Cù a crescita di l'aluminiu in l'industria di a fabricazione di saldatura, è a so accettazione cum'è una alternativa eccellente à l'azzaru per parechje applicazioni, ci sò esigenze crescenti per quelli chì participanu à u sviluppu di prughjetti d'aluminiu per diventà più familiarizati cù stu gruppu di materiali. Per capiscenu cumplettamente l'aluminiu, hè cunsigliatu di principià per cunnosce u sistema d'identificazione / designazione di l'aluminiu, e numerose leghe d'aluminiu dispunibili è e so caratteristiche.

U Sistema di Temperu è Designazione di l'Aluminium Alloy- In l'America di u Nordu, l'Associazione Aluminium Inc. hè rispunsevule per l'attribuzione è a registrazione di l'aliaghji d'aluminiu. Attualmente ci sò più di 400 aluminiu forgiatu è leghe d'aluminiu forgiatu è più di 200 leghe d'aluminiu in forma di fusioni è lingotti registrati cù l'Associazione Aluminium. I limiti di a cumpusizioni chimica di a lega per tutte queste leghe registrate sò cuntenuti in l'Associazione AluminiumLibru Tealintitulatu "Denominazioni Internaziunali di Alloy è Limiti di Composizione Chimica per l'Aluminiu Forgiatu è Alloys d'Aluminiu Forgiatu" è in u soLibru rosaintitulatu "Denominazioni è Limiti di Composizione Chimica per Alloys d'Alluminiu in Forma di Castings è Lingotti. Queste publicazioni ponu esse estremamente utili à l'ingegnere di saldatura in u sviluppu di prucedure di saldatura, è quandu a cunsiderazione di a chimica è a so associazione cù a sensibilità di crack hè impurtante.

L'aliaghji d'aluminiu ponu esse categurizzati in una quantità di gruppi basati nantu à e caratteristiche di u materiale particulari, cum'è a so capacità di risponde à u trattamentu termale è meccanicu è l'elementu di lega primariu aghjuntu à a lega d'aluminiu. Quandu si cunsiderà u sistema di numerazione / identificazione utilizatu per l'alea d'aluminiu, e caratteristiche sopra sò identificate. L'aluminii forgiati è fusi anu diversi sistemi di identificazione. U sistema forgiatu hè un sistema di 4 cifre è i castings avè un sistema di locu di 3 cifre è 1 decimali.

Sistema di designazione in lega forgiata- Avemu da cunsiderà prima u sistema d'identificazione in lega d'aluminiu forgiatu à 4 cifre. U primu cifru (Xxxx) indica l'elementu di lega principale, chì hè statu aghjuntu à l'alia d'aluminiu è hè spessu usatu per discrìviri a serie di lega d'aluminiu, vale à dì, serie 1000, serie 2000, serie 3000, finu à serie 8000 (vede a tavola 1).

U sicondu cifru unicu (xXxx), s'ellu hè sfarente da 0, indica una mudificazione di l'alliatura specifica, è u terzu è u quartu cifru (xxXX) sò numeri arbitrarii datu per identificà una lega specifica in a serie. Esempiu: In l'alliage 5183, u numeru 5 indica chì hè di a serie di l'alliage di magnesiu, u 1 indica chì hè u 1^stmudificazione à a alea originale 5083, è l'83 l'identifica in a serie 5xxx.

L'unica eccezzioni à stu sistema di numerazione di alea hè cù l'aliaghji d'aluminiu di a serie 1xxx (aluminii puri) in quale casu, l'ultimi 2 cifre furniscenu u percentualità minima d'aluminiu sopra u 99%, vale à dì, Alloy 13.(50)(99,50% minimu aluminium).

SISTEMA DI DESIGNAZIONE DI ALUMINIUM WROGHT ALLOY

Tabella 1

Denominazione di Alloy Cast- U sistema di designazione di lega di colata hè basatu annantu à una designazione decimale di 3 cifre più xxx.x (ie 356.0). U primu cifru (Xxx.x) indica l'elementu di ligamentu principale, chì hè statu aghjuntu à l'alliage d'aluminiu (vede a tavula 2).

SISTEMA DI DESIGNATURA DI LEGA DI ALUMINIUM CAST

Tabella 2

U sicondu è u terzu cifru (xXX.x) sò numeri arbitrarii datu per identificà una lega specifica in a serie. U numeru dopu à a virgola decimale indica s'ellu hè un fusione (.0) o un lingotto (.1 o .2). Un prefissu di lettere maiuscule indica una mudificazione à una lega specifica.
Esempiu: Alloy - A356.0 a capitale A (Axxx.x) indica una mudificazione di a lega 356.0. U numeru 3 (A3xx.x) indica chì hè di a serie di siliciu più cobre è / o magnesiu. U 56 in (Ax56.0) identifica l'alea in a serie 3xx.x, è u .0 (Axxx.0) indica chì hè una fusione di forma finale è micca un lingotto.

U sistema di designazione di u temperatu di l'aluminiu -Se cunsideremu e diverse serie di leghe d'aluminiu, videremu chì ci sò differenzi considerable in e so caratteristiche è l'applicazione cunsiguenti. U primu puntu di ricunnosce, dopu avè capitu u sistema d'identificazione, hè chì ci sò dui tipi distinti d'aluminiu in a serie citata sopra. Quessi sò l'aliaghji d'Aluminiu Trattabile à Calore (quelli chì ponu guadagnà forza per l'aghjunzione di u calore) è l'aliaghji d'Aluminiu Non Trattabili Calori. Questa distinzione hè particularmente impurtante quandu cunzidira l'affetti di a saldatura à arcu nantu à sti dui tipi di materiali.

A serie 1xxx, 3xxx è 5xxx di leghe d'aluminiu forgiatu ùn sò micca trattabili termicamente è sò solu induribili. A serie 2xxx, 6xxx è 7xxx di leghe d'aluminiu forgiatu sò trattabili termicamente è a serie 4xxx hè composta da leghe trattabili termicamente è non trattabili. I 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x è 7xx.x serie di lega di cast sò trattabili cù calore. L'indurimentu di strain ùn hè micca generalmente applicatu à i castings.

E leghe trattabili termicamente acquistanu e so proprietà meccaniche ottimali per mezu di un prucessu di trattamentu termale, i trattamenti termali più cumuni sò Trattamentu Termicu Soluzione è Invechjamentu Artificiale. Soluzione di Trattamentu di Calore hè u prucessu di riscalda l'alia à una temperatura elevata (circa 990 Deg. F) per mette in suluzione l'elementi o cumposti d'alliage. Questu hè seguitu da a spegnimentu, generalmente in acqua, per pruduce una suluzione supersaturata à a temperatura di l'ambienti. U trattamentu termale di suluzione hè di solitu seguitu da l'anziane. L'anzianu hè a precipitazione di una parte di l'elementi o cumposti da una suluzione supersaturata per dà e pruprietà desiderate.

E leghe non trattabili termicamente acquistano e loro proprietà meccaniche ottimali tramite l'indurimento per deformazione. L'indurimentu di strain hè u metudu di aumentà a forza attraversu l'applicazione di u travagliu à freddo.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

I DESIGNAZIONI DI TEMPER BASIC

Tabella 3

In più di a designazione di u temperamentu di basa, ci sò duie categurie di suddivisione, una chì indirizza à u Temper "H" - Indurimentu Strain, è l'altra chì indirizza à a designazione "T" Temper - Trattamentu termale.

Subdivisioni di H Temper - Strain Hardened

U primu cifru dopu à H indica una operazione basica:
H1- Strain Hardened Solu.
H2– Indurito e parzialmente ricotto.
H3- Strain Hardened and Stabilized.
H4– Temprato e Laccato o Dipinto.

U sicondu cifru dopu à H indica u gradu di indurimentu di tensione:
HX2- Quarter Hard HX4- Half Hard HX6- Trè quarti duru
HX8- Full Hard HX9- Extra Hard

Subdivisioni di T Temper - Trattamentu termale

T1- Naturalmente invechjatu dopu à rinfriscà da un prucessu di formatura à temperatura elevata, cum'è l'estrusione.
T2- Travagliatu à u friddu dopu à rinfriscà da un prucessu di formatura à temperatura elevata è dopu invechjatu naturalmente.
T3- Soluzione trattata termicamente, lavorata à friddu è naturalmente invechjata.
T4- Soluzione trattata termicamente è naturalmente invechjata.
T5- Invechjate artificialmente dopu à rinfriscà da un prucessu di formatura à temperatura elevata.
T6- Soluzione trattata termicamente è invechjata artificialmente.
T7- Soluzione trattata termicamente è stabilizzata (overaged).
T8- Soluzione trattata termicamente, lavorata à friddu è invechjata artificialmente.
T9- Soluzione trattata termicamente, invechjata artificialmente è lavorata à friddu.
T10- Travagliatu à u friddu dopu à rinfriscà da un prucessu di formatura à temperatura elevata è dopu invechjatu artificialmente.

Cifri supplementari indicanu sollievu di stress.
Esempii:
TX51o TXX51- Stress alleviatu da stretching.
TX52o TXX52- Stress alleviatu da a compressione.

Alloys d'aluminiu è e so caratteristiche- Se avemu cunsideratu e sette serie di leghe d'aluminiu forgiatu, apprezzemu e so differenzi è capiscenu e so applicazioni è e caratteristiche.

Serie 1xxx Alloys- (non-trattabile da u calore - cù a forza di trazione finale di 10 à 27 ksi) sta serie hè spessu chjamata a serie d'aluminiu puru perchè hè necessariu d'avè 99,0% d'aluminiu minimu. Sò saldabili. Tuttavia, per via di a so ristretta gamma di fusione, anu bisognu di certe cunsiderazioni per pruduce prucessi di saldatura accettabili. Quandu sò cunsiderate per a fabricazione, queste leghe sò scelti principarmenti per a so resistenza superiore à a corrosione, cum'è in cisterna chimica specializata è tubazioni, o per a so eccellente conduttività elettrica cum'è in l'applicazioni di bus bar. Queste leghe anu proprietà meccaniche relativamente povere è raramente esse cunsiderate per l'applicazioni strutturali generale. Queste leghe di basa sò spessu saldate cù materiale di riempimentu currispondente o cù leghe di riempimentu 4xxx dipendenu da l'applicazioni è i requisiti di prestazione.

Serie 2xxx Alloys- (Trattabile da u calore - cù una resistenza di trazione finale di 27 à 62 ksi) questi sò leghe d'aluminiu / rame (addizioni di rame chì varienu da 0,7 à 6,8%), è sò leghe d'alta resistenza, d'alta prestazione chì sò spessu usate per applicazioni aerospaziali è aeree. Hanu una forza eccellente in una larga gamma di temperatura. Alcune di queste leghe sò cunsiderate micca saldabili da i prucessi di saldatura à l'arcu per via di a so suscettibilità à cracking caldu è cracking di corrusione di stress; però, altri sò arc welded assai successu cù i prucedure di saldatura currettu. Questi materiali di basa sò spessu saldati cù leghe di riempimentu di serie 2xxx d'alta resistenza pensate per currisponde à a so prestazione, ma à volte ponu esse saldati cù i filler di serie 4xxx chì cuntenenu siliciu o silicuu è rame, dipende da l'applicazioni è i requisiti di serviziu.

Serie 3xxx Alloys- (non trattabile termicamente - cù a resistenza di trazione finale di 16 à 41 ksi) Quessi sò l'alei d'aluminiu / manganese (addizioni di manganese chì varienu da 0,05 à 1,8%) è sò di forza moderata, anu una bona resistenza à a corrosione, una bona formabilità è sò adattati. per l'usu à temperature elevate. Unu di i so primi usi era piselli è padelle, è sò u cumpunente maiò oghje per i scambiatori di calore in veiculi è centrali. A so forza moderata, però, spessu impedisce a so cunsiderazione per l'applicazioni strutturali. Queste leghe di basa sò saldate cù leghe di riempimentu di serie 1xxx, 4xxx è 5xxx, dipendenu da a so chimica specifica è da i bisogni particulari di l'applicazione è di u serviziu.

Serie 4xxx Alloys- (trattabile termicamente è non trattabile termicamente - cù una resistenza di trazione finale di 25 à 55 ksi) Quessi sò l'alliati d'aluminiu / siliciu (addizioni di silicu chì varieghja da 0,6 à 21,5%) è sò l'unica serie chì cuntenenu sia trattabile sia termicamente sia micca. leghe trattabili termicamente. U siliciu, quandu aghjunghje à l'aluminiu, riduce u so puntu di fusione è migliurà a so fluidità quandu hè fondu. Queste caratteristiche sò desiderate per i materiali di riempimentu utilizati sia per a saldatura di fusione sia per a brasatura. In cunseguenza, sta serie di leghe si trova principarmenti cum'è materiale di riempimentu. Siliciu, indipindentamente in aluminiu, ùn hè micca trattatu da u calore; in ogni modu, una quantità di sti alliati di siliciu sò stati disignati per avè addizzioni di magnesiu o di ramu, chì li furnisce l'abilità di risponde favorevolmente à u trattamentu termale di suluzione. Di genere, queste leghe di riempimentu trattabili termicamente sò aduprate solu quandu un cumpunente saldatu deve esse sottumessu à trattamenti termali post saldatura.

Serie 5xxx Alloys- (non trattabile termicamente - cù a resistenza di trazione finale di 18 à 51 ksi) Quessi sò l'aliaghji d'aluminiu / magnesiu (addizioni di magnesiu chì varienu da 0,2 à 6,2%) è anu a forza più alta di l'alei non trattabili termicamente. Inoltre, sta serie di lega hè prontu saldabile, è per queste ragioni sò aduprate per una larga varietà di applicazioni cum'è a custruzzione navale, u trasportu, i navi à pressione, i ponti è l'edificazioni. L'aliaghji di basa di magnesiu sò spessu saldati cù leghe di filler, chì sò scelti dopu avè cunsideratu u cuntenutu di magnesiu di u materiale di basa, è e cundizioni d'applicazione è di serviziu di u cumpunente saldatu. Alloys in questa serie cù più di 3.0% magnesiu ùn sò micca cunsigliatu per u serviziu di temperatura elevata sopra 150 deg F per via di u so potenziale per a sensibilizazione è a suscettibilità successiva à u cracking di corrosione di stress. Lighe di basa cù menu di circa 2,5% di magnesiu sò spessu saldati cù successu cù e leghe di riempimentu di serie 5xxx o 4xxx. A lega di basa 5052 hè generalmente ricunnisciuta cum'è a lega di basa di cuntenutu massimu di magnesiu chì pò esse saldata cù una lega di filler serie 4xxx. A causa di i prublemi assuciati à a fusione eutettica è di e poveri proprietà meccaniche cum'è saldate, ùn hè micca cunsigliatu di saldare materiale in questa serie di lega, chì cuntenenu quantità più altu di magnesiu cù i filler di a serie 4xxx. I materiali di base di magnesiu più altu sò saldati solu cù leghe di riempimentu 5xxx, chì generalmente currispondenu à a cumpusizioni di basa di lega.

Serie 6XXX Alloys- (Trattabile da u calore - cù a resistenza di trazione finale di 18 à 58 ksi) Quessi sò l'alei d'aluminiu / magnesiu - siliciu (addizioni di magnesiu è di siliciu di circa 1,0%) è si trovanu largamente in tutta l'industria di fabricazione di saldatura, utilizati principarmenti in forma di estrusioni, è ncurpurata in parechji cumpunenti strutturali. L'aghjunzione di magnesiu è di siliciu à l'aluminiu pruduce un compostu di magnesiu-silicide, chì furnisce stu materiale a so capacità di diventà solu suluzione trattata per una forza mejorata. Sti ligami sò naturalmente solidificazione crack sensitive, è per quessa, ùn deve esse saldati à l'arcu autogenamente (senza materiale di riempimentu). L'aghjunzione di quantità adeguate di materiale di riempimentu durante u prucessu di saldatura à l'arcu hè essenziale per furnisce a diluzione di u materiale di basa, prevenendu cusì u prublema di cracking caldu. Sò saldati cù materiali di riempimentu 4xxx è 5xxx, dipendenu da l'applicazioni è i requisiti di serviziu.

Serie 7XXX Alloys- (Trattabile da u calore - cù a resistenza di trazione finale di 32 à 88 ksi) Quessi sò l'alliati d'aluminiu / zincu (addizioni di zincu chì varienu da 0,8 à 12,0%) è cumprendenu alcune di e leghe d'aluminiu più altu. Queste leghe sò spessu usate in applicazioni d'alta prestazione cum'è l'aeronautica, l'aerospaziali è l'equipaggiu sportiu cumpetitivu. Cum'è a serie 2xxx di leghe, sta serie incorpora ligami chì sò cunsiderati candidati inadatti per a saldatura à l'arcu, è altri, chì sò spessu saldati à l'arcu successu. E leghe comunemente saldate in questa serie, cum'è 7005, sò principarmenti saldate cù leghe di riempimentu di a serie 5xxx.

Riassuntu- L'aliaghji d'aluminiu d'oghje, inseme cù i so varii temperamenti, cumprendenu una larga è versatile gamma di materiali di fabricazione. Per u disignu ottimali di u produttu è u sviluppu di prucedura di saldatura riescita, hè impurtante capisce e differenze trà e numerose leghe dispunibili è e so diverse caratteristiche di rendiment è saldabilità. Quandu si sviluppanu prucedure di saldatura à l'arcu per queste diverse leghe, deve esse cunsideratu a lega specifica chì hè saldata. Hè spessu dettu chì a saldatura à l'arcu di l'aluminiu ùn hè micca difficiule, "hè solu diversu". Credu chì una parte impurtante di capiscenu sti diffirenzii hè di familiarizà cù e diverse leghe, e so caratteristiche è u so sistema d'identificazione.