Qaynaq istehsalı sənayesində alüminiumun böyüməsi və bir çox tətbiqlər üçün polad üçün əla alternativ kimi qəbul edilməsi ilə alüminium layihələrinin hazırlanması ilə məşğul olanların bu qrup materiallarla daha yaxından tanış olmaları üçün artan tələblər var. Alüminiumu tam başa düşmək üçün alüminium identifikasiya / təyinat sistemi, mövcud olan bir çox alüminium ərintiləri və onların xüsusiyyətləri ilə tanış olmaqdan başlamaq məsləhətdir.

Alüminium ərintisi temper və təyinat sistemi- Şimali Amerikada The Aluminium Association Inc alüminium ərintilərinin ayrılması və qeydiyyatı üçün məsuliyyət daşıyır. Hal-hazırda Alüminium Assosiasiyasında qeydiyyatdan keçmiş 400-dən çox işlənmiş alüminium və işlənmiş alüminium ərintiləri və tökmə və külçə şəklində 200-dən çox alüminium ərintiləri var. Bütün bu qeydə alınmış ərintilər üçün ərintinin kimyəvi tərkibi hədləri Alüminium AssosiasiyasınınÇay kitab“Beynəlxalq ərinti təyinatları və işlənmiş alüminium və işlənmiş alüminium ərintiləri üçün kimyəvi tərkib məhdudiyyətləri” adlı və onlarınÇəhrayı kitab“Tökmə və külçə şəklində alüminium ərintiləri üçün təyinatlar və kimyəvi tərkib məhdudiyyətləri. Bu nəşrlər qaynaq mühəndisi üçün qaynaq prosedurlarını hazırlayarkən və kimyanın və onun çatlara həssaslıqla əlaqəsinin nəzərə alınması vacib olduqda son dərəcə faydalı ola bilər.

Alüminium ərintiləri, istilik və mexaniki müalicəyə cavab vermək qabiliyyəti və alüminium ərintisinə əlavə olunan əsas ərinti elementi kimi xüsusi materialın xüsusiyyətlərinə əsasən bir sıra qruplara təsnif edilə bilər. Alüminium ərintiləri üçün istifadə edilən nömrələmə / identifikasiya sistemini nəzərdən keçirdikdə, yuxarıda göstərilən xüsusiyyətlər müəyyən edilir. Dövülmüş və tökmə alüminiumlar müxtəlif identifikasiya sistemlərinə malikdir. İşlənmiş sistem 4 rəqəmli sistemdir və dökümlər 3 rəqəmli və 1 onluq yer sisteminə malikdir.

Dövülmüş Alaşımlı Təyinat Sistemi- Əvvəlcə 4-rəqəmli işlənmiş alüminium ərintisi identifikasiya sistemini nəzərdən keçirəcəyik. ilk rəqəm (Xxxx) alüminium ərintisinə əlavə edilmiş və tez-tez alüminium ərintisi seriyasını, yəni 1000 seriyasını, 2000 seriyasını, 3000 seriyasını, 8000 seriyaya qədər təsvir etmək üçün istifadə olunan əsas ərinti elementini göstərir (cədvəl 1-ə baxın).

İkinci tək rəqəm (xXxx), 0-dan fərqlidirsə, xüsusi ərintinin modifikasiyasını və üçüncü və dördüncü rəqəmləri (xx) göstərirXX) seriyada xüsusi bir ərinti müəyyən etmək üçün verilən ixtiyari nömrələrdir. Nümunə: 5183 ərintisində 5 rəqəmi onun maqnezium ərintisi seriyasından olduğunu, 1 isə onun 1 olduğunu göstərir.^storijinal ərintisi 5083 üçün modifikasiya və 83 onu 5xxx seriyasında müəyyən edir.

Bu ərinti nömrələmə sisteminin yeganə istisnası 1xxx seriyalı alüminium ərintiləridir (saf alüminiumlar) bu halda, son 2 rəqəm 99%-dən yuxarı minimum alüminium faizini təmin edir, yəni Ərinti 13(50)(99,50% minimum alüminium).

DÖNMÜŞ ALÜMİNİYUM ALÜMİNYASI TƏYİQ SİSTEMİ

Cədvəl 1

Tökmə ərintisi təyinatı- Tökmə xəlitəli təyinat sistemi 3 rəqəmli xxx.x (yəni 356.0) onluq işarəsinə əsaslanır. ilk rəqəm (Xxx.x) alüminium ərintisinə əlavə edilmiş əsas ərinti elementini göstərir (cədvəl 2-ə baxın).

TƏKMƏLƏNMİŞ ALÜMİNİYUM ƏRƏNDƏLƏRİ TƏYİQ SİSTEMİ

Cədvəl 2

İkinci və üçüncü rəqəmlər (xXX.x) seriyada xüsusi bir ərinti müəyyən etmək üçün verilmiş ixtiyari nömrələrdir. Onluq nöqtəsindən sonrakı rəqəm ərintinin tökmə (.0) və ya külçə (.1 və ya .2) olduğunu göstərir. Böyük hərf prefiksi müəyyən bir ərintinin dəyişdirilməsini göstərir.
Nümunə: Ərinti – A356.0 kapital A (Axxx.x) 356.0 ərintinin modifikasiyasını göstərir. 3 rəqəmi (A3xx.x) onun silikon plus mis və/və ya maqnezium seriyasından olduğunu göstərir. 56 düym (Ax56.0) 3xx.x seriyasındakı ərintini və .0 (Axxx.0) onun külçə deyil, son forma tökmə olduğunu göstərir.

Alüminium Temper Təyinat Sistemi -Alüminium ərintilərinin müxtəlif seriyalarını nəzərdən keçirsək, onların xüsusiyyətlərində və nəticədə tətbiqində əhəmiyyətli fərqlərin olduğunu görərik. İdentifikasiya sistemini başa düşdükdən sonra nəzərə alınmalı olan ilk məqam, yuxarıda qeyd olunan seriyada iki fərqli alüminium növü olmasıdır. Bunlar İstiliklə Müalicə Olunan Alüminium ərintiləri (istiliyin əlavə edilməsi ilə güc qazana bilənlər) və İstiliklə Müalicə Olunmayan Alüminium ərintiləridir. Qövs qaynağının bu iki növ materiala təsirini nəzərə alarkən bu fərq xüsusilə vacibdir.

1xxx, 3xxx və 5xxx seriyalı işlənmiş alüminium ərintiləri istiliklə müalicə olunmur və yalnız deformasiya ilə sərtləşir. 2xxx, 6xxx və 7xxx seriyalı işlənmiş alüminium ərintiləri istiliklə müalicə olunur və 4xxx seriyası həm istiliklə, həm də istiliklə müalicə olunmayan ərintilərdən ibarətdir. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x və 7xx.x seriyalı tökmə ərintiləri istiliklə müalicə olunur. Deformasiyanın sərtləşdirilməsi ümumiyyətlə dökümlərə tətbiq edilmir.

İstilik emal olunan ərintilər öz optimal mexaniki xassələrini istilik müalicəsi prosesi vasitəsilə əldə edirlər, ən çox yayılmış termik müalicələr Həll İstilik müalicəsi və Süni Yaşlanmadır. Həll İstilik müalicəsi, ərinti elementlərini və ya birləşmələri məhlula daxil etmək üçün ərintinin yüksək temperatura (təxminən 990 dərəcə F) qızdırılması prosesidir. Bunun ardınca otaq temperaturunda həddindən artıq doymuş məhlul əldə etmək üçün adətən suda söndürmə aparılır. Həll istilik müalicəsi adətən yaşlanma ilə müşayiət olunur. Yaşlanma elementlərin və ya birləşmələrin bir hissəsinin arzu olunan xassələri əldə etmək üçün həddindən artıq doymuş məhluldan çökdürülməsidir.

İstilik emal olunmayan ərintilər öz optimal mexaniki xassələrini Strain Hardening vasitəsilə əldə edirlər. Gərginliyin sərtləşdirilməsi soyuq işləmə tətbiqi ilə gücü artırmaq üsuludur.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

ƏSAS HAZIRLAMALAR

Cədvəl 3

Əsas temper təyinatına əlavə olaraq, iki alt bölmə kateqoriyası var, biri “H” Temper – Gərginləşdirmə, digəri isə “T” Temper – Termal Təmizlənmiş təyinatına aiddir.

H Temper alt bölmələri - Strain Hardened

H-dən sonrakı ilk rəqəm əsas əməliyyatı göstərir:
H1– Yalnız bərkidilmiş gərginlik.
H2– Gərginləşdirilmiş və Qismən Tavlanmış.
H3– Gərginləşmiş və Stabilləşdirilmiş.
H4– Süzmə bərkidilmiş və laklanmış və ya boyalı.

H-dən sonra ikinci rəqəm deformasiyanın sərtləşmə dərəcəsini göstərir:
HX2- Quarter Hard HX4- Yarım sərt HX6- Dörddə Üç Çətin
HX8- Tam Sərt HX9- Əlavə sərt

T Temper bölmələri - Termal Müalicə Edilmiş

T1- Ekstrüzyon kimi yüksək temperaturun formalaşması prosesindən soyuduqdan sonra təbii yaşlanır.
T2- Soyuq, yüksək temperaturun formalaşması prosesindən soyuduqdan sonra işlənmiş və təbii olaraq köhnəlmişdir.
T3- Məhlul istiliklə işlənmiş, soyuq işlənmiş və təbii yaşlanmışdır.
T4- Məhlul istiliklə işlənmiş və təbii yaşlanmışdır.
T5- Yüksək temperaturun formalaşması prosesindən soyuduqdan sonra süni yaşlandırma.
T6- İstilik müalicəsi və süni köhnəlmiş məhlul.
T7- Məhlul istiliklə işlənmiş və stabilləşdirilmiş (aşırılmış).
T8- İstilik işlənmiş, soyuq işlənmiş və süni köhnəlmiş məhlul.
T9- Məhlul istiliklə işlənmiş, süni yaşlanmış və soyuq işlənmişdir.
T10- Yüksək temperaturun formalaşma prosesindən soyuduqdan sonra soyuq işlənmiş və sonra süni yaşlandırılmışdır.

Əlavə rəqəmlər stresdən azad olmağı göstərir.
Nümunələr:
TX51və ya TXX51- Dartmaqla stress aradan qaldırılır.
TX52və ya TXX52- Stressi sıxaraq aradan qaldırır.

Alüminium ərintiləri və onların xüsusiyyətləri- Yeddi sıra işlənmiş alüminium ərintilərini nəzərdən keçirsək, onların fərqlərini qiymətləndirəcək və tətbiqlərini və xüsusiyyətlərini anlayacağıq.

1xxx seriyası ərintiləri– (istiliklə müalicə olunmayan – 10 ilə 27 ksi arasında son dartılma gücü ilə) bu seriya tez-tez təmiz alüminium seriyası adlanır, çünki minimum 99,0% alüminium tələb olunur. Onlar qaynaqlanır. Bununla belə, dar ərimə diapazonuna görə, məqbul qaynaq prosedurlarını hazırlamaq üçün müəyyən mülahizələr tələb olunur. İstehsal üçün nəzərdə tutulduqda, bu ərintilər, ilk növbədə, xüsusi kimyəvi çənlərdə və boru kəmərlərində olduğu kimi üstün korroziyaya davamlılıqlarına görə və ya şina tətbiqlərində olduğu kimi əla elektrik keçiriciliyinə görə seçilir. Bu ərintilər nisbətən zəif mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir və nadir hallarda ümumi struktur tətbiqləri üçün nəzərə alınacaqdır. Bu əsas ərintilər tez-tez tətbiq və performans tələblərindən asılı olaraq uyğun doldurucu materialla və ya 4xxx doldurucu ərintiləri ilə qaynaqlanır.

2xxx seriyalı ərintilər– (istiliklə müalicə olunan – 27 ilə 62 ksi arasında son dartılma gücü ilə) bunlar alüminium / mis ərintiləridir (0,7-6,8% arasında dəyişən mis əlavələri) və tez-tez aerokosmik və təyyarə tətbiqləri üçün istifadə olunan yüksək möhkəmlik, yüksək performanslı ərintilərdir. Onlar geniş temperatur diapazonunda əla gücə malikdirlər. Bu ərintilərin bəziləri isti krekinq və gərginlik korroziya krekinqinə həssas olduqları üçün qövs qaynağı prosesləri tərəfindən qaynaq edilə bilməyən hesab olunur; lakin digərləri düzgün qaynaq prosedurları ilə çox uğurla qaynaqlanır. Bu əsas materiallar tez-tez performanslarına uyğun olaraq hazırlanmış yüksək möhkəmlikli 2xxx seriyalı doldurucu ərintiləri ilə qaynaqlanır, lakin bəzən tətbiq və xidmət tələblərindən asılı olaraq tərkibində silikon və ya silikon və mis olan 4xxx seriyalı doldurucularla qaynaq edilə bilər.

3xxx seriyalı ərintilər– (istiliklə müalicə olunmayan – son dartılma gücü 16-41 ksi) Bunlar alüminium/manqan ərintiləridir (0,05-1,8%-ə qədər manqan əlavələri) və orta möhkəmliyə malikdir, yaxşı korroziyaya davamlıdır, yaxşı formalaşdırıla bilir və uyğun gəlir. yüksək temperaturda istifadə üçün. Onların ilk istifadələrindən biri qazan və tavalar idi və onlar bu gün nəqliyyat vasitələrində və elektrik stansiyalarında istilik dəyişdiriciləri üçün əsas komponentdir. Onların orta gücü, lakin çox vaxt struktur tətbiqləri üçün onların nəzərdən keçirilməsinə mane olur. Bu əsas ərintilər xüsusi kimyadan və xüsusi tətbiq və xidmət tələblərindən asılı olaraq 1xxx, 4xxx və 5xxx seriyalı doldurucu ərintiləri ilə qaynaqlanır.

4xxx seriyalı ərintilər– (istiliklə işlənən və istiliklə müalicə olunmayan – son dartılma gücü 25 ilə 55 ksi arasında) Bunlar alüminium / silisium ərintiləridir (0,6-21,5% arasında dəyişən silisium əlavələri) və həm istiliklə müalicə olunan, həm də qeyri-istilikdən ibarət olan yeganə seriyalardır. istiliklə müalicə olunan ərintilər. Silikon, alüminiuma əlavə edildikdə, ərimə nöqtəsini azaldır və ərindikdə axıcılığını yaxşılaşdırır. Bu xüsusiyyətlər həm qaynaq qaynağı, həm də lehimləmə üçün istifadə olunan doldurucu materiallar üçün arzuolunandır. Nəticədə, bu ərintilər seriyası əsasən doldurucu material kimi tapılır. Silikon, müstəqil olaraq alüminiumda, istiliklə müalicə olunmur; lakin, bu silisium ərintilərinin bir sıra maqnezium və ya mis əlavələri üçün nəzərdə tutulmuşdur ki, bu da onlara məhlulun istilik müalicəsinə müsbət cavab vermək qabiliyyətini təmin edir. Tipik olaraq, bu istiliklə müalicə olunan doldurucu ərintiləri yalnız qaynaqlanmış komponent qaynaqdan sonrakı istilik müalicəsinə məruz qaldıqda istifadə olunur.

5xxx seriyalı ərintilər– (istiliklə emal olunmayan – 18-dən 51 ksi-ə qədər dartılma gücü ilə) Bunlar alüminium/maqnezium ərintiləridir (maqnezium əlavələri 0,2-6,2%) və istiliklə müalicə olunmayan ərintilərin ən yüksək gücünə malikdir. Bundan əlavə, bu ərinti seriyası asanlıqla qaynaq edilə bilər və bu səbəblərə görə onlar gəmiqayırma, nəqliyyat, təzyiq gəmiləri, körpülər və binalar kimi müxtəlif tətbiqlər üçün istifadə olunur. Maqnezium əsas ərintiləri tez-tez doldurucu ərintilərlə qaynaqlanır, bunlar əsas materialın maqnezium tərkibini və qaynaq komponentinin tətbiqi və xidmət şərtlərini nəzərə aldıqdan sonra seçilir. Bu seriyada 3,0%-dən çox maqnezium olan ərintilər həssaslaşma potensialına və sonradan stress korroziyasının krekinqinə həssaslığına görə 150 ​​° F-dən yuxarı yüksək temperaturda xidmət üçün tövsiyə edilmir. Təxminən 2,5%-dən az maqnezium olan əsas ərintilər tez-tez 5xxx və ya 4xxx seriyalı doldurucu ərintiləri ilə uğurla qaynaqlanır. Əsas ərintisi 5052 ümumiyyətlə 4xxx seriyalı doldurucu ərintisi ilə qaynaq edilə bilən maksimum maqnezium tərkibli əsas ərinti kimi tanınır. Evtektik ərimə ilə bağlı problemlər və qaynaqlanmış kimi zəif mexaniki xassələrə görə, 4xxx seriyalı doldurucularla daha yüksək miqdarda maqnezium ehtiva edən bu ərinti seriyasında materialı qaynaq etmək tövsiyə edilmir. Daha yüksək maqnezium əsas materialları yalnız 5xxx doldurucu ərintiləri ilə qaynaqlanır, bunlar ümumiyyətlə əsas ərinti tərkibinə uyğun gəlir.

6XXX seriyası ərintiləri– (istiliklə müalicə edilə bilən – son dartılma gücü 18-dən 58 ksi-ə qədər) Bunlar alüminium / maqnezium – silisium ərintiləridir (təxminən 1,0% maqnezium və silisium əlavələri) və qaynaq istehsalı sənayesində geniş yayılmışdır, əsasən qaynaq şəklində istifadə olunur. ekstruziyalar və bir çox struktur komponentlərə daxil edilmişdir. Alüminiuma maqnezium və silisiumun əlavə edilməsi maqnezium-silisidin birləşməsini əmələ gətirir ki, bu da bu materialın daha yaxşı güc üçün istiliklə müalicə olunan məhlul olmaq qabiliyyətini təmin edir. Bu ərintilər təbii olaraq bərkimə çatlamasına həssasdır və bu səbəbdən onlar qövslə autogen qaynaqlanmamalıdır (doldurucu material olmadan). Qövs qaynağı zamanı lazımi miqdarda doldurucu materialın əlavə edilməsi əsas materialın seyreltilməsini təmin etmək və bununla da isti çatlama probleminin qarşısını almaq üçün vacibdir. Onlar tətbiqdən və xidmət tələblərindən asılı olaraq həm 4xxx, həm də 5xxx doldurucu materialları ilə qaynaqlanır.

7XXX seriyası ərintiləri– (istiliklə müalicə edilə bilən – 32 ilə 88 ksi arasında son dartılma gücü ilə) Bunlar alüminium/sink ərintiləridir (0,8-12,0% arasında dəyişən sink əlavələri) və ən yüksək dayanıqlı alüminium ərintilərindən bəzilərini təşkil edir. Bu ərintilər tez-tez təyyarə, aerokosmik və rəqabətli idman avadanlıqları kimi yüksək performanslı tətbiqlərdə istifadə olunur. 2xxx seriyalı ərintilər kimi, bu seriya da qövs qaynağı üçün uyğun olmayan namizədlər hesab edilən ərintiləri və tez-tez uğurla qövs qaynaqlanan digərlərini birləşdirir. Bu seriyada 7005 kimi ümumi qaynaqlanan ərintilər əsasən 5xxx seriyalı doldurucu ərintiləri ilə qaynaqlanır.

Xülasə- Bugünkü alüminium ərintiləri müxtəlif xassələri ilə birlikdə geniş və çox yönlü istehsal materiallarından ibarətdir. Optimal məhsul dizaynı və uğurlu qaynaq prosedurunun inkişafı üçün mövcud olan çoxlu ərintilər və onların müxtəlif performans və qaynaq qabiliyyəti xüsusiyyətləri arasındakı fərqləri başa düşmək vacibdir. Bu müxtəlif ərintilər üçün qövs qaynağı prosedurlarını hazırlayarkən qaynaqlanan xüsusi ərintiyə diqqət yetirilməlidir. Tez-tez deyilir ki, alüminiumun qövs qaynağı çətin deyil, "sadəcə fərqlidir". İnanıram ki, bu fərqləri başa düşməyin vacib hissəsi müxtəlif ərintilər, onların xüsusiyyətləri və identifikasiya sistemi ilə tanış olmaqdır.