Qaynaq istehsalı sənayesində alüminiumun böyüməsi və bir çox tətbiq üçün polada əla alternativ kimi qəbul edilməsi ilə alüminium layihələri hazırlamaqla məşğul olanların bu material qrupu ilə daha yaxından tanış olmaları üçün artan tələblər mövcuddur. Alüminiumu tam başa düşmək üçün əvvəlcə alüminium identifikasiyası/təyinat sistemi, mövcud olan çoxsaylı alüminium ərintiləri və onların xüsusiyyətləri ilə tanış olmaq məsləhətdir.

Alüminium ərintisinin temperaturu və təyinat sistemi- Şimali Amerikada The Aluminum Association Inc. alüminium ərintilərinin bölüşdürülməsi və qeydiyyatı üçün məsuliyyət daşıyır. Hal-hazırda Alüminium Assosiasiyasında qeydiyyata alınmış 400-dən çox döymə alüminium və döymə alüminium ərintiləri, eləcə də tökmə və külçə şəklində 200-dən çox alüminium ərintiləri mövcuddur. Bütün bu qeydiyyata alınmış ərintilər üçün ərinti kimyəvi tərkib limitləri Alüminium AssosiasiyasınınFiruzəyi Kitab“Dövülmüş alüminium və döyülmüş alüminium ərintiləri üçün beynəlxalq ərinti təyinatları və kimyəvi tərkib limitləri” adlı və onlarınÇəhrayı Kitab“Tökmə və külçə şəklində alüminium ərintiləri üçün təyinatlar və kimyəvi tərkib limitləri” adlı nəşr. Bu nəşrlər qaynaq mühəndisi üçün qaynaq prosedurlarını hazırlayarkən və kimyanın və onun çat həssaslığı ilə əlaqəsinin nəzərə alınması vacib olduqda son dərəcə faydalı ola bilər.

Alüminium ərintiləri, müəyyən materialın istilik və mexaniki emal qabiliyyəti və alüminium ərintisinə əlavə edilən ilkin ərinti elementi kimi xüsusiyyətlərinə əsasən bir sıra qruplara təsnif edilə bilər. Alüminium ərintiləri üçün istifadə olunan nömrələmə / identifikasiya sistemini nəzərdən keçirdikdə, yuxarıdakı xüsusiyyətlər müəyyən edilir. Döymə və tökmə alüminiumların fərqli identifikasiya sistemləri var. Döymə sistemi 4 rəqəmli sistemdir və tökmələr 3 rəqəmli və 1 onluq yer sisteminə malikdir.

Dövülmüş Ərinti Təyinat Sistemi- Əvvəlcə 4 rəqəmli döymə alüminium ərintisi identifikasiya sistemini nəzərdən keçirəcəyik. Birinci rəqəm (Xxxx) alüminium ərintisinə əlavə edilmiş və tez-tez alüminium ərinti 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), əgər 0-dan fərqlidirsə, spesifik ərintidə modifikasiyanı, üçüncü və dördüncü rəqəmləri isə (xx) göstərir.XX) seriyadakı spesifik bir ərinti müəyyən etmək üçün verilən ixtiyari ədədlərdir. Misal: 5183 ərintisində 5 rəqəmi onun maqnezium ərinti seriyasına aid olduğunu, 1 rəqəmi isə onun 1 olduğunu göstərir.^storijinal 5083 ərintisinə modifikasiya edilmiş və 83 onu 5xxx seriyasında müəyyən edir.

Bu ərinti nömrələmə sisteminə yeganə istisna 1xxx seriyalı alüminium ərintiləridir (təmiz alüminiumlar), bu halda son 2 rəqəm 99%-dən yuxarı minimum alüminium faizini, yəni 13 ərintisini göstərir.(50)(Minimum 99.50% alüminium).

Dövülmüş alüminium ərintisindən hazırlanmış təyinat sistemi

Cədvəl 1

Tökmə ərintisinin təyinatı- Tökmə ərintisinin təyinat sistemi 3 rəqəmli onluq işarə xxx.x (yəni 356.0) əsasında qurulub. Birinci rəqəm (Xxx.x) alüminium ərintisinə əlavə edilmiş əsas ərinti elementini göstərir (cədvəl 2-yə baxın).

TÖKMƏ ALÜMİNİUM ƏRİŞİNİ TƏYİN ETMƏ SİSTEMİ

Cədvəl 2

İkinci və üçüncü rəqəmlər (xXX.x) seriyadakı müəyyən bir ərintini müəyyən etmək üçün verilən ixtiyari ədədlərdir. Onluq nöqtədən sonrakı rəqəm ərintinin tökmə (.0) və ya külçə (.1 və ya .2) olduğunu göstərir. Böyük hərf prefiksi müəyyən bir ərintinin modifikasiyasını göstərir.
Misal: Ərinti – A356.0 böyük A (Axxx.x) 356.0 ərintisinin modifikasiyasını göstərir. 3 rəqəmi (A)3xx.x) onun silikon üstəgəl mis və/və ya maqnezium seriyasından olduğunu göstərir. 56 düym (Ax)56.0) 3xx.x seriyasındakı ərinti və .0 (Axxx)-ı müəyyən edir.0) onun külçə deyil, son formalı tökmə olduğunu göstərir.

Alüminium Temper Təyinat Sistemi -Müxtəlif alüminium ərintiləri seriyasını nəzərdən keçirsək, onların xüsusiyyətlərində və sonrakı tətbiqində əhəmiyyətli fərqlərin olduğunu görərik. İdentifikasiya sistemini başa düşdükdən sonra ilk olaraq qeyd etmək lazımdır ki, yuxarıda qeyd olunan seriyalar daxilində iki fərqli alüminium növü mövcuddur. Bunlar İstiliklə İşlənən Alüminium ərintiləri (istilik əlavə etməklə möhkəmlik qazana bilənlər) və İstiliklə İşlənməyən Alüminium ərintiləridir. Bu fərq, qövs qaynağının bu iki növ materiala təsirini nəzərə alarkən xüsusilə vacibdir.

1xxx, 3xxx və 5xxx seriyalı döymə alüminium ərintiləri istiliklə işlənmir və yalnız deformasiya ilə bərkidilir. 2xxx, 6xxx və 7xxx seriyalı döymə alüminium ərintiləri istiliklə işlənilir və 4xxx seriyası həm istiliklə işlənən, həm də istiliklə işlənməyən ərintilərdən ibarətdir. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x və 7xx.x seriyalı tökmə ərintiləri istiliklə işlənilir. Deformasiya ilə bərkimə ümumiyyətlə tökmələrə tətbiq edilmir.

İstiliklə emal olunan ərintilər optimal mexaniki xüsusiyyətlərini istiliklə emal prosesi vasitəsilə əldə edirlər ki, ən çox yayılmış istilik emalları Məhlul İstilik Emalı və Süni Yaşlanmadır. Məhlul İstilik Emalı, ərinti elementlərini və ya birləşmələrini məhlula yerləşdirmək üçün ərintilərin yüksək temperatura (təxminən 990 dərəcə F) qədər qızdırılması prosesidir. Bundan sonra otaq temperaturunda həddindən artıq doymuş məhlul əldə etmək üçün adətən suda söndürülür. Məhlul istilik emalından sonra adətən yaşlanma gəlir. Yaşlanma, arzuolunan xüsusiyyətlər əldə etmək üçün elementlərin və ya birləşmələrin bir hissəsinin həddindən artıq doymuş məhluldan çökdürülməsidir.

İstiliklə işlənməyən ərintilər optimal mexaniki xüsusiyyətlərini Deformasiya Sərtləşdirməsi yolu ilə əldə edirlər. Deformasiya sərtləşdirməsi soyuq emalın tətbiqi ilə möhkəmliyi artırmaq üsuludur. T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

ƏSAS XAİŞƏT TƏYİNATLARI

Cədvəl 3

Əsas temperatur təyinatına əlavə olaraq, iki alt alt kateqoriya mövcuddur, biri "H" temperaturu - gərginlik sərtləşməsi, digəri isə "T" temperaturu - termal işlənmiş təyinatını əhatə edir.

H Temperin alt bölmələri – Sərtləşdirilmiş gərginlik

H-dən sonrakı ilk rəqəm əsas əməliyyatı göstərir:
H1– Yalnız bərkimiş ştamm.
H2– Sərtləşdirilmiş və qismən tavlanmış ştamm.
H3– Ştamm bərkidilib və stabilləşdirilib.
H4– Bərkimiş və laklanmış və ya rənglənmiş gərginlik.

H-dən sonrakı ikinci rəqəm deformasiyanın sərtləşmə dərəcəsini göstərir:
HX2– Dörddə bir sərt HX4– Yarım Sərt HX6– Üçdə Birlik Sərt
HX8– Tam Sərt HX9– Əlavə Sərt

T Temperin alt bölmələri – Termal işlənmişdir

T1- Ekstruziya kimi yüksək temperaturda formalaşdırma prosesindən soyuduqdan sonra təbii şəkildə yaşlanma.
T2- Soyuq, yüksək temperaturda formalaşdırma prosesindən soyuduqdan və sonra təbii şəkildə yaşlandıqdan sonra işlədi.
T3- Məhlul istiliklə işlənmiş, soyuq işlənmiş və təbii şəkildə yaşlanmışdır.
T4- Məhlul istiliklə işlənmiş və təbii şəkildə yaşlanmışdır.
T5- Yüksək temperaturda formalaşdırma prosesindən soyuduqdan sonra süni şəkildə yaşlanma.
T6- İstiliklə işlənmiş və süni şəkildə yaşlanmış məhlul.
T7- Məhlul istiliklə işlənmiş və stabilləşdirilmiş (çox köhnəlmiş).
T8- İstiliklə işlənmiş, soyuq işlənmiş və süni şəkildə yaşlanmış məhlul.
T9- Məhlul istiliklə işlənmiş, süni şəkildə yaşlanmış və soyuq işlənmişdir.
T10- Soyuq, yüksək temperaturda formalaşdırma prosesindən soyuduqdan və sonra süni şəkildə yaşlandıqdan sonra işlədi.

Əlavə rəqəmlər stressin aradan qaldırılmasını göstərir.
Nümunələr:
TX51və ya TXX51– Dartılma ilə stressdən azad olun.
TX52və ya TXX52– Sıxılma ilə stressdən azad olun.

Alüminium ərintiləri və onların xüsusiyyətləri- Əgər yeddi seriyalı döymə alüminium ərintilərini nəzərə alsaq, onların fərqlərini qiymətləndirəcək və tətbiqlərini və xüsusiyyətlərini başa düşəcəyik.

1xxx Seriyası Ərintiləri– (istiliklə işlənməyən – son dartılma möhkəmliyi 10 ilə 27 ksi arasında) bu seriya tez-tez təmiz alüminium seriyası adlanır, çünki minimum 99.0% alüminium tələb olunur. Onlar qaynaq edilə bilər. Lakin, dar ərimə diapazonlarına görə məqbul qaynaq prosedurları hazırlamaq üçün müəyyən mülahizələr tələb olunur. İstehsal üçün nəzərdən keçirildikdə, bu ərintilər əsasən ixtisaslaşmış kimyəvi çənlərdə və boru kəmərlərində olduğu kimi üstün korroziyaya davamlılığına və ya şin çubuqlarında olduğu kimi əla elektrik keçiriciliyinə görə seçilir. Bu ərintilər nisbətən zəif mexaniki xüsusiyyətlərə malikdir və nadir hallarda ümumi struktur tətbiqləri üçün nəzərdən keçirilir. Bu əsas ərintilər tez-tez tətbiq və performans tələblərindən asılı olaraq uyğun doldurucu materialla və ya 4xxx doldurucu ərintiləri ilə qaynaqlanır.

2xxx Seriyası Ərintiləri– (istiliklə emal edilə bilən – son dartılma möhkəmliyi 27 ilə 62 ksi arasında dəyişir) bunlar alüminium / mis ərintiləridir (mis əlavələri 0,7%-dən 6,8%-ə qədər dəyişir) və tez-tez aerokosmik və təyyarə tətbiqləri üçün istifadə olunan yüksək möhkəmliyə malik, yüksək performanslı ərintilərdir. Onlar geniş temperatur diapazonunda əla möhkəmliyə malikdirlər. Bu ərintilərin bəziləri isti çatlamaya və gərginlikli korroziya çatlamasına həssas olduqları üçün qövs qaynağı prosesləri ilə qaynaq edilə bilməyən hesab olunur; lakin, digərləri düzgün qaynaq prosedurları ilə çox uğurla qövs qaynağı edilir. 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 silikon və ya silikon və mis tərkibli 4xxx seriyalı doldurucularla qaynaq edilə bilər.

3xxx Seriyası Ərintiləri– (istiliklə işlənməyən – son dartılma möhkəmliyi 16 ilə 41 ksi arasında) Bunlar alüminium / manqan ərintiləridir (manqan əlavələri 0,05%-dən 1,8%-ə qədər dəyişir) və orta möhkəmliyə malikdir, yaxşı korroziyaya davamlılığa, yaxşı formaya malikliyə malikdir və yüksək temperaturlarda istifadə üçün uyğundur. Onların ilk istifadə sahələrindən biri qazanlar və tavalar idi və onlar bu gün nəqliyyat vasitələrində və elektrik stansiyalarında istilik dəyişdiriciləri üçün əsas komponentdir. Lakin onların orta möhkəmliyi tez-tez struktur tətbiqləri üçün nəzərdən keçirilməsinə mane olur. Bu əsas ərintilər, spesifik kimyasından və xüsusi tətbiq və xidmət tələblərindən asılı olaraq, 1xxx, 4xxx və 5xxx seriyalı doldurucu ərintilərlə qaynaqlanır.

4xxx Seriyası Ərintiləri– (istiliklə işlənə bilən və işləməyən – son dartılma möhkəmliyi 25 ilə 55 ksi arasında) Bunlar alüminium / silikon ərintiləridir (silikon əlavələri 0,6%-dən 21,5%-ə qədər dəyişir) və həm istiliklə işlənə bilən, həm də istiliklə işlənə bilməyən ərintiləri ehtiva edən yeganə seriyadır. Silikon, alüminiuma əlavə edildikdə, ərimə nöqtəsini azaldır və əridildikdə axıcılığını artırır. Bu xüsusiyyətlər həm ərimə qaynağı, həm də lehimləmə üçün istifadə olunan doldurucu materiallar üçün arzuolunandır. Nəticə etibarilə, bu ərintilər seriyası əsasən doldurucu material kimi tapılır. Alüminiumda müstəqil olaraq silikon istiliklə işlənə bilməz; lakin, bu silikon ərintilərinin bir hissəsi maqnezium və ya mis əlavələri ilə hazırlanmışdır ki, bu da onlara məhlulun istiliklə işlənməsinə müsbət reaksiya vermək imkanı verir. Tipik olaraq, bu istiliklə işlənə bilən doldurucu ərintilər yalnız qaynaqlanmış komponent qaynaqdan sonrakı istiliklə işlənməlidirsə istifadə olunur.

5xxx Seriyası Ərintiləri– (istiliklə işlənməyən – son dartılma möhkəmliyi 18 ilə 51 ksi arasında dəyişir) Bunlar alüminium / maqnezium ərintiləridir (maqnezium əlavələri 0,2%-dən 6,2%-ə qədər dəyişir) və istiliklə işlənməyən ərintilərin ən yüksək möhkəmliyinə malikdir. Bundan əlavə, bu ərinti seriyası asanlıqla qaynaq edilə bilər və bu səbəblərə görə gəmiqayırma, nəqliyyat, təzyiq qabları, körpülər və binalar kimi geniş tətbiq sahələrində istifadə olunur. Maqnezium əsaslı ərintilər tez-tez əsas materialın maqnezium tərkibi və qaynaqlanan komponentin tətbiqi və xidmət şərtləri nəzərə alındıqdan sonra seçilən doldurucu ərintilərlə qaynaqlanır. Bu seriyada 3,0%-dən çox maqnezium olan ərintilər, həssaslaşma və sonradan stress korroziyası çatlamasına həssaslıq potensialına görə 150 ​​dərəcə F-dən yuxarı yüksək temperaturda xidmət üçün tövsiyə edilmir. Təxminən 2,5%-dən az maqnezium olan əsaslı ərintilər tez-tez 5xxx və ya 4xxx seriyalı doldurucu ərintilərlə uğurla qaynaqlanır. 5052 əsas ərintisi ümumiyyətlə 4xxx seriyalı doldurucu ərintisi ilə qaynaq edilə bilən maksimum maqnezium tərkibli əsas ərinti kimi tanınır. Evtektik ərimə və qaynaq zamanı zəif mexaniki xüsusiyyətlərlə əlaqəli problemlər səbəbindən, daha yüksək miqdarda maqnezium ehtiva edən bu ərinti seriyasındakı materialı 4xxx seriyalı doldurucularla qaynaq etmək tövsiyə edilmir. Daha yüksək maqnezium əsas materialları yalnız ümumiyyətlə əsas ərinti tərkibinə uyğun gələn 5xxx doldurucu ərintiləri ilə qaynaq edilir.

6XXX Seriyası Ərintiləri– (istiliklə işlənə bilən – son dartılma möhkəmliyi 18 ilə 58 ksi arasında) Bunlar alüminium / maqnezium-silikon ərintiləridir (maqnezium və silikon əlavələri təxminən 1,0%) və qaynaq istehsalı sənayesində geniş yayılmış, əsasən ekstruziya şəklində istifadə edilən və bir çox struktur komponentlərinə daxil edilən alüminiuma maqnezium və silikon əlavələridir. Alüminiuma maqnezium və silikonun əlavə edilməsi, bu materialın daha yaxşı möhkəmlik üçün istiliklə işlənmiş məhlul halına gəlmə qabiliyyətini təmin edən maqnezium-silikosid birləşməsini əmələ gətirir. Bu ərintilər təbii olaraq bərkimə çatlarına həssasdır və bu səbəbdən onlar avtomatik olaraq (doldurucu material olmadan) qövs qaynağı edilməməlidir. Qövs qaynağı prosesi zamanı kifayət qədər doldurucu materialın əlavə edilməsi, əsas materialın durulaşdırılmasını təmin etmək və bununla da isti çatlama probleminin qarşısını almaq üçün vacibdir. Tətbiq və xidmət tələblərindən asılı olaraq, onlar həm 4xxx, həm də 5xxx doldurucu materialları ilə qaynaqlanır.

7XXX Seriyası Ərintiləri– (istiliklə emal edilə bilən – son dartılma möhkəmliyi 32 ilə 88 ksi arasında dəyişir) Bunlar alüminium/sink ərintiləridir (sink əlavələri 0,8 ilə 12,0% arasında dəyişir) və ən yüksək möhkəmliyə malik alüminium ərintilərindən bəzilərini təşkil edir. Bu ərintilər tez-tez təyyarə, aerokosmik və yarış idman avadanlıqları kimi yüksək performanslı tətbiqlərdə istifadə olunur. 2xxx seriyalı ərintilər kimi, bu seriyaya qövs qaynağı üçün uyğun olmayan ərintilər və tez-tez qövs qaynağı ilə uğurla qaynaq edilən digər ərintilər daxildir. Bu seriyada, məsələn, 7005-də tez-tez qaynaqlanan ərintilər əsasən 5xxx seriyalı doldurucu ərintilərlə qaynaqlanır.

Xülasə- Bugünkü alüminium ərintiləri, müxtəlif temperaturları ilə birlikdə, geniş və çox yönlü istehsal materiallarından ibarətdir. Optimal məhsul dizaynı və uğurlu qaynaq prosedurunun inkişafı üçün mövcud olan bir çox ərinti ilə onların müxtəlif performans və qaynaqlanma xüsusiyyətləri arasındakı fərqləri anlamaq vacibdir. Bu fərqli ərintilər üçün qövs qaynağı prosedurları hazırlanarkən, qaynaq edilən xüsusi ərinti nəzərə alınmalıdır. Tez-tez alüminiumun qövs qaynağının çətin olmadığı, "sadəcə fərqli olduğu" deyilir. Hesab edirəm ki, bu fərqləri anlamağın vacib bir hissəsi müxtəlif ərintilər, onların xüsusiyyətləri və identifikasiya sistemi ilə tanış olmaqdır.