+7 (495) 963-96-25

+7 (495) 964-16-58

Когда не горит дуга– горят ваши деньги

личный кабинет

корзина 0 товаров

Сварка алюминия. Часть 1ая - Общее

13.02.2015

Основные свойства. Алюминий занимает третье место на земном шаре по распространённости среди химических элементов, после кислорода и кремния. Среди металлов алюминий самый распространённый металл, содержание его в верхнем слое земного шара составляет около 8%. Как материал, используемый в народном хозяйстве, алюминий и его сплавы находит в последнее время всё большее применение. Его превосходные свойства делают алюминий конкурентной альтернативой стали, в результате чего его стали называть уже второй сталью. Потребности в алюминии в отдельных странах постоянно растут. Наибольшее применение  алюминий находит в USA, Японии, Швеции, Голландии и конечно в России. Традиционные области использования алюминия это упаковочная индустрия, транспортная, строительная и электронная промышленность.

Основные свойства алюминия. Плотность равна 2,7 кг/дм³, что составляет примерно 1/3 от стали. Это в связи с относительно высокой прочностью и неплохой свариваемостью во многих случаях даёт преимущество по сравнению со стальными конструкциями. При этом наличие на поверхности алюминия плотной окисной плёнки даёт хорошие результаты по коррозионной стойкости. И даже если окисная плёнка повреждается, например царапанием, то за несколько секунд окисная плёнка восстанавливается. Низкая температура плавления 660ْ С делает алюминий идеальным металлом для обработки.  Его высокая электропроводность, примерно 65% от меди, даёт возможность применения алюминия в электротехнической и электронной промышленностях. Т.к. алюминий не токсичен и гигиеничен, это делает его кроме всего прочего интересным для использования в пищевой и упаковочной промышленности.

Легирование алюминия. Чистый алюминий мягкий и не подходит для использования его в конструкциях, где требуется определённая прочность. Требуемую прочность получают за счёт легирования, модифицирования и термической обработки. При этом легирование улучшает в большинстве случаев коррозионные и литейные свойства. Сплавы алюминия по сравнению с чистым алюминием крайне незначительно изменяют температуры плавления и кристаллизации. Так область кристаллизации обычного сплава лежит несколько выше 565ْ  С, а например для ALMg5 эта область лежит в диапазоне 575 … 630ْ С. Тепло- и электропроводность также изменяется и лежит обычно посередине по сравнению с чистым алюминием. На эти факторы следует обращать внимание, особенно при сварке, т.к. область кристаллизации оказывает сильное влияние на количество дефектов в сварном шве, таких как термические и кристаллизационные трещины и поры.

Для чистого алюминия затвердевание при точке эвтектике и общее плавление почти совпадают. Из-за этого растворённые газы не успевают полностью выйти при кристаллизации, в результате чего появляются поры. Риск образования трещин напротив незначителен. При незначительном легировании область кристаллизации удлиняется и образование пор и термических трещин больше не является проблемой. Напротив усадочные раковины при медленной кристаллизации являются типичным дефектом. Однако малолегированные сплавы не распространены из-за неравномерной кристаллизации. При этом могут возникать термические трещины, вызываемые усадкой, разделением легирующих элементов и загрязнений, а также вследствие действия сварочных напряжения. В большинстве случаев риск образования термических трещин встречается для всех легирующих элементов с концентрацией 0,5…2%. Поэтому в сварных конструкциях должны быть легированы и основной и присадочный материалы. При сварке следует обратить внимание на то, чтобы при смешивании основного и присадочного материалов при его плавлении добавлялись разжижители, которые приводят к конечному результату в критической области. Но при кристаллизации присадочный материал повышает вероятность  растрескивания основного материала, из-за того, что обычно присадочная проволока используется с более высоким легированием, и которая застывает медленнее, чем основной материал. Легирующие элементы Cu и Pb отчётливо повышают склонность к тепловым трещинам, так что сплавы, легированные Cu (2000 серия), только отчасти или вообще не свариваемые. Легирование Tiи Zrнапротив уменьшает эти риски. Эти факты показывают, что выбор присадочного материала оказывает высочайшее значение для удачной сварочной работы.

Влияние различных легирующих компонентов на свойства:

Cu        -           повышает прочность

Si         -           снижает точку плавления и повышает жидкотекучесть

Mn      -           повышает прочность без существенного снижения вязкости

Mg      -           повышает прочность не снижая сопротивляемости коррозии

Mg/Si  –          повышает прочность и деформируемость

Zn        -           придаёт вместе с магнием и медью высокую прочность


Европейская алюминиевая ассоциация разделила сплавы алюминия по главным легирующим составляющим на следующие группы:

1ххх     (1000-Серия)             чистый алюминий (не менее 99,00%)

2ххх     (2000-Серия)             Cu

3ххх     (3000-Серия)             Mn

4ххх     (4000-Серия)             Si

5ххх     (5000-Серия)             Mg

6ххх     (6000-Серия)             Mg/Si

7ххх     (7000-Серия)             Zn

8ххх     (8000-Серия)             прочие легирующие элементы

9ххх     (9000-Серия)             серия не занята

Назад к списку новостей