Gyda thwf alwminiwm yn y diwydiant saernïo weldio, a'i dderbyn fel dewis arall rhagorol yn lle dur ar gyfer llawer o gymwysiadau, mae gofynion cynyddol i'r rhai sy'n ymwneud â datblygu prosiectau alwminiwm ddod yn fwy cyfarwydd â'r grŵp hwn o ddeunyddiau. Er mwyn deall alwminiwm yn llawn, fe'ch cynghorir i ddechrau trwy ddod yn gyfarwydd â'r system adnabod / dynodi alwminiwm, y nifer o aloion alwminiwm sydd ar gael a'u nodweddion.

Y system tymer a dynodi aloi alwminiwm- Yng Ngogledd America, mae'r Alwminiwm Cymdeithas Inc. yn gyfrifol am ddyrannu a chofrestru aloion alwminiwm. Ar hyn o bryd mae dros 400 o aloion alwminiwm gyr ac alwminiwm gyr a dros 200 o aloion alwminiwm ar ffurf castiau ac ingotau sydd wedi'u cofrestru gyda'r Gymdeithas Alwminiwm. Mae'r terfynau cyfansoddiad cemegol aloi ar gyfer pob un o'r aloion cofrestredig hyn wedi'u cynnwys yn y gymdeithas alwminiwmTeal Booko'r enw “Dynodiadau Alloy Rhyngwladol a Therfynau Cyfansoddiad Cemegol ar gyfer Aloion Alwminiwm gyr ac alwminiwm gyr” ac yn euBincTeitl “Dynodiadau a Therfynau Cyfansoddiad Cemegol ar gyfer aloion alwminiwm ar ffurf castiau ac ingot. Gall y cyhoeddiadau hyn fod yn hynod ddefnyddiol i'r peiriannydd weldio wrth ddatblygu gweithdrefnau weldio, a phan fydd ystyried cemeg a'i chysylltiad â sensitifrwydd crac yn bwysig.

Gellir categoreiddio aloion alwminiwm yn nifer o grwpiau yn seiliedig ar nodweddion y deunydd penodol megis ei allu i ymateb i driniaeth thermol a mecanyddol a'r elfen aloi sylfaenol a ychwanegir at yr aloi alwminiwm. Pan ystyriwn y system rifo / adnabod a ddefnyddir ar gyfer aloion alwminiwm, nodir y nodweddion uchod. Mae gan yr alwminiwm gyr a chast wahanol systemau adnabod. Mae'r system gyr yn system 4 digid ac mae'r castiau â system lle 3 digid ac 1-dedfrydol.

System ddynodi aloi gyr- Yn gyntaf, byddwn yn ystyried y system adnabod aloi alwminiwm gyr 4 digid. Y digid cyntaf (XMae XXX) yn nodi'r brif elfen aloi, sydd wedi'i hychwanegu at yr aloi alwminiwm ac a ddefnyddir yn aml i ddisgrifio'r gyfres aloi alwminiwm, hy cyfres 1000, cyfres 2000, cyfres 3000, cyfres hyd at 8000 (gweler Tabl 1).

Yr ail ddigid sengl (xXxx), os yw'n wahanol i 0, yn dynodi addasiad o'r aloi penodol, a'r trydydd a'r pedwerydd digid (xxXX) yn rhifau mympwyol a roddir i nodi aloi penodol yn y gyfres. Enghraifft: Yn aloi 5183, mae'r rhif 5 yn nodi ei fod o'r gyfres aloi magnesiwm, mae'r 1 yn nodi mai hwn yw'r 1^stAddasiad i'r aloi gwreiddiol 5083, ac mae'r 83 yn ei nodi yn y gyfres 5xxx.

Yr unig eithriad i'r system rifo aloi hon yw gyda'r aloion alwminiwm Cyfres 1xxx (alwminiwm pur) ac os felly, mae'r 2 ddigid olaf yn darparu'r ganran alwminiwm isaf uwchlaw 99%, hy, aloi 13(50)(99.50% o leiaf alwminiwm).

System ddynodi aloi alwminiwm gyr

Tabl 1

Dynodiad aloi cast- Mae'r system ddynodi aloi cast yn seiliedig ar ddynodiad degol 3 digid a mwy XXX.x (hy 356.0). Y digid cyntaf (XMae xx.x) yn nodi'r brif elfen aloi, sydd wedi'i hychwanegu at yr aloi alwminiwm (gweler Tabl 2).

System ddynodi aloi alwminiwm cast

Tabl 2

Yr ail a'r trydydd digid (xXX.x) yn rhifau mympwyol a roddir i nodi aloi penodol yn y gyfres. Mae'r nifer sy'n dilyn y pwynt degol yn nodi a yw'r aloi yn gastio (.0) neu'n ingot (.1 neu .2). Mae rhagddodiad priflythyren yn nodi addasiad i aloi penodol.
Enghraifft: Alloy - A356.0 Y Brifddinas A (AMae xxx.x) yn nodi addasiad o aloi 356.0. Y rhif 3 (a3Mae xx.x) yn nodi ei fod o'r cyfres silicon ynghyd â chopr a/neu magnesiwm. Y 56 yn (bwyell56.0) yn nodi'r aloi o fewn y gyfres 3xx.x, a'r .0 (axxx.0) yn nodi ei fod yn gast siâp terfynol ac nid yn ingot.

Y System Dynodi Tymer Alwminiwm -Os ystyriwn y gyfres wahanol o aloion alwminiwm, byddwn yn gweld bod gwahaniaethau sylweddol yn eu nodweddion a'u cymhwysiad o ganlyniad. Y pwynt cyntaf i gydnabod, ar ôl deall y system adnabod, yw bod dau fath hollol wahanol o alwminiwm yn y gyfres a grybwyllwyd uchod. Dyma'r aloion alwminiwm y gellir eu trin â gwres (y rhai a all ennill cryfder trwy ychwanegu gwres) a'r aloion alwminiwm na ellir eu trin. Mae'r gwahaniaeth hwn yn arbennig o bwysig wrth ystyried effeithiau weldio arc ar y ddau fath hyn o ddeunydd.

Mae'r aloion alwminiwm gyr 1xxx, 3xxx, a 5xxx yn cael eu trin heb eu trin ac maent yn anedig straen yn unig. Mae'r aloion alwminiwm gyr 2xxx, 6xxx, a 7xxx yn cael eu trin â gwres ac mae'r gyfres 4xxx yn cynnwys aloion y gellir eu trin â gwres ac na ellir eu trin. Gellir trin aloion cast cyfres 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x a 7xx.x â gwres. Nid yw caledu straen yn cael ei gymhwyso'n gyffredinol i gastiau.

Mae'r aloion y gellir eu trin â gwres yn caffael eu priodweddau mecanyddol gorau posibl trwy broses o driniaeth thermol, a'r triniaethau thermol mwyaf cyffredin yw triniaeth wres toddiant a heneiddio artiffisial. Triniaeth Gwres Datrysiad yw'r broses o gynhesu'r aloi i dymheredd uchel (tua 990 deg. F) er mwyn rhoi'r elfennau neu'r cyfansoddion aloi mewn toddiant. Dilynir hyn gan quenching, fel arfer mewn dŵr, i gynhyrchu toddiant ofergoelus ar dymheredd yr ystafell. Dilynir triniaeth gwres toddiant fel arfer gan heneiddio. Heneiddio yw dyodiad cyfran o'r elfennau neu'r cyfansoddion o doddiant ofergoelus er mwyn cynhyrchu eiddo dymunol.

Mae'r aloion y gellir eu trin heb eu trin yn caffael eu priodweddau mecanyddol gorau posibl trwy galedu straen. Caledu straen yw'r dull o gynyddu cryfder trwy gymhwyso gweithio oer.t6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

Y dynodiadau tymer sylfaenol

Tabl 3

Ymhellach at y dynodiad tymer sylfaenol, mae dau gategori israniad, un yn mynd i’r afael â thymer “H” - caledu straen, a’r llall yn mynd i’r afael â thymer “T” - dynodiad sydd wedi’i drin yn thermol.

Israniadau o h tymer - straen wedi'i galedu

Mae'r digid cyntaf ar ôl yr h yn nodi gweithrediad sylfaenol:
H1- straen wedi'i galedu yn unig.
H2- straen wedi'i galedu a'i anelio'n rhannol.
H3- straen wedi'i galedu a'i sefydlogi.
H4- Strain caledu a lacr neu wedi'i baentio.

Mae'r ail ddigid ar ôl yr h yn nodi graddfa'r straen yn caledu:
HX2- Chwarter HX caled4- Hanner HX caled6-Tri chwarter yn galed
HX8- HX caled llawn9- Caled ychwanegol

Israniadau o dymer t - wedi'u trin yn thermol

T1- Yn naturiol ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel, fel allwthio.
T2- Roedd oer yn gweithio ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel ac yna'n naturiol oed.
T3- Datrysiad wedi'i drin â gwres, wedi'i weithio'n oer ac yn naturiol oed.
T4- Datrysiad wedi'i drin â gwres ac yn naturiol oed.
T5- Oedran artiffisial ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel.
T6- Datrysiad wedi'i drin â gwres ac yn artiffisial.
T7- Datrysiad wedi'i drin a'i sefydlogi â gwres (gorgyffwrdd).
T8- Datrysiad wedi'i drin â gwres, wedi'i weithio'n oer ac yn artiffisial.
T9- Datrysiad wedi'i drin â gwres, oed artiffisial ac yn oer.
T10- Roedd Oer yn gweithio ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel ac yna'n artiffisial.

Mae digidau ychwanegol yn dynodi rhyddhad straen.
Enghreifftiau:
TX51neu txx51- Lleddfu straen trwy ymestyn.
TX52neu txx52- Straen wedi'i leddfu gan gywasgu.

Aloion alwminiwm a'u nodweddion- Os ydym yn ystyried y saith gyfres o aloion alwminiwm gyr, byddwn yn gwerthfawrogi eu gwahaniaethau ac yn deall eu cymwysiadau a'u nodweddion.

Aloion Cyfres 1xxx-(Heb ei drin heb ei drin-gyda chryfder tynnol eithaf o 10 i 27 ksi) Cyfeirir at y gyfres hon yn aml fel y gyfres alwminiwm pur oherwydd mae'n ofynnol iddi fod ag isafswm alwminiwm o 99.0%. Gellir eu weldio. Fodd bynnag, oherwydd eu hystod doddi cul, mae angen rhai ystyriaethau arnynt er mwyn cynhyrchu gweithdrefnau weldio derbyniol. Pan gânt eu hystyried ar gyfer saernïo, dewisir yr aloion hyn yn bennaf ar gyfer eu gwrthiant cyrydiad uwchraddol megis mewn tanciau cemegol arbenigol a phibellau, neu am eu dargludedd trydanol rhagorol fel mewn cymwysiadau bar bysiau. Mae gan yr aloion hyn briodweddau mecanyddol cymharol wael ac anaml y byddent yn cael eu hystyried ar gyfer cymwysiadau strwythurol cyffredinol. Mae'r aloion sylfaen hyn yn aml yn cael eu weldio â deunydd llenwi sy'n cyfateb neu gydag aloion llenwi 4xxx yn dibynnu ar ofynion cymhwysiad a pherfformiad.

Aloion cyfres 2xxx- (Gellir ei drin â gwres - gyda chryfder tynnol yn y pen draw o 27 i 62 ksi) Mae'r rhain yn aloion alwminiwm / copr (ychwanegiadau copr yn amrywio o 0.7 i 6.8%), ac maent yn aloion cryfder uchel, perfformiad uchel a ddefnyddir yn aml ar gyfer cymwysiadau awyrofod ac awyrennau. Mae ganddyn nhw gryfder rhagorol dros ystod eang o dymheredd. Mae rhai o'r aloion hyn yn cael eu hystyried yn rhai y gellir eu gweld gan y prosesau weldio arc oherwydd eu tueddiad i gracio poeth a chracio cyrydiad straen; Fodd bynnag, mae eraill wedi'u weldio arc yn llwyddiannus iawn gyda'r gweithdrefnau weldio cywir. Mae'r deunyddiau sylfaen hyn yn aml yn cael eu weldio â aloion llenwi cyfres 2xxx cryfder uchel sydd wedi'u cynllunio i gyd -fynd â'u perfformiad, ond weithiau gellir eu weldio â llenwyr y gyfres 4xxx sy'n cynnwys silicon neu silicon a chopr, yn dibynnu ar y gofynion cais a gwasanaeth.

Aloion cyfres 3xxx-(heb ei drin â gwres-gyda chryfder tynnol yn y pen draw o 16 i 41 ksi) dyma'r aloion alwminiwm / manganîs (ychwanegiadau manganîs yn amrywio o 0.05 i 1.8%) ac maent o gryfder cymedrol, mae ganddynt wrthwynebiad cyrydiad da, ffurfiadwyedd da i'w defnyddio ar dymheredd dyrchafedig. Un o'u defnyddiau cyntaf oedd potiau a sosbenni, a nhw yw'r brif gydran heddiw ar gyfer cyfnewidwyr gwres mewn cerbydau a gweithfeydd pŵer. Mae eu cryfder cymedrol, fodd bynnag, yn aml yn atal eu hystyriaeth ar gyfer cymwysiadau strwythurol. Mae'r aloion sylfaen hyn wedi'u weldio ag aloion llenwi 1xxx, 4xxx a 5xxx, sy'n dibynnu ar eu cemeg benodol a'u gofynion cymhwysiad a gwasanaeth penodol.

Aloion cyfres 4xxx-(Gwres y gellir ei drin ac na ellir ei drin-gyda chryfder tynnol eithaf o 25 i 55 ksi) Dyma'r aloion alwminiwm / silicon (ychwanegiadau silicon yn amrywio o 0.6 i 21.5%) a nhw yw'r unig gyfres sy'n cynnwys aloion y gellir eu trin â gwres ac na ellir eu trin. Mae silicon, o'i ychwanegu at alwminiwm, yn lleihau ei bwynt toddi ac yn gwella ei hylifedd wrth ei thoddi. Mae'r nodweddion hyn yn ddymunol ar gyfer deunyddiau llenwi a ddefnyddir ar gyfer weldio ymasiad a pres. O ganlyniad, mae'r gyfres hon o aloion i'w chael yn bennaf fel deunydd llenwi. Gellir trin silicon, yn annibynnol mewn alwminiwm, heb wres; Fodd bynnag, cynlluniwyd nifer o'r aloion silicon hyn i gael ychwanegiadau o magnesiwm neu gopr, sy'n rhoi'r gallu iddynt ymateb yn ffafriol i ddatrys triniaeth wres. Yn nodweddiadol, dim ond pan fydd cydran wedi'i weldio y dylid bod yn destun triniaethau thermol ôl -weldio y defnyddir yr aloion llenwi gwres hyn y gellir eu trin â gwres.

Aloion cyfres 5xxx-(Heb ei drin heb ei drin-gyda chryfder tynnol yn y pen draw o 18 i 51 ksi) Dyma'r aloion alwminiwm / magnesiwm (ychwanegiadau magnesiwm yn amrywio o 0.2 i 6.2%) ac mae ganddynt gryfder uchaf yr aloion y gellir eu trin heb eu trin. Yn ogystal, mae'r gyfres aloi hon yn hawdd ei weldio, ac am y rhesymau hyn fe'u defnyddir ar gyfer amrywiaeth eang o gymwysiadau fel adeiladu llongau, cludo, llongau pwysau, pontydd ac adeiladau. Mae'r aloion sylfaen magnesiwm yn aml yn cael eu weldio ag aloion llenwi, sy'n cael eu dewis ar ôl ystyried cynnwys magnesiwm y deunydd sylfaen, ac amodau cymhwyso a gwasanaeth y gydran wedi'i weldio. Ni argymhellir aloion yn y gyfres hon gyda mwy na 3.0% magnesiwm ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel uwchlaw 150 deg F oherwydd eu potensial i sensiteiddio a thueddiad dilynol i gracio cyrydiad straen. Mae aloion sylfaen sydd â llai na oddeutu 2.5% magnesiwm yn aml yn cael eu weldio yn llwyddiannus gyda'r aloion llenwi cyfres 5xxx neu 4xxx. Yn gyffredinol, cydnabyddir yr aloi sylfaen 5052 fel yr aloi sylfaen cynnwys magnesiwm uchaf y gellir ei weldio ag aloi llenwi cyfres 4xxx. Oherwydd problemau sy'n gysylltiedig â thoddi ewtectig a phriodweddau mecanyddol gwael fel y gwelwyd yn wael, ni argymhellir weldio deunydd yn y gyfres aloi hon, sy'n cynnwys symiau uwch o fagnesiwm â llenwyr y gyfres 4xxx. Dim ond gydag aloion llenwi 5xxx y mae'r deunyddiau sylfaen magnesiwm uwch yn cael eu weldio, sydd yn gyffredinol yn cyd -fynd â'r cyfansoddiad aloi sylfaen.

Aloion cyfres 6xxx- (Gellir ei drin â gwres - gyda chryfder tynnol yn y pen draw o 18 i 58 ksi) Dyma'r alwminiwm / magnesiwm - aloion silicon (ychwanegiadau magnesiwm a silicon o oddeutu 1.0%) ac fe'u canfyddir yn eang trwy'r diwydiant saernïo weldio, yn cael eu defnyddio'n bennaf ar ffurf alltudion, ac ymgorffori mewn sawl cydraniad strwythurol. Mae ychwanegu magnesiwm a silicon at alwminiwm yn cynhyrchu cyfansoddyn o magnesiwm-silladdiad, sy'n darparu’r deunydd hwn yn gallu i gael gwres toddiant sy’n cael ei drin ar gyfer cryfder gwell. Mae'r aloion hyn yn naturiol yn solidiad sensitif i grac, ac am y rheswm hwn, ni ddylent gael eu weldio arc yn awtogenaidd (heb ddeunydd llenwi). Mae ychwanegu symiau digonol o ddeunydd llenwi yn ystod y broses weldio arc yn hanfodol er mwyn darparu gwanhau'r deunydd sylfaen, a thrwy hynny atal y broblem cracio poeth. Maent yn cael eu weldio â deunyddiau llenwi 4xxx a 5xxx, yn dibynnu ar y gofynion cais a gwasanaeth.

Aloion cyfres 7xxx- (Gellir ei drin â gwres - gyda chryfder tynnol eithaf o 32 i 88 ksi) Dyma'r aloion alwminiwm / sinc (ychwanegiadau sinc yn amrywio o 0.8 i 12.0%) ac yn cynnwys rhai o'r aloion alwminiwm cryfder uchaf. Defnyddir yr aloion hyn yn aml mewn cymwysiadau perfformiad uchel fel awyrennau, awyrofod, ac offer chwaraeon cystadleuol. Fel y gyfres 2xxx o aloion, mae'r gyfres hon yn ymgorffori aloion sy'n cael eu hystyried yn ymgeiswyr anaddas ar gyfer weldio arc, ac eraill, sy'n aml yn cael eu weldio arc yn llwyddiannus. Mae'r aloion wedi'u weldio'n gyffredin yn y gyfres hon, fel 7005, wedi'u weldio yn bennaf gyda'r aloion llenwi cyfres 5xxx.

Nghryno- Mae aloion alwminiwm heddiw, ynghyd â'u gwahanol dymer, yn cynnwys ystod eang ac amlbwrpas o ddeunyddiau gweithgynhyrchu. Ar gyfer y dyluniad cynnyrch gorau posibl a datblygu gweithdrefn weldio llwyddiannus, mae'n bwysig deall y gwahaniaethau rhwng yr aloion niferus sydd ar gael a'u nodweddion perfformiad a weldadwyedd amrywiol. Wrth ddatblygu gweithdrefnau weldio arc ar gyfer y gwahanol aloion hyn, rhaid ystyried yr aloi penodol sy'n cael ei weldio. Dywedir yn aml nad yw weldio arc o alwminiwm yn anodd, “mae'n wahanol iawn”. Credaf mai rhan bwysig o ddeall y gwahaniaethau hyn yw dod yn gyfarwydd â'r aloion amrywiol, eu nodweddion, a'u system adnabod.