήρως σκληρό HX9– Εξαιρετικά σκληρό

Υποδιαιρέσεις της θερμοκρασίας T – Θερμικά επεξεργασμένη

T1- Φυσικά παλαιωμένο μετά από ψύξη από διαδικασία διαμόρφωσης σε υψηλή θερμοκρασία, όπως η εξώθηση.
T2- Ψυχρή επεξεργασία μετά από ψύξη από διαδικασία διαμόρφωσης σε υψηλή θερμοκρασία και στη συνέχεια φυσική παλαίωση.
T3- Διάλυμα θερμικά επεξεργασμένο, ψυχρής επεξεργασίας και φυσικής ωρίμανσης.
T4- Διάλυμα θερμικά επεξεργασμένο και φυσικά παλαιωμένο.
T5- Τεχνητά παλαιωμένο μετά από ψύξη από διαδικασία διαμόρφωσης σε υψηλή θερμοκρασία.
T6- Διάλυμα θερμικά επεξεργασμένο και τεχνητά παλαιωμένο.
T7- Διάλυμα θερμικά επεξεργασμένο και σταθεροποιημένο (υπερωριμασμένο).
T8- Διάλυμα θερμικά επεξεργασμένο, ψυχρής επεξεργασίας και τεχνητής ωρίμανσης.
T9- Διάλυμα θερμικά επεξεργασμένο, τεχνητά παλαιωμένο και ψυχρής επεξεργασίας.
Τ10- Ψυχρή επεξεργασία μετά από ψύξη από διαδικασία διαμόρφωσης σε υψηλή θερμοκρασία και στη συνέχεια τεχνητή γήρανση.

Τα πρόσθετα ψηφία υποδηλώνουν ανακούφιση από το στρες.
Παραδείγματα:
TX51ή TXX51– Ανακούφιση από το άγχος με διατάσεις.
TX52ή TXX52– Ανακούφιση από την πίεση με συμπίεση.

Κράματα αλουμινίου και τα χαρακτηριστικά τους- Αν εξετάσουμε τις επτά σειρές σφυρήλατων κραμάτων αλουμινίου, θα εκτιμήσουμε τις διαφορές τους και θα κατανοήσουμε τις εφαρμογές και τα χαρακτηριστικά τους.

Κράματα σειράς 1xxx– (μη θερμικά επεξεργάσιμα – με μέγιστη αντοχή σε εφελκυσμό από 10 έως 27 ksi) αυτή η σειρά αναφέρεται συχνά ως σειρά καθαρού αλουμινίου επειδή απαιτείται να έχει ελάχιστο 99,0% αλουμίνιο. Είναι συγκολλήσιμα. Ωστόσο, λόγω του στενού εύρους τήξης τους, απαιτούν ορισμένες παραμέτρους για την παραγωγή αποδεκτών διαδικασιών συγκόλλησης. Όταν λαμβάνονται υπόψη για κατασκευή, αυτά τα κράματα επιλέγονται κυρίως για την ανώτερη αντοχή τους στη διάβρωση, όπως σε εξειδικευμένες χημικές δεξαμενές και σωληνώσεις, ή για την εξαιρετική ηλεκτρική τους αγωγιμότητα, όπως σε εφαρμογές ζυγοσταθμίσεων. Αυτά τα κράματα έχουν σχετικά κακές μηχανικές ιδιότητες και σπάνια θα λαμβάνονταν υπόψη για γενικές δομικές εφαρμογές. Αυτά τα βασικά κράματα συχνά συγκολλούνται με αντίστοιχο υλικό πλήρωσης ή με κράματα πλήρωσης 4xxx ανάλογα με τις απαιτήσεις εφαρμογής και απόδοσης.

Κράματα σειράς 2xxx– (θερμικά επεξεργάσιμα– με μέγιστη αντοχή εφελκυσμού από 27 έως 62 ksi) πρόκειται για κράματα αλουμινίου/χαλκού (προσθήκες χαλκού που κυμαίνονται από 0,7 έως 6,8%), και είναι κράματα υψηλής αντοχής και απόδοσης που χρησιμοποιούνται συχνά για εφαρμογές αεροδιαστημικής και αεροσκαφών. Έχουν εξαιρετική αντοχή σε ένα ευρύ φάσμα θερμοκρασιών. Μερικά από αυτά τα κράματα θεωρούνται μη συγκολλήσιμα με τις διεργασίες συγκόλλησης με τόξο λόγω της ευαισθησίας τους σε θερμή ρωγμάτωση και ρωγμάτωση λόγω διάβρωσης λόγω τάσης. Ωστόσο, άλλα συγκολλούνται με μεγάλη επιτυχία με τις σωστές διαδικασίες συγκόλλησης. Αυτά τα βασικά υλικά συχνά συγκολλούνται με κράματα υψηλής αντοχής σειράς 2xxx που έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν με την απόδοσή τους, αλλά μερικές φορές μπορούν να συγκολληθούν με τα πληρωτικά σειράς 4xxx που περιέχουν πυρίτιο ή πυρίτιο και χαλκό, ανάλογα με την εφαρμογή και τις απαιτήσεις λειτουργίας.

Κράματα σειράς 3xxx– (μη θερμικά επεξεργάσιμα – με μέγιστη αντοχή σε εφελκυσμό από 16 έως 41 ksi) Αυτά είναι τα κράματα αλουμινίου/μαγγανίου (προσθήκες μαγγανίου που κυμαίνονται από 0,05 έως 1,8%) και έχουν μέτρια αντοχή, καλή αντοχή στη διάβρωση, καλή διαμορφωσιμότητα και είναι κατάλληλα για χρήση σε υψηλές θερμοκρασίες. Μία από τις πρώτες χρήσεις τους ήταν σε κατσαρόλες και τηγάνια, και σήμερα αποτελούν το κύριο συστατικό για εναλλάκτες θερμότητας σε οχήματα και σταθμούς παραγωγής ενέργειας. Η μέτρια αντοχή τους, ωστόσο, συχνά αποκλείει την εξέτασή τους για δομικές εφαρμογές. Αυτά τα βασικά κράματα συγκολλούνται με κράματα πλήρωσης σειράς 1xxx, 4xxx και 5xxx, ανάλογα με την ειδική χημική τους σύσταση και τις συγκεκριμένες απαιτήσεις εφαρμογής και λειτουργίας.

Κράματα σειράς 4xxx– (θερμικά επεξεργάσιμα και μη θερμικά επεξεργάσιμα – με μέγιστη αντοχή σε εφελκυσμό 25 έως 55 ksi) Αυτά είναι τα κράματα αλουμινίου/πυριτίου (προσθήκες πυριτίου που κυμαίνονται από 0,6 έως 21,5%) και είναι οι μόνες σειρές που περιέχουν τόσο θερμικά επεξεργάσιμα όσο και μη θερμικά επεξεργάσιμα κράματα. Το πυρίτιο, όταν προστίθεται στο αλουμίνιο, μειώνει το σημείο τήξης του και βελτιώνει τη ρευστότητά του όταν λιώνει. Αυτά τα χαρακτηριστικά είναι επιθυμητά για υλικά πλήρωσης που χρησιμοποιούνται τόσο για συγκόλληση με τήξη όσο και για χαλκοσυγκόλληση. Συνεπώς, αυτή η σειρά κραμάτων βρίσκεται κυρίως ως υλικό πλήρωσης. Το πυρίτιο, ανεξάρτητα από το αλουμίνιο, δεν είναι θερμικά επεξεργάσιμο. Ωστόσο, ορισμένα από αυτά τα κράματα πυριτίου έχουν σχεδιαστεί ώστε να έχουν προσθήκες μαγνησίου ή χαλκού, γεγονός που τους παρέχει την ικανότητα να ανταποκρίνονται ευνοϊκά στην θερμική επεξεργασία διαλύματος. Συνήθως, αυτά τα θερμικά επεξεργάσιμα κράματα πλήρωσης χρησιμοποιούνται μόνο όταν ένα συγκολλημένο εξάρτημα πρόκειται να υποβληθεί σε θερμικές επεξεργασίες μετά τη συγκόλληση.

Κράματα σειράς 5xxx– (μη θερμικά επεξεργάσιμα – με μέγιστη αντοχή εφελκυσμού από 18 έως 51 ksi) Αυτά είναι τα κράματα αλουμινίου/μαγνησίου (προσθήκες μαγνησίου που κυμαίνονται από 0,2 έως 6,2%) και έχουν την υψηλότερη αντοχή από τα μη θερμικά επεξεργάσιμα κράματα. Επιπλέον, αυτή η σειρά κραμάτων είναι εύκολα συγκολλήσιμη και για αυτούς τους λόγους χρησιμοποιείται για μια μεγάλη ποικιλία εφαρμογών όπως η ναυπηγική βιομηχανία, οι μεταφορές, τα δοχεία πίεσης, οι γέφυρες και τα κτίρια. Τα κράματα με βάση το μαγνήσιο συχνά συγκολλούνται με κράματα πλήρωσης, τα οποία επιλέγονται αφού ληφθεί υπόψη η περιεκτικότητα σε μαγνήσιο του βασικού υλικού και οι συνθήκες εφαρμογής και λειτουργίας του συγκολλημένου εξαρτήματος. Τα κράματα αυτής της σειράς με περισσότερο από 3,0% μαγνήσιο δεν συνιστώνται για λειτουργία σε υψηλές θερμοκρασίες άνω των 150 βαθμών Φαρενάιτ λόγω της πιθανότητας ευαισθητοποίησης και της επακόλουθης ευαισθησίας σε ρωγμές λόγω διάβρωσης λόγω καταπόνησης. Τα κράματα βάσης με λιγότερο από περίπου 2,5% μαγνήσιο συχνά συγκολλούνται με επιτυχία με τα κράματα πλήρωσης της σειράς 5xxx ή 4xxx. Το βασικό κράμα 5052 αναγνωρίζεται γενικά ως το βασικό κράμα με τη μέγιστη περιεκτικότητα σε μαγνήσιο που μπορεί να συγκολληθεί με κράμα πλήρωσης σειράς 4xxx. Λόγω προβλημάτων που σχετίζονται με την ευτηκτική τήξη και τις σχετικές κακές μηχανικές ιδιότητες κατά τη συγκόλληση, δεν συνιστάται η συγκόλληση υλικού σε αυτήν τη σειρά κραμάτων, η οποία περιέχει υψηλότερες ποσότητες μαγνησίου με τα υλικά πλήρωσης σειράς 4xxx. Τα υλικά βάσης με υψηλότερη περιεκτικότητα σε μαγνήσιο συγκολλούνται μόνο με κράματα πλήρωσης 5xxx, τα οποία γενικά ταιριάζουν με τη σύνθεση του βασικού κράματος.

Κράματα σειράς 6XXX– (θερμικά επεξεργάσιμο – με μέγιστη αντοχή εφελκυσμού από 18 έως 58 ksi) Αυτά είναι τα κράματα αλουμινίου/μαγνησίου-πυριτίου (προσθήκες μαγνησίου και πυριτίου περίπου 1,0%) και βρίσκονται ευρέως σε όλη τη βιομηχανία συγκολλήσεων, χρησιμοποιούνται κυρίως με τη μορφή εξωθήσεων και ενσωματώνονται σε πολλά δομικά στοιχεία. Η προσθήκη μαγνησίου και πυριτίου στο αλουμίνιο παράγει μια ένωση πυριτιούχου μαγνησίου, η οποία παρέχει σε αυτό το υλικό την ικανότητα να υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία διαλύματος για βελτιωμένη αντοχή. Αυτά τα κράματα είναι φυσικά ευαίσθητα στις ρωγμές στερεοποίησης και για αυτόν τον λόγο δεν πρέπει να συγκολλούνται αυτογενώς (χωρίς υλικό πλήρωσης). Η προσθήκη επαρκών ποσοτήτων υλικού πλήρωσης κατά τη διάρκεια της διαδικασίας συγκόλλησης με τόξο είναι απαραίτητη για την παροχή αραίωσης του βασικού υλικού, αποτρέποντας έτσι το πρόβλημα της θερμής ρωγμάτωσης. Συγκολλούνται με υλικά πλήρωσης 4xxx και 5xxx, ανάλογα με την εφαρμογή και τις απαιτήσεις λειτουργίας.

Κράματα σειράς 7XXX– (θερμικά επεξεργάσιμο – με μέγιστη αντοχή εφελκυσμού από 32 έως 88 ksi) Αυτά είναι τα κράματα αλουμινίου/ψευδαργύρου (προσθήκες ψευδαργύρου που κυμαίνονται από 0,8 έως 12,0%) και περιλαμβάνουν μερικά από τα κράματα αλουμινίου υψηλότερης αντοχής. Αυτά τα κράματα χρησιμοποιούνται συχνά σε εφαρμογές υψηλής απόδοσης όπως αεροσκάφη, αεροδιαστημική και αγωνιστικό αθλητικό εξοπλισμό. Όπως και η σειρά κραμάτων 2xxx, αυτή η σειρά ενσωματώνει κράματα που θεωρούνται ακατάλληλα για συγκόλληση με τόξο, και άλλα, τα οποία συχνά συγκολλούνται με επιτυχία με τόξο. Τα συνήθως συγκολλημένα κράματα αυτής της σειράς, όπως το 7005, συγκολλούνται κυρίως με τα κράματα πλήρωσης της σειράς 5xxx.

Περίληψη- Τα σημερινά κράματα αλουμινίου, μαζί με τις διάφορες ιδιότητες συγκόλλησης, αποτελούν ένα ευρύ και ευέλικτο φάσμα υλικών κατασκευής. Για τον βέλτιστο σχεδιασμό προϊόντων και την επιτυχημένη ανάπτυξη διαδικασιών συγκόλλησης, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τις διαφορές μεταξύ των πολλών διαθέσιμων κραμάτων και τα διάφορα χαρακτηριστικά απόδοσης και συγκολλητικότητάς τους. Κατά την ανάπτυξη διαδικασιών συγκόλλησης με τόξο για αυτά τα διαφορετικά κράματα, πρέπει να λαμβάνεται υπόψη το συγκεκριμένο κράμα που συγκολλάται. Λέγεται συχνά ότι η συγκόλληση αλουμινίου με τόξο δεν είναι δύσκολη, «είναι απλώς διαφορετική». Πιστεύω ότι ένα σημαντικό μέρος της κατανόησης αυτών των διαφορών είναι η εξοικείωση με τα διάφορα κράματα, τα χαρακτηριστικά τους και το σύστημα αναγνώρισής τους.


Ώρα δημοσίευσης: 16 Ιουνίου 2021