Дуговая сварка алюминия: выбор сварочного сплава

 

При дуговой сварке алюминия и его сплавов может применяться довольно большое количество сварочных материалов, как отечественных, так и зарубежных.

Выбор сварочного сплава для сварки алюминия

Японская корпорация KOBE STEEL в своем руководстве по дуговой сварке алюминия и алюминиевых сплавов дает рекомендации по выбору подходящего сварочного сплава из тех, которые представлены в  японском стандарте JIS Z 3232 (таблица). Цифровые обозначения сплавов совпадают с обозначениями стандартов ISO и EN, а также имеют широкое применение в России и ее окрестностях.

Принимаются во внимание следующие факторы:

• склонность к образованию трещин;
• прочность шва при растяжении;
• пластические свойства сплава;
• коррозионная стойкость;
• сочетание оттенков цветов шва и основного металла после анодирования.

Среди всех сварочных материалов, наиболее часто применяют алюминиевые сплавы 4043 и 5356. Ниже представлены основные моменты, на которые надо обращать внимание при выборе сварочного материала.

Алюминиевый сварочный сплав 4043

Сплав 4043 проявляет высокое сопротивление образованию горячих трещин и поэтому хорошо подходит для сварки сплавов серии 6ХХХ, а также алюминиевых отливок. Его недостатки: 1) материал шва имеет низкую пластичность и 2) из-за высокого содержания кремния его цвет после анодирования плохо сочетается с цветом сплавов серий 5ХХХ и 6ХХХ. Кроме того, сплав 4043 не подходит для сварки сплавов серии 5ХХХ с высоким содержанием магния (3 % и более), поскольку в этом случае в металле шва образуется чрезмерно много интерметаллидных частиц Mg₂Si, что снижает его пластичность и повышает склонность к образованию трещин.

Алюминиевый сварочный сплав 5356

Сплав 5356 широко применяется для сварки сплавов серии 5ХХХ (например, популярного сплава 5083) и сплавов серии 6ХХХ (например, 6061). Потребление этого сплава составляет более половины всего мирового объема потребления алюминиевых сварочных сплавов. Сплав 5356 содержит небольшое количество титана, чтобы обеспечить мелкую микроструктуру и тем самым улучшить механические свойства металла шва. Если нужно хорошее совпадение цветов шва и основного металла, например, в декоративных или строительных изделиях, применяют сварочный сплав 5356.

Алюминиевый сварочный сплав 2319

В большинстве сварных соединений конструкций из алюминия и алюминиевых сплавов металл шва не является термически упрочняемым сплавом или только незначительно термически упрочняется за счет образования твердого раствора легирующих элементов в основном металле. Поэтому, когда сварные конструкции из термически упрочняемых сплавов после сварки должны подвергаться термической обработке, выбор сварочного материала весьма ограничен. При сварке сплавов 2219 и 2014 термически упрочняемый сварочный сплав 2319 обеспечивает максимальную прочность сварного шва.

Алюминиевые сварочные сплавы 5183, 5356, 5556 и 5654

Сварочные сплавы 5183, 5356, 5556 и 5654, которые имеют номинальное содержание магния более 3 %, не подходят для изделий и конструкций, которые работают при температурах выше 65 °С, поскольку могут быть подвержены растрескиванию под напряжением. Сварочный сплав 5554 и все другие сплавы, представленные в таблице кроме перечисленных выше, подходят для работы при повышенных температурах.

Алюминиевые сварочные сплавы 4043 и 4047

Алюминиево-магниевые сварочные сплавы обладают высокой стойкостью к общей коррозии, когда применяются при сварке алюминиевых сплавов с близким содержанием магния. Однако сварочные сплавы серии 5ХХХ могут быть анодными к алюминиевым сплавам серий 1ХХХ, 3ХХХ и 6ХХХ. Поэтому при работе в воде или влажной среде металл шва сам будет подвергаться коррозии и защищать от коррозии основной металл. Это будет происходить с различной скоростью в зависимости от разности электрических потенциалов металла сварочного шва и основного металла. В этом случае алюминиево-кремниевые сварочные сплавы, такие как сплавы 4043 и 4047, будут более предпочтительными с точки зрения коррозионной стойкости, чем сплав 5356 при сварке, например, конструкции из сплава 6061. Именно поэтому, по-видимому, сварочный сплав 4043 применяется для сварки велосипедных рам из алюминиевого сплава 6061.

Источник: The Arc Welding of Nonferrous Metals, KOBE STEEL, LTD, 2011

Алюминиевые сплавы в РФ (деформируемые = под мехобработку). Подробная классификация, физические свойства, коррозионные свойства, механические свойства, круглый и профильный алюминиевый прокат, плоский алюминиевый прокат

	Адрес этой страницы (вложенность) в справочнике dpva.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Материалы / / Металлы / / Алюминий и сплавы алюминия  / / Алюминиевые сплавы в РФ (деформируемые = под мехобработку). Подробная классификация, физические свойства, коррозионные свойства, механические свойства, круглый и профильный алюминиевый прокат, плоский алюминиевый прокат Поделиться:    Деформируемые алюминиевые сплавы в РФ («по ГОСТ » и ИСО 209-1) и пр. русскоязычных местах. Алюминиевый прокат. Классификация алюминиевых сплавов. Алюминиевые сплавы условно делятся на литейные (для производства отливок) и деформируемые (для производства проката и поковок). Далее будут рассматриваться только деформируемые сплавы и прокат на их основе. Под алюминиевым прокатом подразумевают прокат из алюминиевых сплавов и технического алюминия (А8 – А5, АД0, АД1). Химический состав деформируемых сплавов общего применения приведен в ГОСТ 4784-97 и ГОСТ 1131. Деформируемые сплавы разделяют по способу упрочнения: упрочняемые давлением (деформацией) и термоупрочняемые. Другая классификация основана на ключевых свойствах: сплавы низкой, средней или высокой прочности, повышенной пластичности, жаропрочные, ковочные и т.д. В таблице систематизированы наиболее распространенные деформируемые сплавы с краткой характеристикой основных свойств присущих для каждой системы. Маркировка дана по ГОСТ 4784-97 и международной классификации ИСО 209-1. Характеристика сплавов Маркировка Система легирования Примечания СПЛАВЫ УПРОЧНЯЕМЫЕ ДАВЛЕНИЕМ (ТЕРМОНЕУПРОЧНЯЕМЫЕ) Сплавы низкой прочности и высокой пластичности, свариваемые, коррозионносойкие АД0 1050А Техн. алюминий без легирования Также АД, А5, А6, А7 АД1 1230 АМц 3003 Al – Mn Также ММ (3005) Д12 3004 Сплавы средней прочности и высокой пластичности, свариваемые,

Контактная сварка алюминия

Из существующих способов контактной сварки для алюминия и его сплавов широко применяется точечная, а также шовная сварка. Стыковая сварка алюминиевых сплавов применяется реже.

Для получения качественных соединений особое внимание следует обратить на подготовку поверхности деталей. Листовые элементы перед точечной и роликовой сваркой зачищают с двух сторон на ширине 30-50 мм в местах расположения сварных точек или швов. Детали, подготавливаемые для стыковой сварки, должны быть зачищены по торцам и на участках в местах закрепления в зажимах сварочной ма­шины. Лучшие результаты дает химическая очистка — травление деталей в специальных ваннах после предварительного обезжиривания. Рекомендуется травление выполнять при 17-25° С в водном растворе концентрированной ортофосфорной кислоты (Н

3РО₄) с добавкой 0,1-0,3 % хромпика (К₂Сг₂0₇). Продолжительность травления 10-15 мин, далее просушка горячим воздухом (Т = 70÷80° С). После травления допускается хранение деталей перед сваркой до 3 суток при использовании машин переменного тока и до 24 ч при сварке запасенной энергией.

Точечная сварка.

Рисунок 1. Схема точечной сварки алюминия с использованием прокладок из нержавеющей стали 12Х18Н9:1 — электрод; 2 — прокладка; 3 — свариваемые

детали.

Точечная сварка алюминия и его сплавов связана с не­которыми трудностями. Поскольку алюминий обладает высокой электрической проводимостью, сварка сопровождается перегревом металла у контакта между электродом и деталью и, как следствие, их свариванием. Для того чтобы исключить это отрицательное явление в ряде случаев применяют теплоизолирующие прокладки из стали 12Х18Н9 толщиной 0,2-0,5 мм между электродом и деталью из алюминия. Такие прокладки не привариваются к деталям. При сварке алюминиевых сплавов необходимо обеспечивать небольшое и по возможности постоянное электросопротивление пленки оксидов на поверхности изделия: при сварке на машинах переменного тока – 100-300 мкОм, при использовании запасенной энергии — менее 100 мкОм. Для контроля качества поверхности детали зажимают между электродами специального пресса или точечной машины. При измерении контактного сопротивления можно пользоваться микрометром типа М246 или другими приборами, предназначенными для измерения малых сопротивлений.

 

Для алюминия, и, его сплавов, точечная сварка применяется при толщине металла от 0,04 до 5-6 мм. Элементы, собранные под сварку, должны плотно прилегать друг к другу; допускаются зазоры не более 0,3 мм на длине 100 мм.

Рис. 2. Типы соединений прн точечной сварке алюминия в его сплавов. 

Таблица 1. Ориентировочные режимы точечной сварки ‘алюминиевых сплавов

Сплав	b, мм	Усилие на электрод, кН	I.св, А	t, c
Технический алюминий	0,5+0,5	2,45	15	0,08
	1,5+1,5	2,84	22	0,1
	2,5+2,5	3,43	28	0,16
	4,8+4,8	4,12	42	0,30
АМг-АМ	0,5+0,5	1,28	22	0,04
	1,0+1,0	2,45	30	0,06
	1,5+1,5	3,43	34	0,08
	2,0+2,0	4,91	38	0,10
АМг6Т	1,5+1,5	7,85	46	0,21
	2,0+2,0	6,77	33,4	0,23
	3,0+3,0	6,87	41,5	0,22
АМц-АМ	1,0+1,0	4,91	43	0,13
	2,0+2,0	6,13	42,5	0,23
	3,0+3,0	8,93	53	0,18
Д16-АТ	0,5+0,5	2,16	23	0,08
	0,8+0,8	3,4	27	0,10
	1,0+1,0	4,41	28	0,12
	1,5+1,5	6,38	34	0,16

 

Точечная сварка алюминия и его сплавов требует применения сварочных токов весьма большой плотности — до 1000 А/мм2 и выше, что значительно превосходит плотность тока при сварке малоуглеродистой стали. Применяемые токи в 3-4 раза больше, чем при сварке стали. Рекомендуемое удельное давление 59-98 МПа. Диаметр ядра точки при сварке алюминия толщиной 2-3 мм составляет 8-11 мм. Так как в результате нагрева при точечной сварке алюминиевые сплавы разупрочняются, причем размеры зон разупрочнения зависят от времени сварки, сплавы такого типа сваривают при сравнительно коротких импульсах тока продолжительностью 0,08-0,3 сек (жесткие режимы). В зависимости от толщины металла применяют следующие радиусы сферы электродов:

Толщина металла, мм	1	2	≥3
Радиус сферы электрода, мм	75	100	150

 

При сварке легких сплавов обеспечивают минимальное выделение теплоты в контакте электрод — деталь и интенсивное охлаждение электрода. В связи c этим электрическая проводимость сплава для изготовления электродов должна быть не ниже 85-90 % проводимости меди.

При точечной сварке высокопрочных алюминиевых сплавов, начиная с толщин 1,5-2 мм, лучшее уплотнение ядра и соответственно устранение склонности сварной точки к порам и трещинам достигаются при использовании графика переменного усилия с «ковочным» давлением Рк. Обычно принимают Рк = 1,5 + 3 Рсв, где Рсв — усилие, приложенное к электродам во время сварочного нагрева. Так, для сплава Д16-АТ при толщине листа 1,5 мм Рсв = 6500 Н, а Рк = 9810 ÷ 11800 Н. Для того чтобы избежать перегрева металла в контакте электрод — деталь, уменьшить износ электродов и улучшить качество поверхности деталей из алюминиевых сплавов, в ряде случаев (например, для ответственных деталей) применяют модулирова­ние импульса сварочного тока с постепенными его нарастанием и спа­дом. Для точечной сварки металла малых толщин (0,02-0,5 мм) используют конденсаторную сварку на машинах типа ТКМ-4 мощностью 100 Вт и др.

 

Рисунок 3. Циклограмма одноимпульсной точечной сварки алюминиевых сплавов с «ковочным» давлением.

Рисунок 4. Циклограмма точечной сварки с постепенными нарастанием в спадом тока

 

 

 

 

 

При сварке алюминиевых сплавов точки, обладая высокой прочностью при работе на срез, относительно плохо сопротивляются разрыву.

Таблица 2. Среднее разрушающее усилие сварных точен на алюминиевых сплавах

Марка	b, мм	Диаметр ядра, мм	Разрушающее усилие, кН
			на срез	на отрыв
АМц-АМ	2,0+2,0	8,5	5,2	3,8
	3,0+3,0	11,0	7,2	6,0
АМг5В	2,0+2,0	8,0	5,4	2,5
	2,5+2,5	9,0	6,1	2,7
АМг6Т	2,0+2,0	9,0	8.4	4,0
	3,0+3,0	10,5	9,3	3,7
Д16-АМ	2,0+3,0	8,5	6,6	2,8
	2,5+2,5	10,0	7,9	3,4
Д16-АТ	2,0+2,0	9,0	6,5	2,3
	3,0+3,0	10,5	10,6	3,9

 

 

 

 

 

Рисунок 5. Основные типовые соединения при шовной сварке алюминия и его сплавов: а — внахлестку; б — бортовое.

Шовная сварка успешно используется при изготовлении изделий из алюминиевых сплавов толщиной до 4 мм, требующих герметичности. Для легких сплавов на основе алюминия и магния такая сварка осуществляется двумя способами — прерывистым и шаговым. При первом способе свариваемые детали перемещаются относительно электродов машины непрерывно, а сварочный ток включается импульсами длительностью t_и чередующимися с паузами t_n. Прерывистое включение тока позволяет исключить перегрев поверхности свариваемых деталей и резко снижает износ электродов. Для алюминиевых сплавов . При втором способе, весьма эффективном для алюминиевых сплавов, включение сварочного тока и перемещение деталей чередуются: сварка осуществляется при неподвижных деталях, а их перемещение — при выключенном токе и постоянном давлении.

 

 

Основные типы соединений при шовной сварке алюминия такие же, как для стали и других металлов. Размер С принимается в зависимости от толщины сплава:

b, мм	1	1,5	2
С, мм	14	17	20

 

Ширина рабочей части роликов равна 2-12 мм и увеличивается с ростом толщины свариваемого металла. Диаметр электрода составляет 150-200 мм. При толщине металла 0,5 мм применяют электроды меньшего диаметра — 40-50 мм. Для сварки легких сплавов используют ролики со сферической рабочей поверхностью. При шовной сварке алюминия и его сплавов необходимо обеспечить протекание значительного тока в сварочной цепи. Поэтому применяют роликовые машины большой мощности (250-350 кВА).

Таблица 3. Ориентировочные режимы прерывистой шовной сварки алюминиевых сплавов

b, мм	Ширина ролика, мм	Iсв, кА	t, с		Усилие сжатия, кН	Uсв. м/мин	Шаг точки, мм
			действия тока	паузы
0,6+0,6	2,8	26	0,04	0,08	2,6	0,7	1,4
1,0+1,0	3,6	32	0,06	0,1	3,3	0,75	2,0
1,5+1,5	4,8	38	0,06	0,18	4,2	0,65	2,5
2,0+2,0	6,6	41	0,08	0,24	4,8	0,5	2,5

 

Усилия сжатия электродов близки к усилиям для малоуглеродистой стали той же толщины. Скорость сварки ниже, чем для стали, и лежит в пределах 0,5-1,0 м/мин. Она уменьшается с увеличением толщины свариваемых деталей.

Существенное влияние на качество шва при шовной сварке так же, как и при точечной, оказывает состояние поверхности сплава.

 

Стыковая сварка.

Стыковая сварка алюминия и его сплавов возможна как сопротивлением, так и оплавлением. При сварке алюминия сопротивлением плотность тока примерно в два раза выше, чем при сварке малоуглеродистой стали (при одинаковой длительности процесса). Нагрев проводится с большими скоростями, превышающими скорости нагрева деталей из стали. Для алюминия потребляется значительно большая мощность, чем для стали. Так, при сварке сопротивлением стержней диаметром 8 мм для малоуглеродистой стали необходима мощность 5 кВА, для алюминия — 15 кВА.

Наиболее эффективна для алюминия и его сплавов стыковая сварка оплавлением, так как при данном процессе исключается окисление металла в стыке, опасность которого при сварке этого металла очень велика. Известны примеры сварки оплавлением изделий из алюминиевых сплавов на машинах мощностью более 500 кВА с усилием осадки выше 150 кН, а также сварки многочисленных простых сечений меньших размеров (стержни, трубы, полосы и др.). В строительстве стыковая сварка широко применяется для соединения различных сложных профилей, которые свариваются под различным углом друг к другу.

Стыковая сварка ведется с большой скоростью непрерывного оплавления, достигающей 8 мм/с и более (при сварке стали она редко превышает 2-3 мм/с). Необходимы значительные скорости осадки (150 мм/с и выше), большие, чем при сварке малоуглеродистой стали. Давления при осадке для алюминиевых сплавов могут достигать 196,1-215,7 МПа. Поэтому для их сварки требуются машины относительно большей мощности с автоматическим управлением.

Таблица 4. Ориентировочные режимы стыковой сварки оплавлением алюминиевых сплавов.

Сплав	Толщина полосы, мм	Установочная длина, мм	Припуск на оплавление, мм	Длительность оплавления, с	Средняя скорость оплавления, мм/с	Припуск на осадку, мм	Скорость осадки, мм/с	Давление осадки, МПа	Удельная мощ­ность, кВА/мм2
АМг6	5-8	45	22	7	8	6-8	150	157	0,17
Д16-АМ	3-5	30	15	3	11	5-6	150	98	0,28
АК6	4-6	14	10	1,8	7	7-8,5	100-150	176-215	0,4

 

Рисунок 6. Схема стыковой сварки алюминиевых заготовок с принудительным формированием соединения.

Для алюминиевых сплавов весьма эффективна стыковая сварка оплавлением со срезанием грата ножами и с принудительным формированием стыка. Эти способы обеспечивают благоприятную структуру соединения при повышенном давлении с устранением расслоения и рыхлости, наблюдаемых при обычных схемах осадки. При сварке термообработанных деталей большого сечения применяют подогрев (при повышенной установочной длине и плотности тока 5-7 А/мм2) до 200-300 °С в течение 30-40 с (подогрев не должен заметно влиять на разупрочнение сплава). Рекомендуются следующие параметры процесса сварки: перед подогревом торцы выравнивают предварительным оплавлением, а затем сдавливают при давлении 19,6-49,0 МПа. После подогрева оплавление возбуждают ступенчато, при скоростях оплавления 0,5-1 мм/с, далее при 3-5 мм/с и, наконец, при 10-25 мм/с; давление осадки 147,2-245,3 МПа. Эффективно также импульсное оплавление. Лучшие результаты получаются при сварке алюминиевых сплавов в защитной атмосфере инертных газов. Однако опыт показывает, что во многих случаях возможна сварка без защиты газами (особенно для малых сечений).

 

Механические свойства стыков из заданного сплава зависят от применяемых режимов сварки. Для обеспечения максимальной прочности давление должно быть согласовано со скоростью осадки: с увеличением давления скорость осадки уменьшают. Прочность стыков из алюминия в среднем составляет 68,7-88,3 МПа. На сплаве типа АМг6 можно получить сварные соединения, равнопрочные основному металлу при удовлетворительной их пластичности. На высокопрочных сплавах (например, Д16-АТ) прочность и пластичность стыков ниже, чем у основного металла. Термическая обработка (отжиг) оказывает существенное влияние на прочность и пластичность соедине­ний из некоторых сплавов, например АК6.

Таблица 5. Механические свойства соединений пластин из алюминиевых сплавов, выполненных стыковой сваркой оплавлением

Сплав	b, мм	F, мм2	σв, МПа		α, град
			Основной металл	Сварное соединение	Основной металл	Сварное соединение
Д1-АМ	4-8	200-2400	210	157-206	180	30-60
АМг6	2,5-6	200-4000	294-353	274-353	100-120	31-39
Д16-АТ	4	200-1000	431-451	147-265	45-48	<5

 

Проволоки из алюминия и его сплавов соединяют встык конденсаторной сваркой. Механические свойства сваренных стыков определяются для алюминиевой проволоки диаметром 2-3 мм 6-8 перегибами под углом 180°.

Таблица 6. Ориентировочные режимы стыковой конденсаторной варки алюминиевых проволок

Сплав	dпр	Lk, мкФ	Uk, В	Припуск на оплавление,мм	Усилие осадки, Н
Технический алюминий	2,8	250	1400	9	1569,6
	3,5	550	1500	14	1666,8
АЛ5	3,5	550	1200-1500	6	1079,1

 

 

Вопросы по сварке алюминия | Всё о цветных металлах и сплавах (бронза, медь, латунь и др)

С отличного украинского сайта https://www.et.ua/

Вопросы и ответы по сварке. Вопрос №58.

Расскажите, пожалуйста, о газовой сварке алюминия и его сплавов.

Алюминиевые сплавы делят на две группы: деформируемые (ГОСТ 4784) и литейные (ГОСТ 2685). Наиболее распространенные деформируемые — сплавы алюминия с марганцем (АМц) и магнием (АМг), а также термоупрочняемые сплавы с медью типов Д1 и Д16 (дюралюминий). Из литейных сплавов чаще всего применяют различные виды силумина (сплава алюминия с кремнием) типов Ал2, Ал4 и Ал9. Характеристика свариваемости газовой сваркой широко используемых алюминиевых сплавов приведена в табл. 1.

Таблица 1. Алюминиевые сплавы и их свариваемость газовой сваркой

Группа Марка Характеристика свариваемости Деформируемые сплавы Алюминиево–марганцевые с содержанием от 1 до 1,6% марганца АМц Хорошая Алюминиево–марганцевые с содержанием от 2 до 6% марганца АМг1 Удовлетворительная АМг3 Хорошая АМг5 Удовлетворительная АМг6 Удовлетворительная Алюминиево–медные (типа дюралюминия) Д1 Плохая Д16 Плохая Термоупрочняемые сплавы АВ Плохая АК Плохая В95 Плохая Литейные сплавы Алюминиево–кремнистые (типа силумин) с содержанием от 4 до 13% кремния Ал2 Удовлетворительная Ал4 Удовлетворительная Ал9 Удовлетворительная

В настоящее время сварку деформируемых алюминиевых сплавов производят преимущественно дуговыми способами и, в частности, аргонодуговой сваркой. Газовую сварку используют при отсутствии такой возможности. Литейные алюминиевые сплавы хорошо поддаются газовой сварке, и этот способ, наравне с аргонодуговой сваркой, широко применяют при заварке дефектов литья и при ремонте. Основные затруднения при газовой сварке алюминиевых сплавов связаны с их особыми физико–химическими свойствами:

• алюминий легко окисляется с образованием тугоплавкой пленки оксида алюминия (Al₂O₃), препятствующей процессу сварки. Для удаления пленки из шва приходится пользоваться присадочной проволокой и специальными флюсами, которые способствуют переводу пленки в шлаковые включения и растворению их в жидкой ванне;
• алюминий имеет высокий коэффициент линейного расширения (например, в два раза больше, чем у низкоуглеродистой стали). В результате при сварке возникают значительные остаточные напряжения и деформации, которые в сочетании с неправильным режимом охлаждения (чрезмерно резким) могут привести к образованию трещин в процессе завершения кристаллизации металла шва.

Поэтому требуются дополнительные меры для предотвращения трещинообразования. К ним относят: тщательный контроль за соблюдением сварочных операций, подбор соответствующих марок присадочных металлов, строгое фиксирование деталей при сварке, исключающее возможность их перемещения в нагретом состоянии, и проведение термообработки сварного соединения после сварки.

При сварке алюминиевых сплавов необходимо учитывать их склонность к порообразованию из–за растворения водорода, содержащегося в пламени. Для уменьшения вероятности возникновения пористости необходимо уменьшить скорость сварки и использовать предварительный подогрев свариваемых деталей. При газовой сварке алюминия и его сплавов чаще всего применяют ацетилен, но можно использовать и водород (для толщин до 1,2 мм), пропан–бутан (для толщин до 3 мм) и другие газы–заменители.

Сварку нужно производить мягким (при давлении кислорода 0,15–0,2 МПа) нормальным пламенем. Использование пламени с избытком ацетилена приводит к увеличению пористости сварного соединения, а применение окислительного пламени недопустимо, так  как оно благоприятствует образованию оксида алюминия.

Мощность ацетиленокислородного пламени устанавливают из расчета 75 л/ч на 1 мм толщины свариваемой детали. Для газов–заменителей ацетилена необходимо учитывать значение коэффициентов замены (ацетилен — 1,0, природный газ — 1,8, городской газ — 3,0, пропан–бутановые смеси — 0,6). Рекомендуемые режимы газовой сварки алюминиевых сплавов приведены в табл. 2, а присадочные материалы, используемые при сварке, — в табл. 3. Как правило, газовую сварку выполняют с применением флюсов в виде порошка или пасты (смесь флюса с водой).

Таблица 2. Режимы газовой сварки алюминиевых сплавов

Толщина детали, мм Номер наконечника горелки Диаметр присадочной проволоки, мм Давление кислорода, МПа (кгс/см2) Расход ацетилена, л/ч Способ сварки До 1,5 0–1 1,5–2,5 0,15 (1,5) 50–100 Левый 1,5–3,0 1–2 2,5–3,0 0,2 (2,0) 100–200 Левый 3,0–5,0 2–3 3,0–4,0 0,2–0,25 (2,0–2,5) 200–400 Левый 5,0–10,0 3–5 4,0–6,0 0,25–0,3 (2,5–3,0) 400–700 Правый 10,0–15,0 3–6 5,0–8,0 0,3–0,35 (3,0–3,5) 700–1200 Правый 15,0–25,0 5–6 5,0–8,0 0,35–0,4 (3,5–4,0) 900–1200 Правый Свыше 25,0 5–6 8,0–10,0 0,4–0,6 (4,0–6,0) 900–1200 Правый

Таблица 3. Присадочные материалы для газовой сварки алюминия и его сплавов

Марка Основные назначения Комментарии специалистов Св–АВ00 Для сварки чистого алюминия типов А1, А2, А3 – Св–АГ То же – Св–АМг3 Для сварки деформируемых сплавов АМц и АМг3, а также сплавов АМг3 с алюминием А3 Применять при толщине до 1 мм Св–АМг5 То же – Св–АМг6 То же – Св–АМг7 То же – Св–АК3 Для сварки литейных сплавов – Св–АК5 То же Может быть использован для сварки дюралюминия и сплава В95 при толщине более 1 мм Св–АК10 То же – Св–АК12 То же –

Наибольшее распространение получил флюс АФ–4А на основе хлорных соединений калия, натрия и лития (соотношение компонентов, %: 28 NaCl; 50 КCl; 14,0 LiCl; 8,0 NaF). Основным видом соединения при газовой сварке алюминия и его сплавов является стыковое, выполняемое с различной разделкой кромок. Тавровые и нахлесточные соединения, из которых трудно удалять флюсы и шлаки, применять не рекомендуют.

Сварку нужно производить в нижнем положении, желательно за один проход. Для толщин до 5 мм чаще применяют левый способ, а при толщине более 5 мм — правый способ. Сварку необходимо вести быстро, не задерживаясь на месте. При сварке пластин процесс следует начинать, отступив от края на 80–100 мм, и вести его обратноступенчатым способом, т. е. пропущенный участок заваривать в обратном направлении. Детали толщиной более 10 мм перед сваркой рекомендуют подогревать до 300–350 °С в электропечах или пламенем газовых горелок. Заварку алюминиевого литья производят аналогичным образом. Последовательность операций и техника сварки приведены в табл. 4.

Таблица 4. Последовательность операций и техника газовой сварки литых алюминиевых сплавов

Стадия процесса Операция и техника сварки Комментарии специалистов Подготовка отливки под сварку (заварку) Очистить поверхность детали под сварку с помощью проволочных металлических щеток. При повышенных требованиях к качеству соединения следует использовать обезжиривающие растворы и травление в щелочах. Остатки масла выжигать пламенем горелки Раствор для обезжиривания: 5%–й водный раствор едкого натра. Выдержка в растворе 1–2 мин и промывка теплой водой. Травление в 30%–м водном растворе азотной кислоты, выдержка 1–2 мин, промывка теплой водой и просушка при 60°С Разделка дефекта Разделать место дефекта под сварку шарошками, сверлами, пневмозубилом или другим инструментом под V–образный шов с углом раскрытия 90° и закруглением для получаемой канавки. Засверлить концы трещины сверлом диаметром 6–8 мм При небольшой толщине стенки детали разделку производят без скоса кромок, при сквозной трещине — на всю глубину, несквозной — на 2–3 мм больше глубины трещины Установка отливки под заварку дефекта Установить деталь в зоне действия вытяжной вентиляции с расположением дефекта в нижнем положении – Выбор режима сварки и рода газа Отрегулировать мягкое нормальное ацетилено–кислородное пламя в соответствии с рекомендациями табл. 2. Выбрать присадочный металл соответствующих марки и диаметра согласно табл. 3, приготовить флюс Возможно использование газов–заменителей ацетилена. Пропан–бутан применяют для толщин до 8 мм, но производительность сварки при этом снижается на 15–20% Нагрев и обработка поверхности дефекта Нанести флюс тонким слоем на присадку и поверхность дефекта. – Осуществить предварительный общий подогрев завариваемой отливки до 250°С, а отливки из силумина до 300–400°С Малогабаритные изделия нагревают пламенем горелки или электронагревательными приспособлениями, а крупногабаритные отливки — в печах Заполнение (заварка) дефекта присадочным металлом Расплавить кромки дефекта пламенем горелки, расположив ее так, чтобы его ядро находилось на расстоянии 3–5 мм от поверхности расплавленного металла, в который должен быть погружен присадочный пруток. Угол наклона мундштука горелки к поверхности дефекта должен быть 40–60° при толщине до 5 мм и 60–80° при большей толщине. Присадочный пруток должен находиться под углом 40–60° Заварить трещину (дефект) расплавленным металлом правым способом (при толщине более 5 мм), начиная от ее середины, участками длиной 60–70 мм поочередно в одну и другую стороны – Окончание заварки Укрыть отливку и место дефекта асбестом или засыпать песком и обеспечить после сварки медленное ее охлаждение. Произвести проковку отливки, совмещая ее с отжигом при температуре 300–350°С и с выдержкой в печи в течение 2–5 ч для снятия остаточных напряжений и улучшения механических свойств сварного соединения. – Очистить место заварки волосяными щетками от остатков флюса и шлаков, используя 2%–й раствор азотной кислоты, затем промыть проточной горячей водой и просушить Промывку производить не позднее чем через 1 ч после сварки

отсюда

Вопросы и ответы по сварке. Вопрос №61.

Расскажите, пожалуйста, о сварке алюминия и его сплавов покрытыми электродами. Кто производит эти электроды и какой требуется источник питания?

Ручную сварку покрытыми электродами применяют в основном при изготовлении и ремонте малонагруженных конструкций и деталей с толщиной элементов не менее 3 мм из технического алюминия, деформированных и литейных алюминиевых сплавов.

На протяжении многих лет в промышленных масштабах используют покрытые электроды марок ОЗА–1 и ОЗА–2 производства АО «Спецэлектрод» (Москва). Электроды ОЗА–1 со стержнем из проволоки Св–А1 предназначены для сварки технического алюминия, электроды ОЗА–2 со стержнем из сплава Св–АК5 — для сварки и наплавки, а также заварки брака литья на литых сплавах, например Ал2, Ал4. Однако из-за низкой прочности и высокой гигроскопичности покрытия, сильного разбрызгивания металла при сварке, плохой отделяемости шлаковой корки, невысокого качества швов и необходимости высокотемпературного подогрева свариваемого металла они не удовлетворяют современным требованиям.

В ИЭС им. Е. О. Патона разработаны новые электроды серии УАНА и освоено их производство. Они предназначены для дуговой сварки и наплавки конструкций и деталей из деформируемых и литейных алюминиевых сплавов. Основные характеристики электродов серии УАНА представлены в табл. 1.

Таблица 1. Основные характеристики покрытых электродов для сварки алюминия

Марка электрода Марка проволоки Диаметр проволоки, мм Свариваемые сплавы Рекомендуемая температура предварительного подогрева сплавов, °С УАНА–1 Св–А5 3,15; 4,0; 5,0; 6,3 АДОО; АДО; АД1; АД 200–350 УАНА–2 Св–АК5 3,15; 4,0; 5,0; 6,3 АД31, АД33, АД35, АЛ9, АЛ11, АЛ34 и др. 150–300 УАНА–3 Св–АК10 3,15; 4,0; 5,0; 6,3 АЛ–2, АЛ4, АЛЗО и др. 150–300 УАНА–4 Св–АМц 4,0; 5,0; 6,3 ММ, АМц, АМцС 150–300 УАНА–5 Св–АМг5 3,15; 4,0; 5,0; АМг2, АМг3, АМг4, АМг5 100–200 УАНА–6 Св–АМг6 3,15; 4,0; 5,0; АМг3, АМг4, АМг5, АМг6 100–200

Коэффициент наплавки 6–6,8 г/(А·ч). Расход электродов на 1 кг наплавленного металла 2,0–2,2 кг. Перед употреблением электроды необходимо прокалить при температуре 150–200 °С в течение 1–1,5 ч. Прокаленные электроды должны храниться в герметичной упаковке. Время между прокалкой и сваркой не должно превышать 24 ч.

Кромки свариваемого металла рекомендуют подогреть газовым пламенем или в печи. Температуру предварительного подогрева выбирают в зависимости от марки и толщины свариваемых деталей (табл. 2). Следует учитывать, что для алюминиевых сплавов режимы сварки и температура предварительного подогрева приведены ориентировочно, так как вследствие большой теплопроводности на выбор параметров сварки, кроме толщины металла и химического состава, значительно влияют конфигурация и размеры изделий. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. В качестве источника питания следует использовать сварочный выпрямитель типа ВД–306 с круто падающей вольт–амперной характеристикой и плавной регулировкой напряжения на дуге. При двухсторонней сварке металла толщиной до 10 мм разделку свариваемых кромок обычно не производят. Наиболее приемлемым типом сварного соединения является стыковое. Сварку внахлест и тавровых соединений обычно избегают, так как в этих случаях возможно затекание шлака в зазоры, из которых его трудно удалить при промывке после сварки. Наличие шлака в зазоре может вызвать коррозию. Шлак, как правило, удаляют при помощи щеток и горячей воды.

Таблица 2. Режимы сварки электродами серии УАНА

Параметр Диаметр электрода, мм 3,15 4,0 5,0 6,3 Рекомендуемые значения тока, А, при положении шва: нижнем 80–110 100–130 130–160 160–180 вертикальном 80–110 90–130 120–150 150–170 Толщина свариваемого металла, мм 3–5 4–10 8–14 12–16 Рекомендуемая температура предварительного подогрева металла, °С 100–200 150–250 200–350 200–350 Примечание. Рекомендуемые значения даны для сварки стыковых соединений листовых конструкций.

Электроды УAHA обеспечивают высокую стабильность горения дуги, хорошее формирование шва, в том числе и в вертикальном положении, легкую отделяемость шлаковой корки и высокие механические свойства металла шва.

отсюда

Вопросы и ответы по сварке. Вопрос №76.

Расскажите, пожалуйста, о точечной сварке конструкционных сплавов алюминия толщиной до 2 мм и необходимом для этого оборудовании.

Для получения качественных соединений при точечной сварке особое внимание следует обратить на подготовку поверхности деталей. Листовые элементы перед сваркой зачищают с двух сторон на ширине 30–50 мм в местах расположения сварных точек или швов. Лучшие результаты дает химическая очистка — травление деталей в специальных ваннах после предварительного обезжиривания. Рекомендуют травление выполнять при +17…+25 °С в водном растворе концентрированной ортофосфорной кислоты (Н₃РО₄) с добавкой 0,1–0,3% мас. хромпика (К₂Cr₂О₇). Продолжительность травления 10–15 мин, далее сушка горячим воздухом (70–80 °С). После травления допускается хранение деталей перед сваркой до 3 сут. при использовании машин переменного тока и до 24 ч при сварке запасенной энергией.

Точечная сварка алюминия и его сплавов связана с некоторыми трудностями. Так как алюминий имеет высокую электропроводность, сварка сопровождается перегревом, что может вызвать приваривание электрода к детали. Чтобы исключить это отрицательное явление, в ряде случаев применяют теплоизолирующие прокладки 1 из стали 12Х18Н9 толщиной 0,2-0,5 мм между электродом 2 и деталью 3 из алюминия (рис. 1). Такие прокладки не привариваются к деталям. При сварке алюминиевых сплавов необходимо обеспечивать небольшое и по возможности постоянное электросопротивление пленки окислов на поверхности изделия: при сварке на машинах переменного тока — 100–300 мкОм, при использовании запасенной энергии — менее 100 мкОм. Для контроля качества поверхности детали зажимают между электродами специального пресса или точечной машины. При измерении контактного сопротивления можно использовать микрометр типа М246 или другие приборы, предназначенные для измерения малых сопротивлений.

 

Рис. 1. Схема точечной сварки алюминия с использованием прокладок из нержавеющей стали 12Х18Н9

Точечную сварку алюминия и его сплавов применяют при толщине металла от 0,04 до 5–6 мм. Наиболее характерные типы соединений, выполняемые точечной сваркой, показаны на рис. 2. Элементы, собранные под сварку, должны плотно прилегать друг к другу, допускаются зазоры не более 0,3 мм на длине 100 мм.

 

Рис. 2. Типы соединений при точечной сварке алюминия и его сплавов

Точечная сварка алюминия и его сплавов требует применения сварочных токов весьма большой плотности — до 1000 А/мм² и выше. Применяемая сила тока в 3–4 раза выше, чем при сварке стали (табл. 1). Рекомендуемое удельное давление 59–98 МПа (6–10 кгс/мм²). Диаметр ядра точки при сварке алюминия толщиной 2–3 мм составляет 8–11 мм. Так как в результате нагрева при точечной сварке алюминиевые сплавы разупрочняются, причем размеры зон разупрочнения зависят от времени сварки, сплавы такого типа сваривают при сравнительно коротких импульсах тока продолжительностью 0,08–0,3 с (жесткие режимы). Применяют следующие радиусы сферы электродов: толщина металла — 1; 2; ≥ 3 мм; радиус сферы электрода — соответственно 75, 100, 150 мм.

Таблица 1. Ориентировочные режимы точечной сварки алюминиевых сплавов

Марка Толщина, мм Усилие на электрод, кН (кгс) Сила сварочного тока, кА Время сварки, с Амг–АМ 0,5+0,5 1,28 (130) 22 0,04 1,0+1,5 2,45 (250) 30 0,06 1,5+1,5 3,43 (350) 34 0,08 2,0+2,0 4,91 (500) 38 0,10 Амг6Т 1,5+1,5 7,85 (800) 46,0 0,21 2,0+2,0 6,77 (600) 33,4 0,23 Амц–АМ 1,0+1,0 4,91 (500) 43,0 0,13 2,0+2,0 6,13 (625) 42,5 0,23 Д16–АТ 0,5+0,5 2,16 (220) 23 0,08 0,8+0,8 3,4 (350) 27 0,10 1,0+1,0 4,41 (450) 28 0,12 1,5+1,5 6,38 (650) 34 0,16

 

При сварке легких сплавов обеспечивают минимальное выделение теплоты в контакте электрод–деталь и интенсивное охлаждение электрода. В связи с этим электропроводность сплава для изготовления электродов должна быть не ниже 85–90% проводимости меди.

 

Рис. 3. Циклограмма одноимпульсной точечной сварки алюминиевых сплавов с «ковочным» давлением Р

При точечной сварке высокопрочных алюминиевых сплавов, начиная с толщины 1,5–2 мм, лучшее уплотнение ядра и соответственно устранение склонности сварной точки к порам и трещинам достигают, используя график переменного усилия с «ковочным» давлением Рк (рис. 3). Обычно принимают Рк=1,5…3 Рсв, где Рсв — усилие, приложенное к электродам во время сварочного нагрева. Так, для сплава Д16–АТ при толщине листа 1,5 мм Рсв=6370 Н (650 кгс), а Рк=9810…1180 Н (1000–1200 кгс). Для того, чтобы избежать перегрева металла в контакте электрод–деталь, уменьшить износ электродов и улучшить качество поверхности деталей из алюминиевых сплавов, в ряде случаев (например, для ответственных деталей) применяют модулирование импульса сварочного тока с постепенным его нарастанием и спадом (рис. 4).

 

Рис. 4. Циклограмма точечной сварки с постепенным нарастанием и спадом силы тока І

При сварке алюминиевых сплавов точки, обладая высокой прочностью при работе на срез, относительно плохо сопротивляются разрыву (табл. 2).

Таблица 2. Среднее разрушающее усилие сварных точек на алюминиевых сплавах

Марка Толщина, мм Диаметр ядра, мм Разрушающее усилие, Н (кгс) на срез на отрыв Амц–АМ 2,0+2,0 8,5 5238,5 (534) 3855,3 (393) Амг5В 2,0+2,0 8,0 5395,5 (550) 2452,5 (250) Амг6Т 2,0+2,0 9,0 8367,9 (853) 3982,9 (406) Д16–АМ 2,0+2,0 8,5 6572,7 (670) 2815,5 (287) Д16–АТ 2,0+2,0 9,0 6464,8 (659) 2344,6 (239)

Для точечной сварки металла толщиной 0,02–0,5 мм используют конденсаторную сварку на машинах типа ТКМ–4 мощностью 100 Вт. При сварке металла толщиной до 2 мм могут быть применены однофазные контактные машины типа МТ4224.

отсюда

 

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

Похожее

Глава 4. Сварка алюминия и его сплавов

1. Основные свойства и особенности сварки

Чистый алюминий из-за низкой прочности используют в отдель­ных случаях в химической, пищевой и электротехнической промыш­ленности. В основном, в конструкциях применяют сплавы в связи с их сравнительно высокой прочностью при малой плотности, высокой кор­розионной стойкостью во многих средах и высокими механическими свойствами при низких температурах в авиа-, ракето-, судостроении, а также в химической и пищевой промышленности.

Алюминиевые сплавы подразделяют на деформиуоеанн ые,при­меняемые в катаном, прессованном и кованом состояниях, илитейные, используемые в виде отливок. Деформируемые сплавы, в свою очередь, подразделяются на сплавы, не упрочняемые термообработкой (система легирования марки АМц, АМг) и сплавы, упрочняемые термообработ­кой (система легирования А1-М§-Си, А1^п-М§, А1^ьМ§). В сварных конструкциях чаще всего используют полуфабрикаты (листы, трубы, профили и т.п.) из деформируемых, термически не упрочняемых спла­вов в ненагартованном виде. При сварке термоупрочненных сплавов металл и зона термического влияния разупрочняются, поэтому их при­менение целесообразно только при возможности последующей термо­обработки. Химический состав и механические свойства типичных ма­рок алюминия и его сплавов приведены в таблице 4.1.

Трудность сварки алюминия и его сплавов заключается в сле­дующем.

1. Высокая теплоемкость, теплопроводность, скрытая теплота плавления требуют более высокого и концентрированного тепловложе- ния, чем при сварке стали (в 1,2-1,5 раз больше), несмотря на более низкую температуру плавления алюминия.

2. Алюминий легко окисляется в твердом и расплавленном со­стояниях. Плотная тугоплавкая окисная пленка А1₂0₃(1_пл=2050 °С) пре­пятствует сплавлению металла и образует в шве неметаллические вклю­чения. Перед сваркой надо удалить окисную пленку с поверхности ос­новного и присадочного металлов механическим путем или травлением. В процессе сварки окисную пленку удаляют за счет применения флюсов, растворяющих или разрушающих ее переводом в летучее состояние.

3. Низкая прочность алюминия при высоких температурах (рис. 4.1, а)и высокая жидкотекучесть способствуют «проваливаниюсварочной ванны. Для предотвращения провалов и прожогов обычно применяют подкладки из графита.

а

Рис. 4.1. Некоторые свойства алюминия в зависимости от температуры: а — механические, б — растворимость водорода

4. Высокая растворимость газов в расплавленном состоянии, осо­бенно водорода (рис. 4.1, б) способствует образованию пор при кри­сталлизации. Водород, растворенный в жидком металле, при затверде­вании должен выделиться из него в количестве 90-95 % своего объема, но этому препятствует плотная окисная пленка и низкий коэффициент диффузии водорода в алюминии. Поры располагаются чаще всего внут­ри шва, вблизи границы сплавления и у поверхности шва. Я считаю, что основной задачей технологов является борьба с газовой пористостью. Для предотвращения пористости удаляют окисную пленку, влагу и жи­ровые загрязнения с поверхности свариваемых материалов, осушают инертные газы, при сварке используют подогрев и механическое воз­действие на жидкий металл сварочной ванны (например, ультразвуко­вые колебания, магнитное перемешивание).

5. Значительная усадка металла шва и высокий коэффициент ли­нейного расширения приводят к большим остаточным деформациям и короблению конструкции. Для уменьшения коробления рекомендуют использовать жесткие приспособления, изготовленные из материалов с низкой теплопроводностью.

Таблица 4.1 — Химический состав и механические свойства некоторых марок алюминия и его сплавов

Схема ле- гиро-вания сплава	Марка сплава	Химический состав, % по массе											Механические свойства
		А1	Си	Mg	Мп	Si	Zn	Fe	Ті	другие элементы	прочие примеси, не более	МПа		^0,2, МПа	5, %
Техничес­кий алю­миний	. !> о О о	99,7 99,0									0,3 1,0	5 8		5 1, 3	49 35
Алюмини­ ево-мар­ ганцевый	АМц	Ос­ нова	0,2	0,05	1-1,6	0,6	0,1	0,7	0,2	—	0,1	13		5	23
Алюмини­ ево-мар­ ганцевый	АМг5	Ос­ нова	0,1	.8 ,8 5,	о ,5 оо ;	0,5	0,2	0,5	0,1	Все 0,005	0,1	27		12	18
Алюмини- ево-маг- ниево- медный (дюраль)	Д1	Ос­ нова	3,8… 4,8	о ,4 оо ;	0,4… 0,8	0,7	0,3	0,7	0,1	№ 0,1	0,1	41		25	15
Алюмини- ево-крем- нистый	АК4	Ос­ нова	.5 1,9 2,	.8 ,4 1,	0,2	0,5. 1,2	0,3	.3 ,8 1, о»	0,1	№ 0,8. 1,3	0,1	39. 43		32. 36	10
Алюмини- ево-магни- ево-цинко- вый	В95	Ос­ нова	1,4. 2,0	.8	0,2. 0,6	0,5	5,0. 7,0	0,5	—	Сг 0,1. 0,25	0,1	52		44	14

6. При дуговой сварке неплавящимся вольфрамовым электродом возможно загрязнение сварного шва вольфрамовыми включениями. При сварке используют электроды из чистого вольфрама ЭВЧ, из вольфрама с оксидом лантана ЭВЛ или с оксидом иттрия ЭВИ-1 по ГОСТ 23949-80.

7. При сварке нагартованных или термически упрочненных алю­миниевых сплавов снижается прочность сварного соединения по срав­нению с прочностью основного металла.

Для алюминия и его сплавов используют все виды сварки плавле­нием. Наибольшее применение нашли автоматическая и полуавтомати­ческая дуговая сварка неплавящимся и плавящимся электродом в среде инертных защитных газов, автоматическая дуговая сварка с использо­ванием флюса (открытой и закрытой дугой), электрошлаковая сварка, ручная дуговая сварка плавящимся электродом, электронно-лучевая сварка.

Чтобы получить качественные сварные соединения необходимо перед сваркой с поверхности заготовок удалить жировую смазку, кото­рой покрывают полуфабрикаты при консервации. Поверхности обезжи­ривают ацетоном, уайт-спиритом. Окисную пленку удаляют шабером или металлическими проволочными щетками из нагартованной хромо­никелевой стали непосредственно перед сваркой. Можно также произ­водить травление, после которого допустимая продолжительность хра­нения заготовок перед механической зачисткой свариваемых поверхно­стей не более 4 суток. После механической зачистки сварку рекоменду­ется производить в течение 3 часов.

Для очистки поверхности алюминиевой сварочной проволоки не­обходимо производить ее химическую обработку: обезжиривание, трав­ление в 15 %-ном растворе едкого натрия технического в течение 5-10 минут при 1=60-70 °С, промывание в воде, сушку, дегазацию (прокалка при 1=300 °С в течение 10-30 минут на воздухе или в течение 5 часов в вакууме при 0,13 Па).

Дуговая сварка в среде инертных газов.Сварка производится не- плавящимися (вольфрамовыми, лантанированными, иттрированными) и плавящимися электродами. Используются инертные газы: аргон высше­го и первого сорта ГОСТ 10157-79, гелий повышенной чистоты, смесь аргона с гелием. Выбор конкретного способа сварки, режимов сварки определяется конструкцией изделия и условиями производства.

Ручная дуговая сварка вольфрамовым электродом.Сварку ве­дут, в основном, на специально для этого способа разработанных уста­новках типа УДГ. Использование источников переменного тока связано с тем, что при сварке постоянным током обратной полярности допустим сварочный ток небольшой величины из-за возможного расплавления электрода, а при сварке постоянным током прямой полярности не про­исходит удаления окисной пленки с поверхности алюминия. Расход ар­гона составляет 6-15 л/мин. При защите гелием расход газа больше примерно в 2 раза. Напряжение дуги при сварке в аргоне 15-20 В, в ге­лии 25-30 В. Режимы сварки приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 — Рекомендуемые режимы сварки вольфрамовым электродом

Толщина ме­талла	Диаметр, мм			Сила тока, А
	вольфрамового электрода	присадочной проволоки	в аргоне		в гелии
1…2	2	1.2	50.70		3 о 4 о
4.6	3	2.3	0 о 3 о		6 о 9 о
4.6	4	3	6 о 8 О		110.130
0	5	3.4	220.300		160.240
11.15	6	4	280.360		220.300

• При выполнении швов на алюминии вручную особое внимание следует уделить технике сварки. Угол между присадочной проволокой и электродом должен быть примерно 90°. Присадка подается короткими возвратно-поступательными движениями. Поперечные колебания вольфрамового электрода недопустимы. Вылет электрода от торца на­конечника горелки 1-1,5 мм. Длина дуги 1,5-2,5 мм. Сварку ведут обычно справа налево («левый» способ), чтобы снизить перегрев свари­ваемого металла.

При автоматической сварке вольфрамовым электродом качество и свойства шва по его длине более стабильны, чем при ручной сварке.

Сварка плавящимся электродом.Сварка выполняется полуавто­матом или автоматом в струе чистого аргона или в смеси аргона и гелия (до 70 % Не) на постоянном токе обратной полярности проволокой диа­метром 1,5-2,5 мм. При использовании газовой смеси (30 % Аг + 70 % Не) увеличивается ширина шва и глубина провара и улучшается форма шва.

Режимы сварки плавящимся электродом сплавов типа АМг при­ведены в таблице 4.3 при расходе аргона 15-20 л/мин.

Автоматическая сварка алюминия и его сплавов с применени­ем флюсов.Этот способ применяют в двух вариантах: сварка по флюсу полуоткрытой дугой и сварка под флюсом закрытой дугой.

Сварку по флюсу применяют при производстве сосудов из алю­миния и сплавов типа АМц с использованием фторидно-хлоридных флюсов. Флюсы имеют высокую электропроводность, и, благодаря вы­сокой концентрации энергии при сварке алюминия по флюсу, достига­ется глубокое проплавление основного металла.

Таблица 4.3 — Рекомендуемые режимы сварки плавящимся электродом в защитных газах алюминиевых сплавов типа АМг

Толщина металла, мм	Тип раз­делки	Число проходов	Диаметр электро­да, мм	Первый проход				Последующие проходы
				сила тока, А	е, и н е Л р ап н	скорость сварки, м/ч	а, к о ил с		напряжение, В	и, к ар в с ч £ ^ с о р о к с
10	—	2	2	250.300	22.24	20.25	370.390		28.30	20
15	У-образный	4	2	250.300	24.26	20.25	370.390		28.30	20
40	Х-образный	20	2	280	25.27	35	370.390		27.29	27

Для технического алюминия применяют флюс АН-А1, а для спла­вов — другие флюсы, не содержащие №С1, так как в случае загрязнения металла шва восстановленным натрием ухудшается его пластичность. Толщина слоя насыпанного флюса обычно составляет 7-16 мм, ширина 25-45 мм в зависимости от толщины свариваемого металла. Сварка ве­дется на постоянном токе обратной полярности одиночным (режимы в табл. 4.4) или сдвоенным (расщепленным) электродом на стальной формирующей подкладке.

Таблица 4.4 — Режимы однопроходной сварки по слою флюса одиночным электродом на формирующей подкладке

Толщина ме­талла, мм	Диаметр элек­тродной про­волоки, мм	Плотность то­ка, А/мм2	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
4	10	130.150	27.30	24.26
8	1,5	100.120	29.32	20.22
12	2,0	100.110	35.37	18.19

Сварочные алюминиевые проволоки имеют небольшую жесткость и при значительных колебаниях конца проволоки при сварке могут воз­никнуть непровары. Использование сдвоенных проволок позволяет уве­личить размеры сварочной ванны, время пребывания ее в жидком со­стоянии, улучшить условия дегазации сварочной ванны и, соответст­венно, уменьшить пористость.

Основные преимущества сварки по флюсу: высокая производи­тельность, экономичность по сравнению с другими способами, меньшее коробление конструкции. Недостаток — необходимость удалять шлак после сварки.

Автоматическую сварку под слоем флюса ведут на больших плот­ностях тока расщепленным электродом на переменном или постоянном токе обратной полярности. Применяют керамические флюсы ЖА-64, ЖА-64А. Но при этом предъявляются повышенные требования к венти­ляционным системам для удаления паров флюса.

Электрошлакоеая сварка.Применяется для сварки алюминия и его сплавов для толщин 50-250 мм. Сварку ведут на переменном токе пластинчатым электродом или плавящимся мундштуком. Применяют флюсы АН-301, АН-302 на основе галогенидов щелочных и щелочнозе­мельных металлов. Шов формируют медными кристаллизаторами. Плотность тока в электроде около 2,5 А/мм , скорость сварки 6-8 м/час. Прочность сварных соединений 80-100 % от прочности основного ме­талла. Чем больше толщина свариваемых изделий, тем больше технико­экономическая эффективность данного способа.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами.Способ при­меняют для изделий из технического алюминия, алюминиево­марганцевых и алюминиево-магниевых (с содержанием магния до 5 %) сплавов, силуминов при толщине металла более 4 мм. Можно сваривать металл толщиной до 20 мм без разделки кромок, но все-таки рекомен­дуется разделка кромок с толщины 10 мм.

Чаще всего тип соединения — стыковое. Соединения внахлестку и тавровые не рекомендуются, так как возможно затекание шлака в зазо­ры, откуда его сложно удалить при промывке. Остатки шлака могут вы­звать коррозию.

При сварке необходимо обеспечить подогрев до 100-400 °С в за­висимости от толщины деталей. Диаметр электродов ё_э=4-8 мм. Стержень электродов изготавливается из проволок состава, близкого к составу ос­новного свариваемого металла. Для широко применяемых сплавов типа АМг берут проволоку с увеличенным на 2 % содержанием магния для компенсации его угара при сварке. Основу покрытия электродов состав­ляют криолит, хлористые и фтористые соли натрия и калия.

Сила сварочного тока 1_св=(50-60)ё_э, и_д=30-36 В. Ток постоянный обратной полярности. При сварке алюминиевый электрод расплавляется в 2-3 раза быстрее стального. При обрывах дуги кратер и конец элек­трода покрываются пленкой шлака, препятствующей ее повторному за­жиганию. Поэтому сварку необходимо выполнять на высоких скоро­стях, без колебания электрода, непрерывно в пределах одного электро­да. При прерывании дуги конец электрода необходимо зачистить.

При выполнении многослойных швов перед наложением каждого слоя необходима тщательная зачистка предыдущего слоя от шлака и окислов.

Получаемые сварные соединения обладают удовлетворительными механическими свойствами.

Ручная дуговая сварка угольными электродами.Этот вид при­меняют только для неответственных конструкций. Сварку производят на постоянном токе обратной полярности. Диаметр угольного электрода ё_э=10-20 мм, сварочный ток 1_св=(20-25)ё_э, и_д=25-35 В. Конец угольного электрода затачивают на конус под углом 60°. Металл толщиной до 2,5 мм сваривают без разделки кромок, а более толстый — с разделкой (угол разделки 70-90°). Используют присадочный пруток диаметром 2-5 мм. На присадочный пруток наносят слой флюса многократным окунанием в водный раствор флюса (смеси фторидно-хлоридных солей) или флюс наносят в виде пасты на свариваемые кромки.

Газовая сварка.Этот самый старый способ сварки алюминия применяют с использованием ацетилена, реже — с использованием про- пан-бутановой смеси и метана. Сварку ведут нормальным пламенем при незначительном избытке ацетилена. При выборе горелки исходят из расхода примерно 100 л/г ацетилена на 1 мм толщины основного метал­ла. Номер наконечника выбирают в зависимости от толщины сваривае­мых деталей, а диаметр присадочного прутка, соответственно, 1,5—5,5 мм.

Наиболее распространенный флюс, обеспечивающий высокое ка­чество сварки, АФ-4А, который состоит из 28 % хлористого натрия, 50 % хлористого калия, 14 % хлористого лития, 8 % фтористого натрия. Флюс наносится на присадочный пруток или свариваемые кромки. При толщине деталей до 4 мм разделку кромок не выполняют, а свыше 4 мм — рекомендуется выполнять. При толщине листов более 8 мм произво­дят общий или местный подогрев. Сварку выполняют «левым» спосо­бом. После сварки швы промывают для удаления остатков флюса и об­разующихся шлаков теплой или подкисленной водой (2 %-ный раствор хромовой кислоты). Для этой цели применяют волосяные щетки, кото­рыми протирают шов и участки вдоль его.

Сварка сплавов алюминия

ФPAГMEHT КНИГИ (…) Несмотря ка значительно большую стоимость по сравнению с углеродистым. к низколегированными конструкционными сталями, объем применения алюминиевых сплавов в производстве сварных конструкций непрерывно повышается Это можно объяснить такими эксплуатационными свойствах,и алшишя к его сплавов, как высокая коррозионная стойкость в целом ряде агрессивных жидких и газовых сред б (в том числе, в морской воде), немагкктность и высокие электро- и теплопроводность, низкие температуры (вплоть до криогенных) перехода алшинкевых сплавов из вязкого в хрупкое состояние.       Малая плотность и высокие прочностные свойства термически упрочняющих алюминиевых сплавов обусловливают их более высокую удельную прочность по сравнению с конструкционными сталями, что позволяет снижать металлоемкость, например строительных конструкций, при замене сталей влашшевши сплавами 6J. Кроме того, преимуществом алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными сталями является их технологичность при производстве полуфабрикатов прессованием, штамповкой к прокаткой.       Недостатком алюминиевых сплавов по сравнению с конструкционными назксуглеродистыми п ниэколегпроважсми сталями является необходимость применения более сложных технологических приемов кая в процессе подготовки деталей под сварку, так и в процессе сварки. Поэтому, учитывая относительно высокую стоимость алюминиевых сплавов и их более низкую по сравнению с конструкционными сталями технологическую свариваемость, эффективность применения алюминиевого сплава в качестве основного металла должна определяться главным образом с учетом условий эксплуатации данной сварной конструкции.       Для ответственных сварных конструкций наиболее широкое применение палки термически неупрочняеше алюмплиево-магниевые сплавы и термически упрочняемый сплав 1915 средней прочности свойства металла сварных соединений которого восстанавливаются после низкотемпературного старения.       При выборе алюминиевого сплава для данной сварной конструкции одна из важных характеристик — коэффициент конструктивной прочности, выражающий отношение конструктивной прочности, определяемой по результатам испытаний сварных сосудов-моделей, к пределу прочности основного металла. Это применимо главным образом для тонколистового i материала (2-5 мм).       Менее надежным способом определения коэффициента конструктивной прочности является отношение временного сопротивления при растяжении стандартных сварных образцов к временному сопротивлению при растяжении образцов аналогичного размера из основного металла.       В табл. 2 приведены результаты испытаний сосудов-моделей из алюминиевых сплавов толщиной 2…4 мм, выполненных аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом с подачей рекомендуемой для данного сплава присадочной проволоки. Получены результаты испытаний сварного сосуда из сплава 01420 после упрочняющей термообработки. Низкая конструктивная прочность алюминиевых сплавов, упрочняемых в результате старения за счет выделения по границам зерен с?м мелкодисперсной фазы в(ле2си), например Д16, Д20, М40 (табл. 2), объясняется тем, что в условиях дуговых видов сварки мгновенные скорости охлаждения металла околошовной зоны значительно меньше критических скоростей образования упрочняющей фазы при температурах минимального времени ее Еыделения (рис. 3).       На этом рисунке предотавлены кривые выделения интерметаллвдов при изотермической обработке, где й- фаза ВШгСи) сплав ДХ6; б -фаза T(AEzMg3Zn — сплав 1915 (O)0f — критическая скорость непрерывного охлаждения от температуры нагрева выше температуры закалки сплава Д16; 0П2 то же для сплава 1915).       Применение более концентри-Рцс. 3 рованных сварочных источников       тепла, обеспечивающих мгновенные скорости охлаждения металла околошовной зоны подобных сплавов выше критических ( 200 градо), позволит значительно расширить область использования для сварных конструкций высокопрочных алюминиевых сплавов, упрочняемых за счет 6 фазы.       Таблица 2 Механические свойства деформируемых алюминиевых сплавов различных систем легирования       технологическую прочность металла шва алюминиевых сплавов существенно отличается от влияния этих факторов на технологическую прочность швов сварных соединений конструкционных сталей. Поэтому достаточно гадеиные методики определения стойкости шва и околошовной вони против образования трещин, успешно применяемые при оценке технологической свариваемости сталей, не дают положительных результатов при сварке алюминиевых сплавов, особенно сложнолегированных, упрочняемых термической обработкой. Помимо горячих трещин подобные сплавы склонны и к замедленному разрушению — образованию холодных трещин как в шве, так и в околошовной зоне. Кроме того, под влиянием сварочных напряжений, либо напряжений от внешней нагрузки некоторые конструкционные алюминиевые сплавы склонны к коррозионному растрескиванию.       Как в отечественной, так и зарубежной практике 6,7 преимущественное применение для сварных конструкций нашли термически неупроч-няекые сплавы, главным образом алюминиево-магниевые, либо термически упрочняемые сплавы систем: At- Zn -Mg , At-Си—Му (см. табл. 2).       В зависимости от типоразмеров сварных соединений (в соответствии с ГОСТ 14806-69 на форму, размеры шва и элементы разделки кромок деталей применительно к дуговым видам сварки в инертных защитных газах) изменяются доля участия добавочного металла в шве и химический состав металла сварочной ванны. В связи с этим на технологическую прочность металла шва и на его эксплуатационные свойства решающее влияние может оказывать состав электродной (присадочной) проволоки (табл. 4).       Исходя из общих положений образования и развития кристаллизационных трещин в литом металле в зависимости от его химического состава 8 (рис. 4) выбор электродной проволоки выполняется по допустимым концентрациям легирующих элементов и примесей, прежде всего кремния и железа, при которых гарантируются удовлетворительная технологическая прочность металла шва и его эксплуатационные свойства. Например, при сварке сплавов системы АС — Zn — Mg , исходя из условия удовлетворительной технологической прочности, отношение цинка к магнию ограничивается в пределах 0,7, а из условия удовлетворительной работоспособности стойкости против коррозионного растрескивания под напряжением — суммарное содержание цинка и магния как в основном металле, так и металле шва ограничивается в пределах 6.       Одной из основных причин кристаллизационных трещин в сварных швах алюминиевых сплавов с низким содержанием магния монет быть алюминиево-кремниевая эвтектика с Тпл = 850 К, образующаяся при ничтожно малых количествах свободного кремния 5.       В качестве универсального способа связывания кремния в комплексные соединения, например типа AE-Fe-Si, при литье и сварке подобных алюминиевых сплавов должно выдергиваться отношение % Ft% Sii.       В алюминиевых сплавах, содержащих свыше 5% Магния, выделение свободного кремния мало вероятно, так как образуется кнтерметаллид типа       Полойптелыюе влияние на технологическую прочность металла пза при сварке практически всех деформируемых алюминиевых сплавов оказывают мсдафяцируищпе элементы — цирконий и тптан.       Значительные затруднения npи сварке конструкций из алюминия и его сплавов возникают из-за таких технологических свойств алюминия, как высокие значения теплопроводности, удельной объемной теплоемкости, коэффициента термического расширения и эффекта скрытой теплоты плавления (40 от теплосодержания при температуре плавления алюминия)       Несмотря на относительно низкую температуру плавления алюминия и его сплавов при сварке этих материалов необходимы мощные, достаточно сосредоточенные источники тепла Г 2.       При толщине материала свыше (1,0…1,2 Юл) м даке в условиях В дуговой сварки необходим предварительный подогрев до (373…423)К. 00       С повышенная температуры нагрева свариваемых деталей происходят резкое снипение прочностных свойств металла (рис. 5) 14, поэтому необходимы спецкалыше приспособления, исключающие разрушение в ослабленных нагревом участках под действием формоизменения свариваемого металла.       При сварке тонколистовых конструкций из алюминиевых сплавов наиболее существенные затруднения возникают из-за потери устойчивости материала под влиянием временных сшплаюцих напряжений 9. Как следствие этого, происходят коробление кромок, подъем их с формирующей подкладки, что в свою очередь монет вызвать прожоги, уменьшение рабочего сечения иза, а значительные остаточше деформации из плоскости искажают форму конструвдш в недопустимых пределах, что увеличивает трудоемкость их производства из-за необходимости последующей правки обычно термомеханическим способом.       Для снижения коробления в производстве нашел применение предварительный обратный выгиб свариваемых кромок к технологическая оснастка, обеспечивающая равномерное плотное подаатие кромок к формирующей подкладке.       На рис. 6 приведена схема, поясняющая расчетное определение необходимого для плотного пришила кромок к подкладке усилия Р ( а -расположение прижимов; б — схема, принятая для определения усилия пришила, необходимого для предотвращения потери устойчивости кромок в процессе сварки; в — эпюра моментов) 9где 5 — толщина металла;. — предел текучести алюминиевого сплава при температуре начала восстановления его упрутих свойств 573 К, например, для сплава АМгб при этой температуре QT = 80 МПа; А — половина ширины сжатой области кромок в результате сварочного нагрева;       2 — расстояние, от оси шва до прижима, обычно не менее 1,5 10 м.       На работоспособность сварных конструкций из алюминиевых сплавов значительное влияние оказывает формирование «проплава», или обратного Еалика, в котором, как правило, образуются такие опасные дефекты, как шлаковые включения, поры и трещины. Для устранения подобных технологических концентраторов напряжений применяются специальная разделка кромок, подкладки с глубокой фасонной канавкой и при аргонодуговой сварке вольфрамовым электродом тонколистовых соединений, активные Флюсы-пасты, наносимые на поверхность кромок с обратной стороны шва 13.       § 3. Влияние технологических факторов различных способов сварки на структуру к свойства металла соединений алюминиевых сплавов       Наиболее существенное влияние на формирование шва, его состав и свойства, работоспособность и надежность сварных конструкций из алюминиевых сплавов оказывают: тепловлогение в основной металл, определяемое режимом п условпягли сварки; состав сварочных материалов; применение термической, либо термомеханической обработки; технологическая оснастка, обеспечивающая необходимую точность конструкции, н характеристики сварочного оборудования, обеспечивающие стабильность процесса сварки.       Учитывая многолетний производственный опыт по сварке термически неупрочняемых деформируемых алюминиевых сплавов низкой и средней прочности, остановимся прежде всего на влиянии технологических факторов на работоспособность сварных соединений из сплавов этой группы.       При сварке плавлением за основу расчетного определения параметров решила принимается уравнение Рыкалпна Н.Н. 26       где — площадь провара основного металла; лИ- удельное объемное теплосодержание металла при его температуре плавления; 4t тер:.сг-ческай к.п.д. сварочного источника тепла; — погонная энергия при данном решите сварки.       Ка площадь провара и ее форму (прежде Есего на глубину провара) помимо тешг&схзпческпх свойств свариваемого материала и погонной энергии значительное влияние оказывает механическое воздействие источника нагрева. Яри дуговых видах сварки — это давление дути, при плазменной сварке — спловое воздействие плазмообразующего газа, при электрокно-лучевой — давление паровой фазы. В связи с этим уравнение (2) шхно применять для расчета погонной энергии только после экспе-рименетльнюс результатов измерений действительной площади проЕара F0 , глубины И и пиркны е провара при данной толщине материала и типе сварного соединения.

Деформируемый алюминиевый сплав 6082

Химический состав

Номинальный химический состав

Al-1Si-0 , 9Mg-0,7Mn

Химический состав согласно EN 573-3: 2013

Таблица 1 — Химический состав алюминиевого сплава 6082

Обозначения сплава

• EN 573-3 : EN AW-6082 и EN AW-Al Si1MgMn
• Бирюзовые листы (алюминиевая ассоциация): 6082
• Единая система нумерации (США) : A96082
• ISO 209 : 2007: 6082
• DIN 1725-1 (отменено): AlMgS1 и 3.2315

Металлургические характеристики

• Сплав 6ххх серии
• Деформируемые: методы экструзии и прокатки
• термически упрочняемый
• Основными легирующими элементами являются магний, кремний и марганец в виде добавок
• Упрочняющий компонент — интерметаллид Mg ₂ Si.
• При номинальном химическом составе соединение Mg ₂ Si после искусственного старения может достигать около 1,4% при избыточном содержании кремния 0,5% [1]
• Соединения марганца препятствуют перекристаллизации и, таким образом, позволяют контролировать морфологию и размер зерна во время термообработки.
• Типичные темпераменты — T6 и T4.
• Состояние T6: закалка в воде после нагрева при 540 ºC и искусственного старения при 175 ° C в течение 8 часов [1]
• Состояние T4: естественное старение при 20 ° C в течение не менее 8 дней после нагрева для состояния закалки как T6 [1]
• Не имеет аналогов в ГОСТ 4784-97
• Показано место сплава 6082 среди других сплавов серии 6ххх. на рисунке ниже

Важные свойства

• Алюминиевый сплав средней прочности
• Высокая коррозионная стойкость
• Обладает самой высокой прочностью среди сплавов серии 6ххх.Считается конструкционными сплавами.
• В форме листа, используемого для обработки
• Относительно новый сплав. Чаще используется в Европе, чем в Северной Америке. Из-за большей прочности вместо сплава 6061 часто используется сплав.
• Добавки большого количества марганца обеспечивают контроль зернистой структуры, что, в свою очередь, позволяет добиться более высокой прочности.
• Комплекс сложных тонкостенных профилей.
• Качество поверхности экструдированных изделий ниже, чем у других сплавов серии 6ххх
• В сплавах Т6 и Т651 хорошо обрабатывается резанием с образованием длинной толстой стружки [2]

Типовые области применения

• В легковых автомобилях: противоударные лонжероны, дверные коробки, элементы рамы кузова [1]
• Высоконагруженные детали и узлы
• мостов
• краны
• транспорт
• Балки и фермы
• Ковши для добычи руды [2]
• кег [2]
• бидоны для молока [2]

Механические свойства

Нормализованные механические свойства

Таблица 2 —
Требования к механическим свойствам
прессованных прутков, труб, профилей из сплава 6082 в ИН 755-2: 2016

Типичные механические свойства

Таблица 3 — Типичные механические свойства сплава 6082 [1]

Физические свойства

Плотность

2,70 г / см³

Интервал температуры плавления

585-650 ° С [3]

Тепловое расширение

24 м / (м · К)

Модуль упругости

70 ГПа

Теплопроводность

180 Вт / м · K

Технологические свойства

Свариваемость

• Сплав 6082 Обладает хорошей свариваемостью, но имеет снижение прочности в зоне сварного шва.
• При самой сварке рекомендуется сварочная проволока 4043 [2]
• При сварке сплава 6082 на сплав 7005 следует применять сплав 5356 [2]

Паяемость

Хорошо поддается пайке и пайке

Способность к холодной штамповке

хорошо

Возможность механической обработки

хорошо

Модификации

№

Источники:
1. Алюминий и автомобили: дизайн, технологии, инновации — Edimet Spa, 2005
2.Материалы компании Aalco Metals Ltd
3. Материалы компании Nedal Aluminium (Нидерланды)

.

Алюминиевый сплав 6005A

Химический состав

Номинальный химический состав

Al- 0 , 7Si -0,6 Mg- Mn SR

Нормализованный химический состав

Таблица 1 — Химический состав алюминиевого сплава 6005A в соответствии с EN 573-3

обозначение сплава

• EN 573-3: EN AW-6005A и EN AW-Al SiMg (A)
• международная регистрация (Teal Sheats — Aluminium Association): 6005A
• Единая система нумерации (США): A96005A
• ISO 209: 2007: 6005A
• DIN 1725-1 (отменен): AlMgSi0,7 и 3.3210

Металлургические характеристики

• Кованые
• термически упрочняемый
• Относится к сплавам со средним уровнем прочности
• Упрочняющий компонент — интерметаллид Mg ₂ Si. При доле номинального химического состава этого соединения 0,9%, при этом избыточное содержание кремния составляет 0,4%.
• Марганец и хром обеспечивают сопротивление кристаллизации, что обеспечивает контроль морфологии и размера зерна во время термообработки в рабочем цикле [2]
• Типичное состояние материала — T6: Экструдированные профили охлаждают водой после нагрева для закалки при 530 ºC и искусственного старения при 175 ° C в течение 8 часов [2]
• Расположение сплава 6005А среди других сплавов серии 6ххх — смотрите.рисунок ниже.

Типовые области применения

• Экструдированные профили и трубы, требующие более высокого уровня прочности, чем сплав 6063
• лестница
• Детали рамы, сидений и подвески легковых автомобилей

прочностные характеристики

Нормализованные механические свойства

Таблица 2 — Требования к механическим свойствам сплава 6005A в EN 755-2

Типичные механические свойства

Прочность на разрыв

Таблица 3 — Типичные механические свойства сплава 6005A [2]

предел текучести 0,2 %

См.Таблица 3.

Относительное расширение

См. Таблица 3.

Физические свойства

Плотность

2,70 г / см ³ при 20 ° C

тепловые свойства

Интервал температуры плавления

605 — 655 ° С

Коэффициент теплового расширения

Линейная: 23,6 м / (м · ° C) в диапазоне от 20 до 100 ° C.

Технологические свойства

• сжимаемость: средняя
• Обработка: от средней до посредственной
• Свариваемость: хорошая
• формуемость: средняя

модификация сплава

• Сплав 6005, основа
• Cплав 6005Б.

Источники:

1. Алюминий и алюминиевые сплавы, изд. Дж. Р. Цитата — AMS International, 1993
2. Алюминий и автомобили: дизайн, технологии, инновации — Edimet Spa, 2005

По каталогу сплавов

.