Sa paglaki ng aluminyo sa loob ng industriya ng katha ng hinang, at ang pagtanggap nito bilang isang mahusay na alternatibo sa bakal para sa maraming mga aplikasyon, may pagtaas ng mga kinakailangan para sa mga kasangkot sa pagbuo ng mga proyekto ng aluminyo upang maging mas pamilyar sa pangkat ng mga materyales na ito. Upang lubos na maunawaan ang aluminyo, ipinapayong magsimula sa pamamagitan ng pagiging pamilyar sa aluminyo na pagkakakilanlan / sistema ng pagtatalaga, ang maraming mga haluang metal na aluminyo at ang kanilang mga katangian.

Ang aluminyo alloy temperatura at sistema ng pagtatalaga- Sa Hilagang Amerika, ang Aluminum Association Inc. ay may pananagutan sa paglalaan at pagrehistro ng mga haluang metal na aluminyo. Sa kasalukuyan mayroong higit sa 400 na gawa sa aluminyo at gawa sa aluminyo alloy at higit sa 200 aluminyo haluang metal sa anyo ng mga castings at ingot na nakarehistro sa aluminyo Association. Ang mga limitasyon ng komposisyon ng kemikal na haluang metal para sa lahat ng mga rehistradong haluang metal na ito ay nakapaloob sa aluminyo na samahanTeal Bookpinamagatang "International Alloy Designations at Chemical Composition Limits para sa Wrought Aluminum at Wrought Aluminum Alloys" at sa kanilangPink Bookpinamagatang "Mga Limitasyon at Mga Limitasyon ng Kemikal na Komposisyon para sa Mga Alloy ng Aluminyo Sa Porma ng Castings at Ingot. Ang mga publikasyong ito ay maaaring maging kapaki -pakinabang sa welding engineer kapag ang pagbuo ng mga pamamaraan ng hinang, at kapag ang pagsasaalang -alang ng kimika at ang pakikipag -ugnay nito sa sensitivity ng crack ay mahalaga.

Ang mga haluang metal na aluminyo ay maaaring ikinategorya sa isang bilang ng mga pangkat batay sa mga katangian ng partikular na materyal tulad ng kakayahang tumugon sa thermal at mechanical treatment at ang pangunahing elemento ng alloying na idinagdag sa aluminyo haluang metal. Kapag isinasaalang -alang namin ang numero ng numero / pagkakakilanlan na ginamit para sa mga haluang metal na aluminyo, ang mga katangian sa itaas ay nakilala. Ang mga gawa sa gawaing at cast ay may iba't ibang mga sistema ng pagkakakilanlan. Ang sistema ng gawa ay isang 4-digit na sistema at ang mga castings na mayroong 3-digit at 1-decimal na sistema ng lugar.

Wrought Alloy Pagtatalaga ng Sistema- Dapat muna nating isaalang-alang ang 4-digit na gawaing aluminyo alloy na sistema ng pagkakakilanlan. Ang unang digit (XAng XXX) ay nagpapahiwatig ng pangunahing elemento ng alloying, na naidagdag sa haluang metal na aluminyo at madalas na ginagamit upang ilarawan ang serye ng haluang metal na aluminyo, ibig sabihin, 1000 serye, 2000 serye, 3000 serye, hanggang sa 8000 serye (tingnan ang Talahanayan 1).

Ang pangalawang solong digit (xXxx), kung naiiba mula sa 0, ay nagpapahiwatig ng isang pagbabago ng tukoy na haluang metal, at ang pangatlo at ika -apat na numero (xxXX) ay mga di -makatwirang numero na ibinigay upang makilala ang isang tiyak na haluang metal sa serye. Halimbawa: Sa haluang metal 5183, ang bilang 5 ay nagpapahiwatig na ito ay ang serye ng Magnesium Alloy, ang 1 ay nagpapahiwatig na ito ay ang 1^stPagbabago sa orihinal na haluang metal 5083, at kinilala ito ng 83 sa serye ng 5xxx.

Ang tanging pagbubukod sa sistema ng pag -numero ng haluang metal na ito ay kasama ang 1xxx series aluminyo alloys (purong aluminyo) kung saan, ang huling 2 numero ay nagbibigay ng minimum na porsyento ng aluminyo sa itaas ng 99%, ibig sabihin, haluang metal 13(50)(99.50% minimum na aluminyo).

Wrought aluminyo haluang metal na sistema ng pagtatalaga

Talahanayan 1

Pagtatalaga ng haluang metal- Ang sistema ng pagtatalaga ng haluang metal ay batay sa isang 3 digit-plus desimal na pagtatalaga xxx.x (IE 356.0). Ang unang digit (XAng xx.x) ay nagpapahiwatig ng pangunahing elemento ng alloying, na naidagdag sa haluang metal na aluminyo (tingnan ang Talahanayan 2).

Cast aluminyo Alloy Pagtatalaga ng System

Talahanayan 2

Ang pangalawa at pangatlong numero (xXX.x) ay mga di -makatwirang numero na ibinigay upang makilala ang isang tiyak na haluang metal sa serye. Ang bilang na sumusunod sa punto ng desimal ay nagpapahiwatig kung ang haluang metal ay isang paghahagis (.0) o isang ingot (.1 o .2). Ang isang prefix ng capital letter ay nagpapahiwatig ng isang pagbabago sa isang tiyak na haluang metal.
Halimbawa: Alloy - A356.0 Ang Kapital A (AAng xxx.x) ay nagpapahiwatig ng isang pagbabago ng haluang metal 356.0. Ang bilang 3 (a3Ang xx.x) ay nagpapahiwatig na ito ay ng silikon kasama ang tanso at/o serye ng magnesiyo. Ang 56 sa (ax56.0) kinikilala ang haluang metal sa loob ng 3xx.x series, at ang .0 (Axxx.0) ay nagpapahiwatig na ito ay isang pangwakas na hugis ng paghahagis at hindi isang ingot.

Ang sistema ng pagtatalaga ng pag -uugali ng aluminyo -Kung isasaalang -alang namin ang iba't ibang mga serye ng mga haluang metal na aluminyo, makikita natin na maraming mga pagkakaiba sa kanilang mga katangian at bunga ng aplikasyon. Ang unang punto na kilalanin, pagkatapos ng pag -unawa sa sistema ng pagkakakilanlan, ay mayroong dalawang magkakaibang magkakaibang uri ng aluminyo sa loob ng serye na nabanggit sa itaas. Ito ang mga alloy na nakakagamot ng init na aluminyo (mga maaaring makakuha ng lakas sa pamamagitan ng pagdaragdag ng init) at ang mga non-heat tratable aluminyo alloys. Ang pagkakaiba na ito ay partikular na mahalaga kapag isinasaalang -alang ang nakakaapekto sa arko na hinang sa dalawang uri ng mga materyales.

Ang 1xxx, 3xxx, at 5xxx series na gawa sa aluminyo aluminyo ay hindi nakakape-init na paggamot at pinapagod lamang. Ang 2xxx, 6xxx, at 7xxx series na gawa sa aluminyo aluminyo ay maaaring mag-init ng init at ang serye ng 4xxx ay binubuo ng parehong heat treatable at non-heat tratable alloys. Ang 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x at 7xx.x series cast alloys ay maaaring magamot ng init. Ang strain hardening ay hindi karaniwang inilalapat sa mga castings.

Ang mga nakakagamot na haluang metal ay nakakakuha ng kanilang mga pinakamabuting kalagayan na mga katangian ng mekanikal sa pamamagitan ng isang proseso ng paggamot ng thermal, ang pinaka -karaniwang thermal treatment ay solusyon sa paggamot ng init at artipisyal na pagtanda. Ang paggamot ng heat heat ay ang proseso ng pagpainit ng haluang metal sa isang nakataas na temperatura (sa paligid ng 990 deg. F) upang mailagay ang mga elemento ng haluang metal o compound. Sinusundan ito ng pagsusubo, karaniwang nasa tubig, upang makabuo ng isang supersaturated solution sa temperatura ng silid. Ang paggamot ng heat heat ay karaniwang sinusundan ng pag -iipon. Ang pag -iipon ay ang pag -ulan ng isang bahagi ng mga elemento o compound mula sa isang supersaturated solution upang magbunga ng mga kanais -nais na katangian.

Ang mga non-heat tratable alloys ay nakakakuha ng kanilang mga pinakamabuting kalagayan na mga katangian ng mekanikal sa pamamagitan ng hardening ng pilay. Strain hardening ay ang paraan ng pagtaas ng lakas sa pamamagitan ng aplikasyon ng malamig na nagtatrabaho.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

Ang pangunahing pagtatalaga ng pag -uugali

Talahanayan 3

Dagdag pa sa pangunahing pagtatalaga ng pag -uugali, mayroong dalawang kategorya ng subdivision, ang isa ay tumutugon sa "H" na pag -uugali - strain hardening, at ang iba pang pagtugon sa "T" pag -uugali - thermally na ginagamot na pagtatalaga.

Mga subdibisyon ng Hinter ng H - tumigas ang pilay

Ang unang digit pagkatapos ng H ay nagpapahiwatig ng isang pangunahing operasyon:
H1- Pinahirap lamang ang pilay.
H2- Strain hard at bahagyang pinagsama.
H3- Strain hard at nagpapatatag.
H4- Strain hard at lacquered o ipininta.

Ang pangalawang digit pagkatapos ng H ay nagpapahiwatig ng antas ng hardening ng pilay:
HX2- quarter hard hx4- Half Hard HX6-Tatlong-quarters
HX8- Buong matigas na HX9- labis na mahirap

Mga subdibisyon ng T temper - thermally ginagamot

T1- Naturally na may edad pagkatapos ng paglamig mula sa isang nakataas na proseso ng paghuhubog ng temperatura, tulad ng extruding.
T2- Si Cold ay nagtrabaho pagkatapos ng paglamig mula sa isang nakataas na proseso ng paghuhubog ng temperatura at pagkatapos ay natural na may edad.
T3- Solusyon na ginagamot ng init, malamig na nagtrabaho at natural na may edad.
T4- Solusyon na ginagamot ng init at natural na may edad.
T5- artipisyal na may edad pagkatapos ng paglamig mula sa isang nakataas na proseso ng paghuhubog ng temperatura.
T6- Solusyon na ginagamot ng init at artipisyal na may edad.
T7- Solusyon na ginagamot ng init at nagpapatatag (overaged).
T8- Solusyon na ginagamot ng init, malamig na nagtrabaho at artipisyal na may edad.
T9- Solusyon na ginagamot ng init, artipisyal na may edad at malamig na nagtrabaho.
T10- Si Cold ay nagtrabaho pagkatapos ng paglamig mula sa isang nakataas na proseso ng paghuhubog ng temperatura at pagkatapos ay artipisyal na may edad.

Ang mga karagdagang numero ay nagpapahiwatig ng kaluwagan ng stress.
Mga halimbawa:
TX51o txx51- Ang stress ay pinapaginhawa sa pamamagitan ng pag -uunat.
TX52o txx52- Ang stress ay pinapaginhawa sa pamamagitan ng pag -compress.

Aluminyo haluang metal at ang kanilang mga katangian- Kung isasaalang -alang natin ang pitong serye ng mga haluang metal na aluminyo, pahalagahan namin ang kanilang mga pagkakaiba at maunawaan ang kanilang mga aplikasyon at katangian.

1xxx series alloys-. Ang mga ito ay weldable. Gayunpaman, dahil sa kanilang makitid na hanay ng pagtunaw, nangangailangan sila ng ilang mga pagsasaalang -alang upang makabuo ng mga katanggap -tanggap na pamamaraan ng hinang. Kung isinasaalang -alang para sa katha, ang mga haluang metal na ito ay pinili lalo na para sa kanilang mahusay na paglaban sa kaagnasan tulad ng sa dalubhasang mga tanke ng kemikal at piping, o para sa kanilang mahusay na elektrikal na kondaktibiti tulad ng sa mga aplikasyon ng bus bar. Ang mga haluang metal na ito ay medyo hindi maganda ang mga mekanikal na katangian at bihirang isasaalang -alang para sa pangkalahatang mga aplikasyon ng istruktura. Ang mga base alloy na ito ay madalas na welded na may pagtutugma ng materyal ng tagapuno o may 4xxx filler alloys na nakasalalay sa mga kinakailangan sa aplikasyon at pagganap.

2xxx series alloys-. Mayroon silang mahusay na lakas sa isang malawak na hanay ng temperatura. Ang ilan sa mga haluang metal na ito ay itinuturing na hindi weldable ng mga proseso ng welding ng arko dahil sa kanilang pagkamaramdamin sa mainit na pag-crack at pag-crack ng kaagnasan ng stress; Gayunpaman, ang iba ay arc welded matagumpay na may tamang pamamaraan ng hinang. Ang mga batayang materyales na ito ay madalas na hinang na may mataas na lakas 2xxx series filler alloys na idinisenyo upang tumugma sa kanilang pagganap, ngunit kung minsan ay maaaring welded sa 4xxx series fillers na naglalaman ng silikon o silikon at tanso, nakasalalay sa mga kinakailangan sa application at serbisyo.

3xxx series alloys-. Ang isa sa kanilang mga unang gamit ay ang mga kaldero at kawali, at sila ang pangunahing sangkap ngayon para sa mga palitan ng init sa mga sasakyan at mga halaman ng kuryente. Ang kanilang katamtamang lakas, gayunpaman, ay madalas na huminto sa kanilang pagsasaalang -alang para sa mga istrukturang aplikasyon. Ang mga base alloy na ito ay welded na may 1xxx, 4xxx at 5xxx series filler alloys, nakasalalay sa kanilang tiyak na kimika at partikular na mga kinakailangan sa aplikasyon at serbisyo.

4xxx series alloys-. Ang silikon, kapag idinagdag sa aluminyo, binabawasan ang natutunaw na punto nito at pinapabuti ang likido nito kapag tinunaw. Ang mga katangiang ito ay kanais -nais para sa mga materyales ng tagapuno na ginagamit para sa parehong fusion welding at brazing. Dahil dito, ang seryeng ito ng mga haluang metal ay nakararami na matatagpuan bilang materyal ng tagapuno. Ang silikon, nang nakapag-iisa sa aluminyo, ay hindi ma-init na paggamot; Gayunpaman, ang isang bilang ng mga haluang metal na silikon na ito ay idinisenyo upang magkaroon ng mga karagdagan ng magnesiyo o tanso, na nagbibigay sa kanila ng kakayahang tumugon nang mabuti sa solusyon sa paggamot ng init. Karaniwan, ang mga heat treatable filler alloys ay ginagamit lamang kapag ang isang welded na sangkap ay isasailalim sa pag -post ng mga weld thermal treatment.

5xxx series alloys-. Bilang karagdagan, ang seryeng haluang metal na ito ay madaling weldable, at para sa mga kadahilanang ito ay ginagamit para sa isang iba't ibang mga aplikasyon tulad ng paggawa ng barko, transportasyon, mga vessel ng presyon, tulay at gusali. Ang mga haluang metal na base ng magnesiyo ay madalas na welded na may mga alloy ng tagapuno, na napili pagkatapos ng pagsasaalang -alang sa nilalaman ng magnesiyo ng base material, at ang mga kondisyon ng application at serbisyo ng sangkap na welded. Ang mga haluang metal sa seryeng ito na may higit sa 3.0% magnesiyo ay hindi inirerekomenda para sa nakataas na serbisyo ng temperatura sa itaas ng 150 deg F dahil sa kanilang potensyal para sa sensitization at kasunod na pagkamaramdamin sa pag -crack ng kaagnasan ng stress. Ang mga base alloy na may mas mababa sa humigit -kumulang na 2.5% magnesium ay madalas na matagumpay na welded sa 5xxx o 4xxx series filler alloys. Ang base alloy 5052 ay karaniwang kinikilala bilang ang maximum na haluang metal na base ng nilalaman ng magnesiyo na maaaring welded na may isang 4xxx series filler alloy. Dahil sa mga problema na nauugnay sa eutectic melting at nauugnay na mahinang as-welded mechanical properties, hindi inirerekomenda na mag-weld ng materyal sa serye na haluang metal na ito, na naglalaman ng mas mataas na halaga ng magnesiyo na may mga filler ng serye ng 4xxx. Ang mas mataas na mga materyales na base ng magnesiyo ay welded lamang na may 5xxx filler alloys, na sa pangkalahatan ay tumutugma sa komposisyon ng base alloy.

6xxx series alloys-. Ang pagdaragdag ng magnesium at silikon sa aluminyo ay gumagawa ng isang tambalan ng magnesium-silicide, na nagbibigay ng materyal na ito ng kakayahang maging solusyon sa init na ginagamot para sa pinabuting lakas. Ang mga haluang metal na ito ay natural na solidification crack sensitibo, at sa kadahilanang ito, hindi sila dapat maging arc welded autogenously (nang walang filler material). Ang pagdaragdag ng sapat na halaga ng materyal ng tagapuno sa panahon ng proseso ng pag -welding ng arko ay mahalaga upang magbigay ng pagbabanto ng base material, sa gayon maiiwasan ang mainit na problema sa pag -crack. Ang mga ito ay welded na may parehong 4xxx at 5xxx filler na materyales, nakasalalay sa mga kinakailangan sa application at serbisyo.

7xxx series alloys-. Ang mga haluang metal na ito ay madalas na ginagamit sa mga mataas na aplikasyon ng pagganap tulad ng sasakyang panghimpapawid, aerospace, at mapagkumpitensyang kagamitan sa palakasan. Tulad ng serye ng 2xxx ng mga haluang metal, isinasama ng seryeng ito ang mga haluang metal na itinuturing na hindi angkop na mga kandidato para sa pag -welding ng arko, at iba pa, na madalas na matagumpay na welded. Ang mga karaniwang welded alloys sa seryeng ito, tulad ng 7005, ay nakararami na welded sa 5xxx series filler alloys.

Buod- Ang mga haluang metal na aluminyo ngayon, kasama ang kanilang iba't ibang mga tempers, ay binubuo ng isang malawak at maraming nalalaman na hanay ng mga materyales sa pagmamanupaktura. Para sa pinakamabuting kalagayan na disenyo ng produkto at matagumpay na pag -unlad ng pamamaraan ng hinang, mahalagang maunawaan ang mga pagkakaiba sa pagitan ng maraming mga haluang metal na magagamit at ang kanilang iba't ibang mga katangian ng pagganap at weldability. Kapag bumubuo ng mga pamamaraan ng welding ng arko para sa iba't ibang mga haluang metal, dapat isaalang -alang ang pagsasaalang -alang sa tukoy na haluang metal. Madalas na sinabi na ang arc welding ng aluminyo ay hindi mahirap, "kakaiba lang". Naniniwala ako na ang isang mahalagang bahagi ng pag -unawa sa mga pagkakaiba na ito ay upang maging pamilyar sa iba't ibang mga haluang metal, kanilang mga katangian, at ang kanilang sistema ng pagkakakilanlan.