Kun la kresko de aluminio ene de la industrio de velda fabrikado, kaj ĝia akcepto kiel bonega alternativo al ŝtalo por multaj aplikoj, estas kreskantaj postuloj por tiuj, kiuj okupiĝas pri evoluigado de aluminiaj projektoj, pli familiariĝi kun ĉi tiu grupo de materialoj. Por plene kompreni aluminion, estas konsilinde komenci per konatiĝo kun la aluminia identigo/nomsistemo, la multaj disponeblaj aluminiaj alojoj kaj iliaj karakterizaĵoj.

La Aluminia Alojo-Hura kaj Nomsistemo- En Nordameriko, The Aluminum Association Inc. respondecas pri la asigno kaj registrado de aluminiaj alojoj. Nuntempe ekzistas pli ol 400 forĝitaj aluminio kaj forĝitaj aluminio-alojoj kaj pli ol 200 aluminiaj alojoj en formo de fandadoj kaj ingotoj registritaj ĉe la Aluminia Asocio. La alojaj kemiaj kunmetaĵolimoj por ĉiuj ĉi tiuj registritaj alojoj estas enhavitaj en la Aluminia AsocioMelo Librotitolita "Internaciaj Alojaj Nomoj kaj Kemia Komponado-Limoj por Forĝita Aluminio kaj Forĝita Aluminio-Alojoj" kaj en iliaRozkolora Librotitolita "Nomoj kaj Kemia Komponado-Limoj por Aluminio-Alojoj en la Formo de Castings kaj Ingot. Tiuj publikaĵoj povas esti ekstreme utilaj al la veldanĝeniero dum evoluigado de veldaj proceduroj, kaj kiam la konsidero de kemio kaj ĝia asocio kun fendeto-sentemo estas de graveco.

Aluminialojoj povas esti klasifikitaj en kelkajn grupojn bazitajn sur la karakterizaĵoj de la speciala materialo kiel ekzemple ĝia kapablo respondi al termika kaj mekanika traktado kaj la primara alojelemento aldonita al la aluminialojo. Kiam ni konsideras la numeran / identigan sistemon uzatan por aluminiaj alojoj, la supraj trajtoj estas identigitaj. La forĝitaj kaj gisitaj aluminioj havas malsamajn identigajn sistemojn. La forĝita sistemo estas 4-cifera sistemo kaj la fandadoj havas 3-ciferan kaj 1-decimalan loksistemon.

Forĝita Aloja Nomsistemo- Ni unue konsideros la 4-ciferan forĝitan aluminialojan identigsistemon. La unua cifero (Xxxx) indikas la ĉefan alojan elementon, kiu estis aldonita al la aluminia alojo kaj ofte uzata por priskribi la aluminialojan serion, t.e. 1000 seriojn, 2000 seriojn, 3000 seriojn, ĝis 8000 seriojn (vidu tabelon 1).

La dua ununura cifero (xXxx), se diferenca de 0, indikas modifon de la specifa alojo, kaj la tria kaj kvara ciferoj (xxXX) estas arbitraj nombroj donitaj por identigi specifan alojon en la serio. Ekzemplo: En alojo 5183, la numero 5 indikas ke ĝi estas de la magnezia aloja serio, la 1 indikas ke ĝi estas la 1^stmodifo al la origina alojo 5083, kaj la 83 identigas ĝin en la 5xxx serio.

La nura escepto al ĉi tiu aloja numera sistemo estas kun la 1xxx-seriaj aluminio-alojoj (puraj aluminioj) en kiu kazo, la lastaj 2 ciferoj disponigas la minimuman aluminioprocenton super 99%, t.e., Alojo 13.(50)(99.50% minimuma aluminio).

FORBITA ALUMINIA ALOYO DENOMA SISTEMO

Tabelo 1

Cast Alloy Nomo- La gisita aloja nomsistemo baziĝas sur 3-cifera kaj plie dekuma nomo xxx.x (te 356.0). La unua cifero (Xxx.x) indikas la ĉefan alojan elementon, kiu estis aldonita al la aluminia alojo (vidu tabelon 2).

FANDALUMINIO-ALOJA DENOMA SISTEMO

Tabelo 2

La dua kaj tria ciferoj (xXX.x) estas arbitraj nombroj donitaj por identigi specifan alojon en la serio. La nombro sekvanta la decimalpunkton indikas ĉu la alojo estas fandado (.0) aŭ ingoto (.1 aŭ .2). Majuskla prefikso indikas modifon al specifa alojo.
Ekzemplo: Alojo - A356.0 la majuskla A (Axxx.x) indikas modifon de alojo 356.0. La numero 3 (A3xx.x) indikas ke ĝi estas de la silicio plus kupro kaj/aŭ magnezio serio. La 56 in (Ax56.0) identigas la alojon ene de la 3xx.x serio, kaj la .0 (Axxx.0) indikas ke ĝi estas fina forma fandado kaj ne ingoto.

La Aluminia Tempera Nomsistemo -Se ni konsideras la malsamajn seriojn de aluminiaj alojoj, ni vidos, ke estas konsiderindaj diferencoj en iliaj karakterizaĵoj kaj konsekvenca apliko. La unua punkto por rekoni, post kompreni la identigan sistemon, estas ke ekzistas du klare malsamaj specoj de aluminio ene de la serio menciita supre. Ĉi tiuj estas la Varme Traktebla Aluminio-alojoj (tiuj kiuj povas akiri forton per la aldono de varmego) kaj la Ne-Varmtraktebla Aluminio-alojoj. Ĉi tiu distingo estas precipe grava kiam oni konsideras la efikojn de arkveldado sur ĉi tiuj du specoj de materialoj.

La 1xxx, 3xxx, kaj 5xxx serioj forĝitaj aluminio-alojoj estas ne-varme trakteblaj kaj estas streĉiĝebla nur. La 2xxx, 6xxx, kaj 7xxx serioj forĝitaj aluminio-alojoj estas varmetrakteblaj kaj la 4xxx serio konsistas el kaj varmetrakteblaj kaj ne-varmetrakteblaj alojoj. La 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x kaj 7xx.x serioj gisitaj alojoj estas varme kuraceblaj. Streĉiĝmalmoliĝo ne estas ĝenerale aplikata al fandadoj.

La termotrakteblaj alojoj akiras siajn optimumajn mekanikajn trajtojn per procezo de termika traktado, la plej oftaj termikaj traktadoj estas Solva Varmotraktado kaj Artefarita Maljuniĝo. Solva Varmotraktado estas la procezo de varmigado de la alojo al levita temperaturo (ĉirkaŭ 990 °F) por meti la alojajn elementojn aŭ kunmetaĵojn en solvaĵon. Tio estas sekvita per estingado, kutime en akvo, por produkti supersaturitan solvaĵon ĉe ĉambra temperaturo. Solva varmotraktado estas kutime sekvata de maljuniĝo. Maljuniĝo estas la precipitaĵo de parto de la elementoj aŭ kunmetaĵoj de supersaturita solvaĵo por doni dezirindajn trajtojn.

La ne-varme trakteblaj alojoj akiras siajn optimumajn mekanikajn trajtojn tra Streĉiĝ-hardiĝo. Streĉiĝado estas la metodo por pliigi forton per aplikado de malvarma laboro.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

LA BAZA TEMPERANONOMIOJ

Tabelo 3

Plue al la baza temperamentonomo, ekzistas du subsekciokategorioj, unu traktanta la "H" Temperaĵon - Streĉiĝ Hardening, kaj la aliaj traktante la "T" Temperaĵon - Terme Traktita nomon.

Subsekcioj de H-Hura - Streĉiĝo Hardenita

La unua cifero post la H indikas bazan operacion:
H1– Streĉigo Hardita Nur.
H2– Streĉita Hardita kaj Parte Rekucita.
H3– Streĉiĝo Hardita kaj Stabiligita.
H4– Streĉigo Hardita kaj Lakita aŭ Pentrita.

La dua cifero post la H indikas la gradon da streĉiĝo:
HX2– Quarter Hard HX4– Duone Malmola HX6– Tri-Kvaronoj Malmola
HX8– Plena Malmola HX9– Ekstra Malmola

Subsekcioj de T-Hura - Terme Traktita

T1- Nature maljuniĝis post malvarmigo de levita temperaturforma procezo, kiel extrudado.
T2- Malvarmo funkciis post malvarmigo de levita temperaturforma procezo kaj poste nature maljuniĝis.
T3- Solvo varme traktita, malvarme laborita kaj nature maljuniĝinta.
T4- Solvo varme traktita kaj nature aĝa.
T5- Artefarite maljuniĝis post malvarmigo de levita temperaturforma procezo.
T6- Solvo varme traktita kaj artefarite maljuniĝinta.
T7- Solvo varme traktita kaj stabiligita (troaĝa).
T8- Solvo varme traktita, malvarme prilaborita kaj artefarite maljuniĝinta.
T9- Solvo varme traktita, artefarite maljuniĝinta kaj malvarma prilaborita.
T10- Malvarmo funkciis post malvarmigo de levita temperaturforma procezo kaj poste artefarite maljuniĝis.

Pliaj ciferoj indikas streĉiĝon.
Ekzemploj:
TX51aŭ TXX51– Streso malpezigita per streĉado.
TX52aŭ TXX52– Streso malpezigita per kunpremado.

Aluminiaj Alojoj Kaj Iliaj Karakterizaĵoj- Se ni konsideras la sep seriojn de forĝitaj aluminio-alojoj, ni aprezos iliajn diferencojn kaj komprenos iliajn aplikojn kaj karakterizaĵojn.

1xxx Serio Alojoj- (ne-varme traktebla - kun finfina tirstreĉo-rezisto de 10 ĝis 27 ksi) tiu serio ofte estas referita kiel la pura aluminioserio ĉar ĝi estas postulata por havi 99.0% minimuman aluminion. Ili estas veldeblaj. Tamen, pro ilia mallarĝa fandado, ili postulas certajn konsiderojn por produkti akcepteblajn veldajn procedurojn. Se pripensitaj por fabrikado, ĉi tiuj alojoj estas elektitaj ĉefe por sia supera koroda rezisto kiel ekzemple en specialigitaj kemiaj tankoj kaj fajfado, aŭ por sia bonega elektra kondukteco kiel en busdrinkejo-aplikoj. Tiuj alojoj havas relative malbonajn mekanikajn trajtojn kaj malofte estus pripensitaj por ĝeneralaj strukturaj aplikoj. Ĉi tiuj bazaj alojoj ofte estas velditaj kun kongrua plenigaĵo aŭ kun 4xxx plenigaĵo dependaj de aplikaĵo kaj agado postuloj.

2xxx Serio Alojoj- (varme traktebla - kun finfina tirstreĉo-rezisto de 27 ĝis 62 ksi) tiuj estas aluminio/kupraj alojoj (kupraj aldonoj intervalantaj de 0,7 ĝis 6,8%), kaj estas alta forto, alt-efikecalioj kiuj estas ofte uzitaj por aerospacaj kaj aviadilaplikoj. Ili havas bonegan forton super larĝa gamo de temperaturo. Kelkaj el tiuj alojoj estas konsideritaj neveldeblaj per la arkaj veldprocezoj pro sia malsaniĝemeco al varma krakado kaj streskorodfendeto; tamen, aliaj estas arko veldita tre sukcese kun la ĝustaj veldaj proceduroj. Ĉi tiuj bazmaterialoj ofte estas velditaj per altaj fortaj 2xxx-seriaj plenigaĵo-alojoj dizajnitaj por egali sian efikecon, sed foje povas esti velditaj kun la 4xxx-seriaj plenigaĵoj enhavantaj silicion aŭ silicion kaj kupron, depende de la aplikaĵo kaj servopostuloj.

3xxx Serio Alojoj– (ne-varme traktebla - kun finfina tirstreĉo-rezisto de 16 ĝis 41 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/manganaj alojoj (manganaj aldonoj intervalantaj de 0,05 ĝis 1,8%) kaj estas de modera forto, havas bonan korodan reziston, bonan formablecon kaj taŭgas. por uzo ĉe altaj temperaturoj. Unu el iliaj unuaj uzoj estis potoj kaj patoj, kaj ili estas la plej grava komponento hodiaŭ por varmointerŝanĝiloj en veturiloj kaj elektrocentraloj. Ilia modera forto, aliflanke, ofte malhelpas ilian konsideron por strukturaj aplikoj. Ĉi tiuj bazaj alojoj estas velditaj kun 1xxx, 4xxx kaj 5xxx serioj plenigaĵaj alojoj, dependaj de sia specifa kemio kaj apartaj aplikaĵoj kaj servopostuloj.

4xxx Serio Alojoj– (varme traktebla kaj ne-varme traktebla – kun finfina tirstreĉo-rezisto de 25 ĝis 55 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/silicio-alojoj (silicio-aldonoj intervalantaj de 0,6 ĝis 21,5%) kaj estas la nuraj serioj kiuj enhavas kaj varmotrakteblajn kaj ne- termotrakteblaj alojoj. Silicio, kiam aldonite al aluminio, reduktas ĝian frostopunkton kaj plibonigas sian fluecon kiam fandite. Ĉi tiuj karakterizaĵoj estas dezirindaj por plenigmaterialoj uzataj por kaj fuzia veldado kaj brazado. Sekve, ĉi tiu serio de alojoj estas ĉefe trovita kiel plenigaĵo. Silicio, sendepende en aluminio, estas ne-varme traktebla; tamen, kelkaj el tiuj silicialojoj estis dizajnitaj por havi aldonojn de magnezio aŭ kupro, kiu provizas ilin per la kapablo reagi favore al solva varmotraktado. Tipe, tiuj varmetrakteblaj plenigaĵalojoj estas uzitaj nur kiam veldita komponento estas submetita post veldaj termikaj traktadoj.

5xxx Serio Alojoj– (Ne-varme traktebla - kun finfina tirstreĉo-rezisto de 18 ĝis 51 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/magnezialojoj (magneziaj aldonoj intervalantaj de 0,2 ĝis 6,2%) kaj havas la plej altan forton de la ne-varme trakteblaj alojoj. Krome, ĉi tiu alojserio estas facile veldebla, kaj pro ĉi tiuj kialoj ili estas uzataj por ampleksa vario de aplikoj kiel ŝipkonstruado, transportado, premujoj, pontoj kaj konstruaĵoj. La magneziaj bazaj alojoj ofte estas velditaj per plenigaj alojoj, kiuj estas elektitaj post konsidero de la magnezia enhavo de la baza materialo, kaj la aplikaj kaj servaj kondiĉoj de la veldita komponanto. Alojoj en ĉi tiu serio kun pli ol 3.0% magnezio ne estas rekomenditaj por levita temperaturservo super 150 gradoj F pro sia potencialo por sentivigo kaj posta malsaniĝemeco al streĉa koroda fendetiĝo. Bazaj alojoj kun malpli ol ĉirkaŭ 2.5% magnezio ofte estas velditaj sukcese kun la 5xxx aŭ 4xxx serialaj plenigaĵo-alojoj. La baza alojo 5052 estas ĝenerale rekonita kiel la maksimuma magnezia enhava baza alojo, kiu povas esti veldita kun 4xxx seria plenigaĵo. Pro problemoj asociitaj kun eŭtektika fandado kaj rilataj malbonaj kiel-velditaj mekanikaj trajtoj, estas ne rekomendite veldi materialon en tiu alojserio, kiuj enhavas pli altajn kvantojn de magnezio kun la 4xxx-serioplenigaĵoj. La pli altaj magneziaj bazmaterialoj estas nur velditaj kun 5xxx plenigaĵo-alojoj, kiuj ĝenerale kongruas kun la baza alojokonsisto.

6XXX Serio Alojoj– (varme traktebla – kun finfina tirforto de 18 ĝis 58 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/magnezio – silicio-alojoj (magnezio kaj silicio aldonoj de ĉirkaŭ 1.0%) kaj troviĝas vaste ĉie en la velda fabrikado industrio, uzata ĉefe en la formo de eltrudoj, kaj integrigita en multaj strukturaj komponentoj. La aldono de magnezio kaj silicio al aluminio produktas kunmetaĵon de magnezio-silicido, kiu provizas ĉi tiun materialon sian kapablon fariĝi solva varme traktita por plibonigita forto. Ĉi tiuj alojoj estas nature solidiĝantaj fendet-sentemaj, kaj tial ili ne devus esti arkvelditaj aŭtogene (sen plenigaĵo). La aldono de adekvataj kvantoj da plenigaĵo dum la arka velda procezo estas esenca por disponigi diluon de la baza materialo, tiel malhelpante la varmegan krakan problemon. Ili estas velditaj per kaj 4xxx kaj 5xxx plenigmaterialoj, dependaj de la aplikaj kaj servaj postuloj.

7XXX Serio Alojoj– (varme traktebla – kun finfina tirstreĉo-rezisto de 32 ĝis 88 ksi) Ĉi tiuj estas la aluminio/zinkaj alojoj (zinkaj aldonoj intervalantaj de 0,8 ĝis 12,0%) kaj konsistas el iuj el la plej altaj fortaj aluminio-alojoj. Tiuj alojoj ofte estas uzitaj en alt-spektaklaplikoj kiel ekzemple aviadiloj, aerospaco, kaj konkurenciva sportekipaĵo. Kiel la 2xxx serio de alojoj, tiu serio asimilas alojojn kiuj estas konsideritaj malraciaj kandidatoj por arkveldado, kaj aliajn, kiuj ofte estas arkovelditaj sukcese. La ofte velditaj alojoj en tiu serio, kiel ekzemple 7005, estas ĉefe velditaj kun la 5xxx-seriaj plenigaĵo-alojoj.

Resumo- La hodiaŭaj aluminiaj alojoj, kune kun siaj diversaj humoroj, enhavas ampleksan kaj multflankan gamon da fabrikmaterialoj. Por optimuma produktodezajno kaj sukcesa velda proceduro-disvolviĝo, estas grave kompreni la diferencojn inter la multaj disponeblaj alojoj kaj iliaj diversaj agado kaj veldablecaj trajtoj. Dum evoluigado de arkaj veldaj proceduroj por tiuj malsamaj alojoj, konsidero devas esti donita al la specifa alojo estanta veldita. Ofte oni diras, ke arka veldado de aluminio ne estas malfacila, "ĝi estas nur malsama". Mi kredas, ke grava parto de komprenado de ĉi tiuj diferencoj estas konatiĝi kun la diversaj alojoj, iliaj trajtoj kaj ilia identiga sistemo.