Augant aliuminio suvirinimo gamybos pramonėje ir jo priėmimo kaip puikios alternatyvos plieno alternatyva daugeliui programų, didėja reikalavimai tiems, kurie yra susiję su aliuminio projektų kūrimu, kad būtų galima geriau susipažinti su šia medžiagų grupe. Norint visiškai suprasti aliuminį, patartina pradėti susipažinti su aliuminio identifikavimo / žymėjimo sistema, daugybe turimų aliuminio lydinių ir jų charakteristikų.

Aliuminio lydinio nuotaikos ir žymėjimo sistema- Šiaurės Amerikoje „Aluminum Association Inc.“ yra atsakinga už aliuminio lydinių paskirstymą ir registraciją. Šiuo metu yra daugiau nei 400 kalifikuotų aliuminio ir kaustytų aliuminio lydinių bei daugiau nei 200 aliuminio lydinių liejinių ir luitų, užregistruotų aliuminio asociacijoje, pavidalu. Visų šių registruotų lydinių lydinio cheminės sudėties ribos yra aliuminio asociacijosTeal knygapavadinimu „Tarptautiniai lydinių žymėjimai ir cheminės kompozicijos ribos, skirtos kriminaliems aliuminiams ir kriminaliems aliuminio lydiniams“ ir jųRožinė knyga„Aliuminio lydinių pavidalo ir luitų pavidalo pavidalu ir cheminės sudėties ribos. Šios publikacijos gali būti ypač naudingos suvirinimo inžinieriui kuriant suvirinimo procedūras, o kai reikia atsižvelgti į chemiją ir jos ryšį su įtrūkimų jautrumu.

Aliuminio lydiniai gali būti suskirstyti į daugybę grupių, atsižvelgiant į konkrečios medžiagos charakteristikas, tokias kaip jos gebėjimas reaguoti į šiluminį ir mechaninį apdorojimą bei pirminį lydinio kūrimo elementą, pridedamą prie aliuminio lydinio. Kai atsižvelgiame į numeravimo / identifikavimo sistemą, naudojamą aliuminio lydiniams, identifikuojamos aukščiau pateiktos charakteristikos. Kiautiniai ir liejami aliuminiai turi skirtingas identifikavimo sistemas. Kautuvių sistema yra 4 skaitmenų sistema, o liejiniai, turintys 3 skaitmenų ir 1-decimalinę vietos sistemą.

Kaltinė lydinio nustatymo sistema- Pirmiausia apsvarstysime 4 skaitmenų kaustytą aliuminio lydinio identifikavimo sistemą. Pirmasis skaitmuo (Xxxx) nurodo pagrindinį lydinio elementą, kuris buvo pridėtas prie aliuminio lydinio ir dažnai naudojamas apibūdinti aliuminio lydinio serijas, ty 1000 serijas, 2000 serijas, 3000 serijų, iki 8000 serijų (žr. 1 lentelę).

Antrasis vienas skaitmuo (xXxx), jei skiriasi nuo 0, rodo konkretaus lydinio modifikaciją, o trečiąjį ir ketvirtąjį skaitmenis (xxXX) yra savavališki skaičiai, skirti nustatyti konkretų lydinį serijoje. Pavyzdys: 5183 lydinio 5183 numeris rodo, kad jis yra iš magnio lydinio serijos, 1 rodo, kad jis yra 1^stOriginalaus lydinio 5083 modifikavimas, o 83 jį identifikuoja 5xxx serijoje.

Vienintelė šios lydinio numeracijos sistemos išimtis yra su 1xxx serijos aliuminio lydiniais (grynais aliuminumais).(50)(99,50% mažiausias aliuminis).

Kaltinis aliuminio lydinio žymėjimo sistema

1 lentelė

Laido lydinio pavadinimas- Laido lydinio žymėjimo sistema yra pagrįsta 3 skaitmenų ir plius dešimtainiu pavadinimu xxx.x (ty 356.0). Pirmasis skaitmuo (Xxx.x) nurodo pagrindinį lydinio elementą, kuris buvo pridėtas prie aliuminio lydinio (žr. 2 lentelę).

Leiskite aliuminio lydinio žymėjimo sistemą

2 lentelė

Antrasis ir trečiasis skaitmenys (xXX.x) yra savavališki skaičiai, skirti nustatyti konkretų lydinį serijoje. Skaičius po dešimtainio taško rodo, ar lydinys yra liejimas (.0), ar luitas (.1 arba .2). Kapitalo laiško priešdėlis nurodo konkretaus lydinio modifikaciją.
Pavyzdys: Lydinis - A356.0 Sostinė A (Axxx.x) nurodo lydinio 356.0 modifikaciją. Numeris 3 (a3xx.x) rodo, kad tai yra silicio ir vario ir (arba) magnio serijos. 56 in (kirvis56.0) identifikuoja lydinį 3xx.x serijoje ir .0 (AXXX.0) rodo, kad tai yra galutinė formos liejimas, o ne luitas.

Aliuminio temperamento žymėjimo sistema -Jei apsvarstysime skirtingas aliuminio lydinių serijas, pamatysime, kad jų charakteristikų savybės ir iš to kyla didelių skirtumų. Pirmasis taškas, suprantantis identifikavimo sistemą, atpažįsta, kad aukščiau paminėtoje serijoje yra du aiškiai skirtingi aliuminio tipai. Tai yra termiškai gydomi aliuminio lydiniai (tie, kurie gali įgyti stiprumą pridedant šilumos) ir pašildytus aliuminio lydinius. Šis skirtumas yra ypač svarbus, kai atsižvelgiama į šių dviejų tipų medžiagų lanko suvirinimo poveikį.

„1xxx“, 3xxx ir 5xxx serijos, kuriuose kantri aliuminio lydiniai yra neginčijami, yra negydomi ir yra tik sukietėjami. „2xxx“, 6xxx ir 7xxx serijos, kuriuose yra aluminio lydinių, yra termiškai gydomi, o 4xxx serijas sudaro ir šilumos gydomi, ir nešiojami nevalgomi lydiniai. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x ir 7xx.x serijos lietiniai lydiniai yra termiškai gydomi. Deformacijos kietėjimas paprastai nėra taikomas liejiniams.

Šilumos gydomi lydiniai įgyja optimalias mechanines savybes per šiluminio apdorojimo procesą, dažniausiai pasitaikantis šiluminis gydymas yra tirpalo šilumos apdorojimas ir dirbtinis senėjimas. Tirpalo šilumos apdorojimas yra lydinio kaitinimo procesas iki padidėjusios temperatūros (apie 990 laipsnių F), kad lydinio elementai ar junginiai būtų įtaisyti į tirpalą. Po to užgesina, paprastai vandenyje, kad kambario temperatūroje susidarytų supersantiškas tirpalas. Tirpalo šilumos apdorojimas paprastai būna senėjimas. Senėjimas yra elementų ar junginių dalis iš supersoruoto tirpalo, kad būtų galima gauti pageidaujamų savybių.

Nekaisvuojami gydomi lydiniai įgyja optimalias mechanines savybes sukietėjant deformacijai. Deformacijos kietėjimas yra būdas padidinti stiprumą naudojant šaltą darbą.t6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

Pagrindiniai santūrumo žymėjimai

3 lentelė

Be to, pagal pagrindinį temperatūrą yra dvi padalinio kategorijos: viena apima „H“ nuotaikos sukietėjimą, o kitas - „T“ temperamento - termiškai apdorotą žymėjimą.

H temperamento padalijimas - sukietėjo deformacija

Pirmasis skaitmuo po H rodo pagrindinę operaciją:
H1- Tik sukietėjo deformacija.
H2- Padermė sukietėjo ir iš dalies atkaitinta.
H3- Padermė sukietėjo ir stabilizuota.
H4- Įtempimas sukietėjo ir lakuotas ar dažytas.

Antrasis skaitmuo po H rodo kietėjimo laipsnį:
HX2- Ketvirtis kietas HX4- Pusė kieto Hx6-Tris ketvirtadalius sunkiai
HX8- Visas kietas Hx9- ypač sunku

T temperamento padalijimai - termiškai apdoroti

T1- Natūralu, senstant atvėsus nuo pakilusio temperatūros formavimo proceso, pavyzdžiui, išspaudimo.
T2- Šaltis dirbo atvėsus nuo padidinto temperatūros formavimo proceso ir po to natūraliai senstant.
T3- Tirpalas šilumos apdorotas, šaltas ir natūraliai senas.
T4- tirpalas šiltai apdorotas ir natūraliai senas.
T5- dirbtinai brandinamas atvėsus nuo padidintos temperatūros formavimo proceso.
T6- tirpalas šiltai apdorotas ir dirbtinai.
T7- tirpalas šilumos apdorotas ir stabilizuotas (per daug).
T8- Tirpalas šilumos apdorotas, šaltas dirbtas ir dirbtinai.
T9- Sprendimas, apdorotas šilumos, dirbtinai pagyvenus ir šaltai.
T10- Šaltas dirbo atvėsus nuo padidinto temperatūros formavimo proceso ir tada dirbtinai.

Papildomi skaitmenys rodo streso mažinimą.
Pavyzdžiai:
TX51arba TXX51- Stresą palengvinamas tempimas.
TX52arba TXX52- Stresas palengvėjo suspaudus.

Aliuminio lydiniai ir jų savybės- Jei apsvarstysime septynias kriminalių aliuminio lydinių serijas, mes įvertinsime jų skirtumus ir suprasime jų pritaikymą bei savybes.

1xxx serijos lydiniai-(Nekeldžiami gydomi-su didžiausiu tempimo stiprumu nuo 10 iki 27 ksi) Ši serija dažnai vadinama grynos aliuminio serijomis, nes jos turi būti 99,0% minimalaus aliuminio. Jie yra suvirinami. Tačiau dėl siauros lydymosi diapazono jiems reikia tam tikrų svarstymų, kad būtų sudarytos priimtinos suvirinimo procedūros. Atsižvelgiant į gamybą, šie lydiniai pirmiausia yra parinkti atsižvelgiant į jų didesnį atsparumą korozijai, pavyzdžiui, specializuotose cheminėse talpyklose ir vamzdynuose, arba dėl puikaus elektrinio laidumo, kaip ir autobusų juostos naudojimui. Šie lydiniai pasižymi palyginti prastomis mechaninėmis savybėmis ir retai būtų atsižvelgiama į bendrąsias struktūrines reikalus. Šie baziniai lydiniai dažnai suvirinami atitinkama užpildo medžiaga arba su 4xxx užpildo lydiniais, priklausomais nuo taikymo ir našumo reikalavimų.

2xxx serijos lydiniai- (Šilumos gydymas - su didžiausiu tempimo stiprumu nuo 27 iki 62 ksi) Tai yra aliuminio / vario lydiniai (vario papildymai nuo 0,7 iki 6,8%) ir yra didelis stiprumas, aukšto našumo lydiniai, kurie dažnai naudojami aviacijos ir kosmoso ir orlaivių naudojimui. Jie turi puikų stiprumą plačioje temperatūroje. Kai kuriuos iš šių lydinių lanko suvirinimo procesai yra laikomi nešiojamais, nes jie jautruoja karštą įtrūkimą ir streso korozijos įtrūkimą; Tačiau kiti yra labai sėkmingai suvirinti su teisingomis suvirinimo procedūromis. Šios bazinės medžiagos dažnai suvirinamos su dideliu stiprumo 2xxx serijos užpildo lydiniais, suprojektuotais taip, kad atitiktų jų našumą, tačiau kartais gali būti suvirinamos su 4xxx serijos užpildais, kuriuose yra silicio ar silicio ir vario, priklausomai nuo taikymo ir aptarnavimo reikalavimų.

3xxx serijos lydiniai-(Nekeldžiami gydomi-su didžiausiu tempimo stiprumu nuo 16 iki 41 ksi) Tai yra aliuminio / mangano lydiniai (mangano papildymai svyruoja nuo 0,05 iki 1,8%) ir yra vidutinio stiprumo, turi gerą atsparumą korozijai, gerai formuojami ir yra tinkami naudoti aukštesnėje temperatūroje. Vienas iš pirmųjų jų naudojimo būdų buvo puodai ir keptuvės, ir jie yra pagrindinė komponentas šiandien šilumokaičiams transporto priemonėse ir elektrinėse. Tačiau jų nedidelis stiprumas dažnai neleidžia jiems atsižvelgti į struktūrinius pritaikymus. Šie baziniai lydiniai yra suvirinti 1xxx, 4xxx ir 5xxx serijos užpildo lydiniais, priklausomais nuo jų specifinės chemijos ir tam tikrų taikymo bei aptarnavimo reikalavimų.

4xxx serijos lydiniai-(Šilumos gydoma ir pašildyta gydoma-su didžiausiu tempimo stiprumu nuo 25 iki 55 ksi) Tai yra aliuminio / silicio lydiniai (silicio priedai nuo 0,6 iki 21,5%) ir yra vienintelė serija, kurioje yra ir termiškai apdorojami, ir nešioti gydomi lydiniai. Silicis, pridedamas prie aliuminio, sumažina jo lydymosi tašką ir pagerina jo sklandumą, kai išlydytas. Šios savybės yra pageidautinos užpildo medžiagoms, naudojamoms tiek sintezės suvirinimui, tiek litavimui. Taigi ši lydinių serija daugiausia randama kaip užpildo medžiaga. Silicis, nepriklausomai iš aliuminio, yra negydomas; Tačiau nemažai šių silicio lydinių buvo suprojektuoti taip, kad pridėtų magnio ar vario, o tai suteikia jiems galimybę palankiai reaguoti į terminį tirpalo apdorojimą. Paprastai šie termiškai gydomi užpildo lydiniai naudojami tik tada, kai suvirintas komponentas turi būti naudojamas suvirinant šiluminį apdorojimą.

5xxx serijos lydiniai-(Negalima pašildyti-su didžiausiu tempimo stiprumu nuo 18 iki 51 ksi) Tai yra aliuminio / magnio lydiniai (magnio papildymai nuo 0,2 iki 6,2%) ir turi didžiausią ne šilto apdorotų lydinių stiprumą. Be to, ši lydinio serija yra lengvai suvirinama, ir dėl šių priežasčių jos naudojamos įvairiausioms programoms, tokioms kaip laivų statyba, transportavimas, slėgio indai, tiltai ir pastatai. Magnio bazės lydiniai dažnai suvirinami užpildo lydiniais, kurie pasirenkami įvertinus bazinės medžiagos magnio kiekį, ir suvirinto komponento taikymo ir aptarnavimo sąlygas. Šios serijos lydiniai, turintys daugiau nei 3,0% magnio, nerekomenduojami aukštesnei temperatūros tarnybai virš 150 laipsnių F dėl jų jautrumo galimybių ir vėlesnio jautrumo streso korozijos įtrūkimui. Pagrindiniai lydiniai su mažiau nei maždaug 2,5% magnio dažnai sėkmingai suvirinami naudojant 5xxx arba 4xxx serijos užpildo lydinius. Bazinis lydinys 5052 paprastai atpažįstamas kaip maksimalus magnio turinio bazės lydinys, kurį galima suvirinti 4xxx serijos užpildo lydiniu. Dėl problemų, susijusių su eutektiniu tirpimu ir susijusiomis prastomis kaip suvirintomis mechaninėmis savybėmis, nerekomenduojama suvirinti medžiagos šioje lydinio serijoje, kurioje yra didesnis magnio kiekis su 4xxx serijos užpildais. Aukštesnės magnio bazinės medžiagos yra suvirintos tik 5xxx užpildo lydiniais, kurie paprastai atitinka bazinės lydinio sudėties.

6xxx serijos lydiniai- (Šilumos gydymas - su didžiausiu tempimo stiprumu nuo 18 iki 58 ksi) Tai yra aliuminio / magnio - silicio lydiniai (magnio ir silicio papildymai yra apie 1,0%) ir yra plačiai randami visoje suvirinimo gamybos pramonėje, daugiausia naudojami ekstruzijų pavidalu ir įtraukiami į daugelį struktūrinių sudedamųjų dalių. Magnio ir silicio pridėjimas prie aliuminio sukuria magnio-silicido junginį, kuris suteikia šiai medžiagai jos sugebėjimą tapti termiškai gydomu tirpalu, kad būtų pagerėjęs stiprumas. Šie lydiniai yra natūraliai sukietėję įtrūkimą, todėl dėl šios priežasties jie neturėtų būti suvirinami autogeniškai (be užpildo medžiagos). Pridedant tinkamą užpildo medžiagos kiekį lanko suvirinimo proceso metu, būtina, kad būtų galima praskiesti bazinę medžiagą, taip užkirsti kelią karšto įtrūkimo problemai. Jie yra suvirinti tiek 4xxx, tiek 5xxx užpildo medžiagomis, priklausomomis nuo taikymo ir aptarnavimo reikalavimų.

7xxx serijos lydiniai- (Šilumos gydymas - didžiausias tempimo stipris nuo 32 iki 88 ksi) Tai yra aliuminio / cinko lydiniai (cinko papildymai nuo 0,8 iki 12,0%) ir apima keletą aukščiausių aliuminio lydinių. Šie lydiniai dažnai naudojami tokiose aukštos kokybės programose kaip orlaiviai, kosmoso ir konkurencinė sportinė įranga. Kaip ir „2xxx“ lydinių serijoje, šioje serijoje yra lydinių, kurie laikomi netinkamais kandidatais į lanko suvirinimą, ir kiti, kurie dažnai yra sėkmingai suvirinti lanką. Šioje serijoje dažniausiai suvirinti lydiniai, tokie kaip 7005, daugiausia suvirinami 5xxx serijos užpildo lydiniais.

Santrauka- Šiandienos aliuminio lydiniai kartu su įvairiais jų laikais sudaro platų ir universalų gamybos medžiagų asortimentą. Norint sukurti optimalų produkto projektavimą ir sėkmingą suvirinimo procedūrų kūrimą, svarbu suprasti skirtumus tarp daugelio turimų lydinių ir įvairių jų našumo bei suvirinamumo charakteristikų. Kuriant šių skirtingų lydinių lanko suvirinimo procedūras, reikia atsižvelgti į konkretų lydinį suvirintą. Dažnai sakoma, kad aliuminio suvirinimas nėra sunku, „tai tiesiog kitaip“. Manau, kad svarbi šių skirtumų supratimo dalis yra susipažinti su įvairiais lydiniais, jų ypatybėmis ir identifikavimo sistema.