Gyda thwf alwminiwm o fewn y diwydiant saernïo weldio, a'i dderbyn fel dewis arall rhagorol i ddur 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 Dymer a Dynodi Aloi Alwminiwm- Yng Ngogledd America, mae Cymdeithas Alwminiwm 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 yr holl aloion cofrestredig hyn wedi'u cynnwys yn y Gymdeithas AlwminiwmLlyfr Corhwyaiddan y teitl “Dynodiadau Aloi Rhyngwladol a Therfynau Cyfansoddiad Cemegol ar gyfer Alwminiwm Gyr ac Aloeon Alwminiwm Gyr” ac yn euLlyfr Pincdan y teitl “Dynodiadau a Therfynau Cyfansoddiad Cemegol ar gyfer Aloeon Alwminiwm ar Ffurf Castings ac Ingot. Gall y cyhoeddiadau hyn fod yn hynod ddefnyddiol i'r peiriannydd weldio wrth ddatblygu gweithdrefnau weldio, a phan fo'n bwysig ystyried cemeg a'i gysylltiad â sensitifrwydd crac.

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 wedi'i hychwanegu at yr aloi alwminiwm. Pan fyddwn yn ystyried y system rifo / adnabod a ddefnyddir ar gyfer aloion alwminiwm, nodir y nodweddion uchod. Mae gan yr alwminiwm gyr a cast systemau adnabod gwahanol. Mae'r system gyr yn system 4 digid ac mae gan y castiau system lle 3 digid ac 1-degol.

System Dynodi Aloi Gyr- Yn gyntaf, byddwn yn ystyried y system adnabod aloi alwminiwm gyr 4 digid. Y digid cyntaf (Xxxx) 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, hyd at 8000 o gyfres (gweler tabl 1).

Yr ail ddigid sengl (xXxx), os yw'n wahanol i 0, yn nodi 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 dyma'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'r aloion alwminiwm cyfres 1xxx (alwminiwm pur) ac os felly, mae'r 2 ddigid olaf yn darparu'r ganran alwminiwm leiaf uwchlaw 99%, hy, Alloy 13(50)(99.50% lleiafswm alwminiwm).

SYSTEM DYLUNIO ALLOY ALWMINIWM WRO

Tabl 1

Dynodiad Aloi Cast- Mae'r system dynodi aloi cast yn seiliedig ar ddynodiad degol 3 digid-plws xxx.x (hy 356.0). Y digid cyntaf (Xxx.x) yn nodi'r brif elfen aloi, sydd wedi'i hychwanegu at yr aloi alwminiwm (gweler tabl 2).

SYSTEM DYLUNIO ALOI ALUMINUM CAST

Tabl 2

Yr ail a’r trydydd digid (xXX.x) yn rhifau mympwyol a roddir i adnabod aloi penodol yn y gyfres. Mae'r rhif sy'n dilyn y pwynt degol yn nodi a yw'r aloi yn gastio (.0) neu'n ingot (.1 neu .2). Mae rhagddodiad prif lythyren yn dynodi addasiad i aloi penodol.
Enghraifft: Aloi – A356.0 y brifddinas A (Axxx.x) yn dynodi addasiad o aloi 356.0. Mae'r rhif 3 (A3xx.x) yn dynodi ei fod o'r gyfres silicon plws copr a/neu fagnesiwm. Y 56 i mewn (Echel56.0) yn nodi'r aloi o fewn y gyfres 3xx.x, a'r .0 (Axxx.0) yn dynodi mai castiad siâp terfynol ydyw ac nid ingot.

Y System Dynodi Tymheredd Alwminiwm -Os byddwn yn ystyried y gwahanol gyfresi o aloion alwminiwm, fe welwn fod gwahaniaethau sylweddol yn eu nodweddion a'u cymhwysiad dilynol. Y pwynt cyntaf i'w gydnabod, ar ôl deall y system adnabod, yw bod dau fath gwahanol iawn o alwminiwm yn y gyfres a grybwyllir uchod. Dyma'r aloion Alwminiwm y Gellir eu Trin â Gwres (y rhai sy'n gallu ennill cryfder trwy ychwanegu gwres) a'r aloion Alwminiwm Na ellir eu Trin â Gwres. Mae'r gwahaniaeth hwn yn arbennig o bwysig wrth ystyried effeithiau weldio arc ar y ddau fath hyn o ddeunyddiau.

Mae'r aloion alwminiwm gyr cyfres 1xxx, 3xxx, a 5xxx yn rhai na ellir eu trin â gwres ac maent yn gallu caledu straen yn unig. Mae'r aloion alwminiwm gyr cyfres 2xxx, 6xxx, a 7xxx yn driniaeth wres ac mae'r gyfres 4xxx yn cynnwys aloion y gellir eu trin â gwres ac aloion na ellir eu trin â gwres. Gellir trin yr 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 Gwres Ateb a Heneiddio Artiffisial. Ateb Triniaeth Gwres yw'r broses o wresogi'r aloi i dymheredd uchel (tua 990 Deg. F) er mwyn rhoi'r elfennau aloi neu gyfansoddion mewn hydoddiant. Dilynir hyn gan ddiffodd, fel arfer mewn dŵr, i gynhyrchu hydoddiant gor-dirlawn ar dymheredd ystafell. Mae triniaeth wres datrysiad fel arfer yn cael ei ddilyn gan heneiddio. Heneiddio yw dyddodiad cyfran o'r elfennau neu gyfansoddion o hydoddiant gor-dirlawn er mwyn cynhyrchu priodweddau dymunol.

Mae'r aloion na ellir eu trin â gwres 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 TYMHOR SYLFAENOL

Tabl 3

Ymhellach i'r dynodiad tymer sylfaenol, mae dau gategori isrannu, un yn mynd i'r afael â'r Tymer “H” - Caledu Straen, a'r llall yn mynd i'r afael â'r dynodiad Tymer “T” - Wedi'i Drin yn Thermol.

Israniadau o H Tymheredd – Straen wedi'i Galedu

Mae'r digid cyntaf ar ôl yr H yn nodi gweithrediad sylfaenol:
H1- Straen wedi caledu yn unig.
H2– Straen wedi'i Galedu a'i Anelio'n Rhannol.
H3- Straen wedi'i Galedu a'i Sefydlogi.
H4– Straen wedi'i Galedu a'i Lacreiddio neu ei Beintio.

Mae'r ail ddigid ar ôl yr H yn nodi graddau'r caledu straen:
HX2— Chwarter caled HX4– Hanner Caled HX6- Tri Chwarter Anodd
HX8- HX Caled Llawn9- Anodd ychwanegol

Israniadau Tymher T – Wedi'u Trin yn Thermol

T1- Yn heneiddio'n naturiol ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel, megis allwthio.
T2- Gweithio oer ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel ac yna heneiddio'n naturiol.
T3- Ateb wedi'i drin â gwres, wedi'i weithio'n oer ac wedi heneiddio'n naturiol.
T4- Ateb wedi'i drin â gwres ac yn heneiddio'n naturiol.
T5- Heneiddio'n artiffisial ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel.
T6- Ateb wedi'i drin â gwres ac wedi'i heneiddio'n artiffisial.
T7- Ateb wedi'i drin â gwres a'i sefydlogi (gorswm).
T8- Ateb wedi'i drin â gwres, wedi'i weithio'n oer ac wedi'i heneiddio'n artiffisial.
T9- Ateb wedi'i drin â gwres, wedi'i heneiddio'n artiffisial ac wedi'i weithio'n oer.
T10- Oer yn gweithio ar ôl oeri o broses siapio tymheredd uchel ac yna heneiddio artiffisial.

Mae digidau ychwanegol yn nodi rhyddhad straen.
Enghreifftiau:
TX51neu TXX51- Lleddfu straen trwy ymestyn.
TX52neu TXX52- Lleddfu straen trwy gywasgu.

Aloeon Alwminiwm A'u Nodweddion- Os byddwn yn ystyried y saith cyfres o aloion alwminiwm gyr, byddwn yn gwerthfawrogi eu gwahaniaethau ac yn deall eu cymwysiadau a'u nodweddion.

Aloi Cyfres 1xxx- (na ellir ei drin â gwres - 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 gael isafswm alwminiwm o 99.0%. Maent yn weldadwy. Fodd bynnag, oherwydd eu hystod toddi cul, mae angen rhai ystyriaethau arnynt er mwyn cynhyrchu gweithdrefnau weldio derbyniol. Pan gânt eu hystyried ar gyfer gwneuthuriad, dewisir yr aloion hyn yn bennaf oherwydd eu gwrthiant cyrydiad uwch fel mewn tanciau cemegol a phibellau arbenigol, 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 cyfatebol neu ag aloion llenwi 4xxx yn dibynnu ar ofynion cymhwysiad a pherfformiad.

Aloi Cyfres 2xxx– (y gellir ei drin â gwres - gyda chryfder tynnol eithaf o 27 i 62 ksi) aloion alwminiwm / copr yw'r rhain (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 ganddynt gryfder rhagorol dros ystod eang o dymheredd. Ystyrir bod rhai o'r aloion hyn yn anweladwy gan y prosesau weldio arc oherwydd eu bod yn agored i gracio poeth a chracio cyrydiad straen; fodd bynnag, mae eraill yn cael eu weldio arc yn llwyddiannus iawn gyda'r gweithdrefnau weldio cywir. Mae'r deunyddiau sylfaen hyn yn aml yn cael eu weldio ag aloion llenwi cyfres 2xxx cryfder uchel sydd wedi'u cynllunio i gyd-fynd â'u perfformiad, ond weithiau gellir eu weldio gyda'r llenwyr cyfres 4xxx sy'n cynnwys silicon neu silicon a chopr, yn dibynnu ar y cais a'r gofynion gwasanaeth.

Aloi Cyfres 3xxx– (na ellir ei drin â gwres - gyda chryfder tynnol eithaf 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 ymwrthedd cyrydiad da, ffurfadwyedd da ac maent yn addas. i'w ddefnyddio ar dymheredd uchel. Un o'u defnyddiau cyntaf oedd potiau a sosbenni, a nhw yw'r brif elfen heddiw ar gyfer cyfnewidwyr gwres mewn cerbydau a gweithfeydd pŵer. Mae eu cryfder cymedrol, fodd bynnag, yn aml yn atal eu hystyried ar gyfer cymwysiadau strwythurol. Mae'r aloion sylfaen hyn yn cael eu weldio ag aloion llenwi cyfres 1xxx, 4xxx a 5xxx, yn dibynnu ar eu cemeg penodol a'u gofynion cymhwyso a gwasanaeth penodol.

Aloi Cyfres 4xxx– (y gellir ei drin â gwres ac na ellir ei drin â gwres - 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 dyma'r unig gyfres sy'n cynnwys y ddau y gellir eu trin â gwres a rhai nad ydynt yn aloion y gellir eu trin â gwres. Mae silicon, o'i ychwanegu at alwminiwm, yn lleihau ei bwynt toddi ac yn gwella ei hylifedd pan fydd yn dawdd. Mae'r nodweddion hyn yn ddymunol ar gyfer deunyddiau llenwi a ddefnyddir ar gyfer weldio ymasiad a phresyddu. O ganlyniad, mae'r gyfres hon o aloion i'w chael yn bennaf fel deunydd llenwi. Ni ellir trin silicon, yn annibynnol mewn alwminiwm, â gwres; fodd bynnag, mae nifer o'r aloion silicon hyn wedi'u cynllunio i gael ychwanegiadau o fagnesiwm neu gopr, sy'n rhoi'r gallu iddynt ymateb yn ffafriol i driniaeth wres datrysiad. Yn nodweddiadol, dim ond pan fydd cydran wedi'i weldio i fod yn destun triniaethau thermol ôl-weld y defnyddir yr aloion llenwi hyn y gellir eu trin â gwres.

Aloi Cyfres 5xxx– (na ellir ei drin â gwres – gyda chryfder tynnol eithaf 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 na ellir eu trin â gwres. 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 megis adeiladu llongau, cludo, llongau pwysau, pontydd ac adeiladau. Mae'r aloion sylfaen magnesiwm yn aml yn cael eu weldio ag aloion llenwi, a ddewisir 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% o fagnesiwm ar gyfer gwasanaeth tymheredd uchel uwchlaw 150 gradd F oherwydd eu potensial ar gyfer sensiteiddio a thueddiad dilynol i gracio cyrydiad straen. Mae aloion sylfaen gyda llai na thua 2.5% o fagnesiwm yn aml yn cael eu weldio'n llwyddiannus gyda'r aloion llenwi cyfres 5xxx neu 4xxx. Mae'r aloi sylfaen 5052 yn cael ei gydnabod yn gyffredinol 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 cysylltiedig â weldio, ni argymhellir weldio deunydd yn y gyfres aloi hon, sy'n cynnwys symiau uwch o fagnesiwm gyda'r llenwyr cyfres 4xxx. Mae'r deunyddiau sylfaen magnesiwm uwch yn cael eu weldio â aloion llenwi 5xxx yn unig, sy'n cyd-fynd yn gyffredinol â'r cyfansoddiad aloi sylfaen.

Alloys Cyfres 6XXX– (gellir ei drin â gwres – gyda chryfder tynnol eithaf o 18 i 58 ksi) Dyma'r aloion alwminiwm / magnesiwm - silicon (ychwanegiadau magnesiwm a silicon o tua 1.0%) ac fe'u darganfyddir yn eang ledled y diwydiant saernïo weldio, a ddefnyddir yn bennaf ar ffurf allwthiadau, ac wedi'u hymgorffori mewn llawer o gydrannau strwythurol. Mae ychwanegu magnesiwm a silicon i alwminiwm yn cynhyrchu cyfansawdd o magnesiwm-silileiddiaid, sy'n darparu deunydd hwn ei allu i ddod yn hydoddiant trin â gwres ar gyfer cryfder gwell. Mae'r aloion hyn yn naturiol yn solidification crac sensitif, ac am y rheswm hwn, ni ddylid eu weldio arc autogenously (heb ddeunydd llenwi). Mae ychwanegu symiau digonol o ddeunydd llenwi yn ystod y broses weldio arc yn hanfodol er mwyn 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 cais a'r gofynion gwasanaeth.

Alloys 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 maent yn cynnwys rhai o'r aloion alwminiwm cryfder uchaf. Defnyddir yr aloion hyn yn aml mewn cymwysiadau perfformiad uchel megis awyrennau, awyrofod, ac offer chwaraeon cystadleuol. Fel y gyfres 2xxx o aloion, mae'r gyfres hon yn ymgorffori aloion a ystyrir yn ymgeiswyr anaddas ar gyfer weldio arc, ac eraill, sy'n aml yn cael eu weldio arc yn llwyddiannus. Mae'r aloion sydd wedi'u weldio'n gyffredin yn y gyfres hon, megis 7005, yn cael eu weldio'n bennaf â'r aloion llenwi cyfres 5xxx.

Crynodeb- Mae aloion alwminiwm heddiw, ynghyd â'u tymerau amrywiol, yn cynnwys ystod eang ac amlbwrpas o ddeunyddiau gweithgynhyrchu. Ar gyfer y dyluniad cynnyrch gorau posibl a datblygu gweithdrefnau weldio llwyddiannus, mae'n bwysig deall y gwahaniaethau rhwng y nifer o aloion 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”. Rwy'n credu mai rhan bwysig o ddeall y gwahaniaethau hyn yw dod yn gyfarwydd â'r aloion amrywiol, eu nodweddion, a'u system adnabod.