Cù a crescita di l'aluminiu in l'industria di a fabricazione di saldature, è a so accettazione cum'è una eccellente alternativa à l'acciaiu per parechje applicazioni, ci sò esigenze crescenti per quelli chì sò implicati in u sviluppu di prughjetti d'aluminiu per familiarizà si megliu cù questu gruppu di materiali. Per capisce cumpletamente l'aluminiu, hè cunsigliatu di cumincià per familiarizà si cù u sistema d'identificazione / designazione di l'aluminiu, e numerose leghe d'aluminiu dispunibili è e so caratteristiche.

U Sistema di Temperazione è Designazione di a Lega d'Aluminiu- In America di u Nordu, The Aluminum Association Inc. hè rispunsevule di l'attribuzione è a registrazione di e leghe d'aluminiu. Attualmente ci sò più di 400 leghe d'aluminiu battu è leghe d'aluminiu battu è più di 200 leghe d'aluminiu in forma di getti è lingotti registrate cù l'Aluminum Association. I limiti di cumpusizione chimica di a lega per tutte queste leghe registrate sò cuntenuti in u documentu di l'Aluminum Association.Libru Turcheseintitulatu "Designazioni Internaziunali di Leghe è Limiti di Cumposizione Chimica per l'Alluminiu Battuto è e Leghe d'Alluminiu Battuto" è in u soLibru Rosaintitulatu "Designazioni è limiti di cumpusizione chimica per leghe d'aluminiu in forma di getti è lingotti". Queste publicazioni ponu esse estremamente utili per l'ingegnere di saldatura quandu si sviluppanu procedure di saldatura, è quandu a cunsiderazione di a chimica è a so associazione cù a sensibilità à e crepe hè impurtante.

E leghe d'aluminiu ponu esse classificate in parechji gruppi secondu e caratteristiche particulari di u materiale, cum'è a so capacità di risponde à u trattamentu termicu è meccanicu è l'elementu di lega primariu aghjuntu à a lega d'aluminiu. Quandu cunsideremu u sistema di numerazione / identificazione utilizatu per e leghe d'aluminiu, e caratteristiche sopra sò identificate. L'aluminii battuti è fusi anu diversi sistemi d'identificazione. U sistema battutu hè un sistema à 4 cifre è i getti anu un sistema à 3 cifre è 1 decimale.

Sistema di Designazione di Lega Forgiata- Prima cunsidereremu u sistema d'identificazione di a lega d'aluminiu battuto à 4 cifre. A prima cifra (Xxxx) indica l'elementu principale di lega, chì hè statu aghjuntu à a lega d'aluminiu è hè spessu adupratu per discrive a serie di lega d'aluminiu, vale à dì, serie 1000, serie 2000, serie 3000, finu à serie 8000 (vede a tabella 1).

A seconda cifra unica (xXxx), s'ellu hè differente da 0, indica una mudificazione di a lega specifica, è a terza è a quarta cifra (xxXX) sò numeri arbitrarii dati per identificà una lega specifica in a serie. Esempiu: In a lega 5183, u numeru 5 indica ch'ella hè di a serie di lega di magnesiu, l'1 indica ch'ella hè a 1^stmudificazione à a lega originale 5083, è l'83 l'identifica in a serie 5xxx.

L'unica eccezione à questu sistema di numerazione di leghe hè cù e leghe d'aluminiu di a serie 1xxx (aluminii puri) in quale casu, l'ultime 2 cifre furniscenu a percentuale minima d'aluminiu sopra à 99%, vale à dì, Lega 13.(50)(99,50% minimu d'aluminiu).

SISTEMA DI DESIGNAZIONE DI LEGA D'ALLUMINIU BATTUTU

Tavula 1

Designazione di lega fusa- U sistema di designazione di a lega fusa hè basatu annantu à una designazione decimale di più di 3 cifre xxx.x (vale à dì 356.0). A prima cifra (Xxx.x) indica l'elementu principale di lega, chì hè statu aghjuntu à a lega d'aluminiu (vede a tavula 2).

SISTEMA DI DESIGNAZIONE DI LEGA DI ALLUMINIU FUSU

Tavula 2

A seconda è a terza cifra (xXX.x) sò numeri arbitrarii dati per identificà una lega specifica in a serie. U numeru dopu à a virgula indica s'ella hè una fusione (.0) o un lingotto (.1 o .2). Un prefissu di lettera maiuscula indica una mudificazione à una lega specifica.
Esempiu: Liga - A356.0 a maiuscula A (Axxx.x) indica una mudificazione di a lega 356.0. U numeru 3 (A3xx.x) indica ch'ellu hè di a serie di siliciu più rame è/o magnesiu. U 56 in (Ax56.0) identifica a lega in a serie 3xx.x, è .0 (Axxx.0) indica ch'ellu hè una fusione di forma finale è micca un lingotto.

U Sistema di Designazione di Temperazione di l'Aluminiu -Sè cunsideremu e diverse serie di leghe d'aluminiu, videremu chì ci sò differenze considerable in e so caratteristiche è in a conseguente applicazione. U primu puntu da ricunnosce, dopu avè capitu u sistema d'identificazione, hè chì ci sò dui tipi distinti d'aluminiu in a serie citata sopra. Si tratta di e leghe d'aluminiu trattabili termicamente (quelle chì ponu guadagnà resistenza per via di l'aghjunta di calore) è di e leghe d'aluminiu micca trattabili termicamente. Questa distinzione hè particularmente impurtante quandu si cunsideranu l'effetti di a saldatura à arcu nantu à questi dui tipi di materiali.

E leghe d'aluminiu battute di e serie 1xxx, 3xxx è 5xxx ùn sò micca trattabili termicamente è sò solu incrudite per deformazione. E leghe d'aluminiu battute di e serie 2xxx, 6xxx è 7xxx sò trattabili termicamente è a serie 4xxx hè cumposta da leghe sia trattabili termicamente sia micca trattabili termicamente. E leghe fuse di e serie 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x è 7xx.x sò trattabili termicamente. L'incrudimentu per deformazione ùn hè generalmente applicatu à i getti.

E leghe trattabili termicamente acquistanu e so proprietà meccaniche ottimali per via di un prucessu di trattamentu termicu, i trattamenti termichi più cumuni sò u Trattamentu Termicu in Soluzione è l'Invecchiamento Artificiale. U Trattamentu Termicu in Soluzione hè u prucessu di riscaldamentu di a lega à una temperatura elevata (intornu à 990 gradi F) per mette l'elementi o i cumposti di lega in soluzione. Questu hè seguitu da un tempra, di solitu in acqua, per pruduce una soluzione supersaturata à temperatura ambiente. U trattamentu termicu in soluzione hè di solitu seguitu da l'invecchiamento. L'invecchiamento hè a precipitazione di una parte di l'elementi o cumposti da una soluzione supersaturata per ottene e proprietà desiderate.

E leghe micca trattabili termicamente acquistanu e so proprietà meccaniche ottimali per via di l'incrudimentu per deformazione. L'incrudimentu per deformazione hè u metudu per aumentà a resistenza per via di l'applicazione di a lavorazione à fretu. T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

E DESIGNAZIONI DI TEMPERAMENTU BASICU

Tavula 3

Oltre à a designazione di basa di u temperamentu, ci sò duie categurie di suddivisione, una chì tratta u temperamentu "H" - Incrudimentu per deformazione, è l'altra chì tratta a designazione di temperamentu "T" - Trattatu termicamente.

Suddivisioni di u Temperu H - Incrudimentu per Deformazione

A prima cifra dopu à H indica un'operazione basica:
H1– Solu incrustatu per deformazione.
H2– Induritu per deformazione è parzialmente ricottu.
H3– Induritu è ​​stabilizatu per deformazione.
H4– Induritu per deformazione è laccatu o pittatu.

A seconda cifra dopu à l'H indica u gradu di incrudimentu:
HX2– Quarter Hard HX4– Mezu Duru HX6– Trè quarti duru
HX8– HX cumpletu è duru9– Extra Duru

Suddivisioni di u Temper T - Trattatu Termicamente

T1- Invechjatu naturalmente dopu u raffreddamentu da un prucessu di formatura à temperatura elevata, cum'è l'estrusione.
T2- Travagliatu à fretu dopu à u raffreddamentu da un prucessu di formatura à temperatura elevata è dopu invechjatu naturalmente.
T3- Soluzione trattata termicamente, lavorata a freddo è invecchiata naturalmente.
T4- Soluzione trattata termicamente è invechjata naturalmente.
T5- Invechjatu artificialmente dopu u raffreddamentu da un prucessu di formatura à temperatura elevata.
T6- Soluzione trattata termicamente è invechjata artificialmente.
T7- Soluzione trattata termicamente è stabilizzata (sovrainvecchiata).
T8- Soluzione trattata termicamente, lavorata a freddo è invecchiata artificialmente.
T9- Soluzione trattata termicamente, invechjata artificialmente è lavorata à fretu.
T10- Travagliatu à fretu dopu à u raffreddamentu da un prucessu di formatura à temperatura elevata è dopu invechjatu artificialmente.

E cifre supplementari indicanu un sollievu da u stress.
Esempi:
TX51o TXX51- U stress hè alleviatu da u stretching.
TX52o TXX52– Stress alleviatu da a cumpressione.

Leghe d'aluminiu è e so caratteristiche- Sè cunsideremu e sette serie di leghe d'aluminiu battute, apprezzeremu e so differenze è capiremu e so applicazioni è caratteristiche.

Leghe di a serie 1xxx– (micca trattabile termicamente - cù una resistenza à a trazione massima da 10 à 27 ksi) sta serie hè spessu chjamata a serie d'aluminiu puru perchè hè necessariu avè un minimu di 99,0% d'aluminiu. Sò saldabili. Tuttavia, per via di a so stretta gamma di fusione, richiedenu certe cunsiderazioni per pruduce procedure di saldatura accettabili. Quandu sò cunsiderate per a fabricazione, queste leghe sò selezziunate principalmente per a so resistenza superiore à a corrosione, cum'è in serbatoi è tubazioni chimiche specializate, o per a so eccellente conducibilità elettrica cum'è in applicazioni di barre collettrici. Queste leghe anu proprietà meccaniche relativamente scarse è raramente serianu cunsiderate per applicazioni strutturali generali. Queste leghe di basa sò spessu saldate cù materiale di riempimentu currispundente o cù leghe di riempimentu 4xxx secondu l'applicazione è i requisiti di prestazione.

Leghe di a serie 2xxx– (trattate termicamente - cù una resistenza à a trazione massima da 27 à 62 ksi) si tratta di leghe d'aluminiu / rame (aggiunte di rame da 0,7 à 6,8%), è sò leghe d'alta resistenza è d'alte prestazioni chì sò spessu aduprate per applicazioni aerospaziali è aeronautiche. Anu una resistenza eccellente in una vasta gamma di temperature. Alcune di queste leghe sò cunsiderate micca saldabili da i prucessi di saldatura à arcu per via di a so suscettibilità à a cricca à caldu è à a cricca da corrosione sottu stress; tuttavia, altre sò saldate à arcu cù assai successu cù e procedure di saldatura currette. Questi materiali di basa sò spessu saldati cù leghe di riempimentu di a serie 2xxx d'alta resistenza cuncepite per currisponde à e so prestazioni, ma qualchì volta ponu esse saldati cù i riempitivi di a serie 4xxx chì cuntenenu siliciu o siliciu è rame, secondu l'applicazione è i requisiti di serviziu.

Leghe di a serie 3xxx– (micca trattabile termicamente - cù una resistenza à a trazione massima da 16 à 41 ksi) Queste sò e leghe d'aluminiu / manganese (aggiunte di manganese chì varianu da 0,05 à 1,8%) è sò di resistenza moderata, anu una bona resistenza à a corrosione, una bona furmabilità è sò adatte per l'usu à temperature elevate. Unu di i so primi usi sò stati i pentole è e padelle, è sò oghje u cumpunente principale per i scambiatori di calore in i veiculi è e centrali elettriche. A so resistenza moderata, tuttavia, spessu impedisce a so considerazione per applicazioni strutturali. Queste leghe di basa sò saldate cù leghe di riempimentu di e serie 1xxx, 4xxx è 5xxx, secondu a so chimica specifica è i requisiti particulari di applicazione è serviziu.

Leghe di a serie 4xxx– (trattate termicamente è micca trattabili termicamente - cù una resistenza à a trazione massima da 25 à 55 ksi) Queste sò e leghe d'aluminiu/siliciu (aghjunte di siliciu chì varianu da 0,6 à 21,5%) è sò l'uniche serie chì cuntenenu sia leghe trattabili termicamente sia leghe micca trattabili termicamente. U siliciu, quandu hè aghjuntu à l'aluminiu, riduce u so puntu di fusione è migliora a so fluidità quandu hè fusu. Queste caratteristiche sò desiderabili per i materiali di riempimentu utilizati sia per a saldatura à fusione sia per a brasatura. Di cunsiguenza, sta serie di leghe si trova principalmente cum'è materiale di riempimentu. U siliciu, indipindentamente in l'aluminiu, ùn hè micca trattabile termicamente; tuttavia, un numeru di queste leghe di siliciu sò state cuncepite per avè aggiunte di magnesiu o rame, ciò chì li furnisce a capacità di risponde favurevolmente à u trattamentu termicu in soluzione. Tipicamente, queste leghe di riempimentu trattabili termicamente sò aduprate solu quandu un cumpunente saldatu deve esse sottumessu à trattamenti termichi post-saldatura.

Leghe di a serie 5xxx– (micca trattabile termicamente - cù una resistenza à a trazione massima da 18 à 51 ksi) Queste sò e leghe d'aluminiu / magnesiu (aggiunte di magnesiu chì varianu da 0,2 à 6,2%) è anu a più alta resistenza di e leghe micca trattabili termicamente. Inoltre, sta serie di leghe hè facilmente saldabile, è per queste ragioni sò aduprate per una larga varietà di applicazioni cum'è a custruzzione navale, u trasportu, i recipienti à pressione, i ponti è l'edificii. E leghe à basa di magnesiu sò spessu saldate cù leghe di riempimentu, chì sò selezziunate dopu avè cunsideratu u cuntenutu di magnesiu di u materiale di basa, è e cundizioni di applicazione è di serviziu di u cumpunente saldatu. E leghe di sta serie cù più di 3,0% di magnesiu ùn sò micca raccomandate per u serviziu à temperature elevate sopra i 150 gradi F per via di u so putenziale di sensibilizazione è a successiva suscettibilità à a criccatura da corrosione sottu stress. E leghe di basa cù menu di circa 2,5% di magnesiu sò spessu saldate cù successu cù e leghe di riempimentu di a serie 5xxx o 4xxx. A lega di basa 5052 hè generalmente ricunnisciuta cum'è a lega di basa cù u massimu cuntenutu di magnesiu chì pò esse saldata cù una lega di riempimentu di a serie 4xxx. A causa di i prublemi assuciati à a fusione eutettica è à e scarse proprietà meccaniche di saldatura assuciate, ùn hè micca cunsigliatu di saldà materiale in questa serie di lega, chì cuntene quantità più elevate di magnesiu cù i riempitivi di a serie 4xxx. I materiali di basa cù un cuntenutu più altu di magnesiu sò saldati solu cù leghe di riempimentu 5xxx, chì generalmente currispondenu à a cumpusizione di a lega di basa.

Leghe di a serie 6XXX– (trattatu termicamente - cù una resistenza à a trazione massima da 18 à 58 ksi) Queste sò e leghe d'aluminiu / magnesiu - siliciu (aggiunte di magnesiu è siliciu di circa 1,0%) è si trovanu largamente in tutta l'industria di a fabricazione di saldature, aduprate principalmente in forma di estrusioni, è incorporate in parechji cumpunenti strutturali. L'aggiunta di magnesiu è siliciu à l'aluminiu produce un cumpostu di siliciuru di magnesiu, chì dà à questu materiale a so capacità di esse trattatu termicamente in soluzione per una resistenza migliorata. Queste leghe sò naturalmente sensibili à e crepe di solidificazione, è per questa ragione, ùn devenu micca esse saldate à arcu autogenamente (senza materiale di riempimentu). L'aggiunta di quantità adeguate di materiale di riempimentu durante u prucessu di saldatura à arcu hè essenziale per furnisce una diluzione di u materiale di basa, impedendu cusì u prublema di crepe à caldu. Sò saldate cù materiali di riempimentu 4xxx è 5xxx, secondu l'applicazione è i requisiti di serviziu.

Leghe di a serie 7XXX– (trattate termicamente - cù una resistenza à a trazione massima da 32 à 88 ksi) Queste sò e leghe d'aluminiu / zincu (aggiunte di zincu chì varianu da 0,8 à 12,0%) è cumprendenu alcune di e leghe d'aluminiu di più alta resistenza. Queste leghe sò spessu aduprate in applicazioni ad alte prestazioni cum'è aerei, aerospaziale è equipaggiamenti sportivi competitivi. Cum'è a serie di leghe 2xxx, sta serie incorpora leghe chì sò cunsiderate candidate inadatte per a saldatura à arcu, è altre, chì sò spessu saldate à arcu cù successu. E leghe cumunemente saldate in questa serie, cum'è 7005, sò principalmente saldate cù e leghe di riempimentu di a serie 5xxx.

Riassuntu- L'oghje, l'allegature d'aluminiu, inseme cù i so diversi temperamenti, cumprendenu una gamma larga è versatile di materiali di fabricazione. Per una cuncepzione ottimale di u produttu è un sviluppu riesciutu di e procedure di saldatura, hè impurtante capisce e differenze trà e numerose leghe dispunibili è e so diverse caratteristiche di prestazione è di saldabilità. Quandu si sviluppanu procedure di saldatura à arcu per queste diverse leghe, si deve tene contu di a lega specifica chì hè saldata. Si dice spessu chì a saldatura à arcu di l'aluminiu ùn hè micca difficiule, "hè solu diversa". Credu chì una parte impurtante di a comprensione di queste differenze sia di familiarizà si cù e diverse leghe, e so caratteristiche è u so sistema d'identificazione.