Автоматизированная сварка алюминия: точность, эффективность и качество

Алюминий — самый сложный сплав для сварки. Оксид алюминия плавится при 3700 °F, в то время как алюминий плавится при 1200 °F. Из-за этого оксид алюминия должен быть тщательно очищен с поверхности перед сваркой. Алюминий поставляется в термически закаляемых и нетермически закаляемых сплавах. Термически закаляемые алюминиевые сплавы получают свою прочность через процесс под названием старение. Значительное снижение предельной прочности на разрыв может произойти при сварке алюминия из-за перестарения.

9 групп основных легирующих элементов алюминия:

Обозначение	Основной легирующий элемент
1xxx	Нелегированный (чистый) >99% Al
2xxx	Медь — основной легирующий элемент, хотя другие элементы (Магний) могут быть специфицированы
3xxx	Марганец — основной легирующий элемент
4xxx	Кремний — основной легирующий элемент
5xxx	Магний — основной легирующий элемент
6xxx	Магний и Кремний — основные легирующие элементы
7xxx	Цинк — основной легирующий элемент, но другие элементы такие как Медь, Магний, Хром, Цирконий могут быть специфицированы
8xxx	Другие элементы (включая Олово и некоторые Литий композиции)
9xxx	Зарезервировано для будущего использования

Факторы, влияющие на сварку алюминия:

• Оксидный слой алюминия
• Теплопроводность
• Коэффициент теплового расширения
• Плавильные характеристики

Деформируемые алюминиевые сплавы

Серия 1xxx

Эти классы алюминия характеризуются отличной коррозионной стойкостью, высокой тепловой и электрической проводимостью, низкими механическими свойствами и отличной обрабатываемостью.

Умеренные увеличения прочности могут быть получены деформационным закалкой. Основные примеси — железо и кремний.

Серия 2xxx

Эти сплавы требуют растворительной термической обработки для получения оптимальных свойств; в растворительно-закаленном состоянии механические свойства похожи на, и иногда превышают, свойства низкоуглеродистой стали.

В некоторых случаях используется термическая обработка выделения (старение) для дальнейшего увеличения механических свойств. Это повышает предел текучести с сопутствующей потерей удлинения; его эффект на предельную прочность не так велик.

Сплавы в серии 2xxx не имеют такой хорошей коррозионной стойкости как большинство других алюминиевых сплавов, и под определенными условиями они могут быть подвержены межкристалличной коррозии.

Сплавы в серии 2xxx хороши, когда желается некоторая прочность при умеренных температурах. Эти сплавы имеют ограниченную свариваемость, но некоторые сплавы в этой серии имеют превосходную обрабатываемость.

Серия 3xxx

Эти сплавы обычно нетермически закаляемы, но имеют около 20% больше прочности чем сплавы серии 1xxx.

Поскольку только ограниченный процент марганца (до около 1,5%) может быть эффективно добавлен к алюминию, марганец используется как основной элемент только в нескольких сплавах.

Серия 4xxx

Основной легирующий элемент в сплавах серии 4xxx — кремний, который может добавляться в достаточных количествах (до 12%) для существенного понижения диапазона плавления.

По этой причине алюминиевые-кремнистые сплавы используются в сварочной проволоке и как пайковые сплавы для соединения алюминия, где требуется более низкий диапазон плавления чем у базового металла.

Сплавы, содержащие значительные количества кремния, становятся темно-серыми до угольными когда анонные оксидные покрытия применяются и поэтому востребованы для архитектурных приложений.

Серия 5xxx

Основной легирующий элемент — Магний и когда он используется как основной легирующий элемент или с марганцем, результат — умеренно-высокопрочный деформационно-закаляемый сплав.

Магний значительно эффективнее марганца как закалитель, около 0,8% Mg равно 1,25% Mn, и может добавляться в значительно больших количествах.

Сплавы в этой серии обладают относительно хорошими сварочными характеристиками и относительно хорошей стойкостью к коррозии в морских атмосферах.

Однако ограничения должны быть поставлены на количество холодной деформации и допустимые рабочие температуры для более высоких магниевых сплавов чтобы избежать восприимчивости к коррозионному трещинобразованию под напряжением.

Серия 6xxx

Сплавы в серии 6xxx содержат кремний и магний примерно в пропорциях, требуемых для образования кремниймагния (Mg2Si), делая их термически закаляемыми.

Хотя не так сильны как большинство серий 2xxx и 7xxx, сплавы серии 6xxx имеют относительно хорошую формообразуемость, свариваемость, обрабатываемость и относительно хорошую коррозионную стойкость со средней прочностью.

Сплавы в этой термически закаляемой группе иногда формируются в закалке T4 (растворительно закалены но не выделенно закалены) и усиливаются после формовки до полных свойств T6 выделенной термической обработкой.

Серия 7xxx

Цинк, в количествах 1–8% является основным легирующим элементом в сплавах серии 7xxx, и когда соединен с меньшим процентом магния дает термически закаляемые сплавы умеренной до высокой прочности.

Обычно другие элементы, такие как медь и хром, также добавляются в малых количествах.

Некоторые сплавы серии 7xxx использовались в авиарамах и других высоконапряженных деталях.

Высокопрочные сплавы серии 7xxx демонстрируют сниженную стойкость к коррозионному трещинобразованию под напряжением и часто используются в перестаренном закалке для обеспечения лучших комбинаций прочности, коррозионной стойкости и вязкости на излом.

RobotWorx несет большой ассортимент сварочных роботов с разными рабочими объемами, отпечатками, вариантами монтажа и скоростями. Пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня, если вы хотите котировку на любых наших сварочных роботах или обсудить ваши нужды и требования. Вы также можете позвонить нам по 877-762-6881.