Автоматизация сварки алюминия

Алюминий – самый трудный для сварки сплав. Оксид алюминия плавится при 3700°F, а алюминий плавится при 1200°F. Из-за этого оксид алюминия перед сваркой необходимо тщательно очистить от поверхности. Алюминий выпускается в виде термообрабатываемых и нетермообрабатываемых сплавов. Термообрабатываемые алюминиевые сплавы приобретают прочность в процессе, называемом старением. Значительное снижение предела прочности при растяжении может произойти при сварке алюминия из-за чрезмерного старения.

9 групп основных элементов алюминиевого сплава:

Обозначение	Основной легирующий элемент
1xxx	Нелегированный (чистый)>99% Al
2xxx	Медь является основным легирующим элементом, хотя могут быть указаны и другие элементы (магний)
3xxx	Марганец является основным легирующим элементом
4xxx	Кремний является основным легирующим элементом
5xxx	Магний является основным легирующим элементом
6xxx	Магний и кремний являются основными легирующими элементами
7xxx	Цинк является основным легирующим элементом, но могут быть указаны и другие элементы, такие как медь, магний, хром и цирконий
8xxx	Другие элементы (включая олово и некоторые соединения лития)
9xxx	Зарезервировано для использования в будущем

Факторы, влияющие на сварку алюминия:

• Покрытие из оксида алюминия
• Теплопроводность
• Коэффициент теплового расширения
• Характеристики плавления

Деформируемые алюминиевые сплавы

Серия 1xxx

Эти марки алюминия характеризуются отличной коррозионной стойкостью, высокой тепло- и электропроводностью, низкими механическими свойствами и отличной обрабатываемостью.

Умеренное увеличение прочности может быть получено за счет деформационного упрочнения. Основными примесями являются железо и кремний.

Серия 2xxx

Эти сплавы требуют термообработки на твердый раствор для получения оптимальных свойств; в состоянии термообработки на твердый раствор механические свойства аналогичны, а иногда и превосходят свойства низкоуглеродистой стали.

В некоторых случаях для дальнейшего улучшения механических свойств применяется термическая обработка осаждением (старение). Эта обработка увеличивает предел текучести с сопутствующим снижением относительного удлинения; его влияние на прочность на растяжение не так велико.

Сплавы серии 2ххх не обладают такой хорошей коррозионной стойкостью, как большинство других алюминиевых сплавов, и при определенных условиях могут подвергаться межкристаллитной коррозии.

Сплавы серии 2xxx хороши, когда требуется некоторая прочность при умеренных температурах. Эти сплавы имеют ограниченную свариваемость, но некоторые сплавы этой серии обладают превосходной обрабатываемостью.

Серия 3xxx

Эти сплавы, как правило, не подлежат термической обработке, но их прочность примерно на 20 % выше, чем у сплавов серии 1xxx.

Поскольку к алюминию можно эффективно добавить только ограниченный процент марганца (примерно до 1,5%), марганец используется в качестве основного элемента только в нескольких сплавах.

Серия 4xxx

Основным легирующим элементом в сплавах серии 4ххх является кремний, который можно добавлять в достаточных количествах (до 12%), чтобы вызвать существенное снижение интервала плавления.

По этой причине алюминиево-кремниевые сплавы используются в сварочной проволоке и в качестве припоев для соединения алюминия, где требуется более низкий интервал плавления, чем у основного металла.

Сплавы, содержащие значительное количество кремния, приобретают цвет от темно-серого до угольно-черного при нанесении покрытия из анодированного оксида и, следовательно, востребованы в архитектуре.

Серия 5xxx

Основным легирующим элементом является магний, и когда он используется в качестве основного легирующего элемента или с марганцем, в результате получается деформационно-упрочняемый сплав средней и высокой прочности.

Магний значительно эффективнее марганца в качестве отвердителя, около 0,8% Mg соответствует 1,25% Mn, и его можно добавлять в значительно больших количествах.

Сплавы этой серии обладают относительно хорошими сварочными характеристиками и относительно хорошей коррозионной стойкостью в морской среде.

Однако следует наложить ограничения на объем холодной обработки и рабочие температуры, допустимые для сплавов с более высоким содержанием магния, чтобы избежать подверженности коррозионному растрескиванию под напряжением.

Серия 6xxx

Сплавы серии 6ххх содержат кремний и магний примерно в пропорциях, необходимых для образования силицида магния (Mg2Si), что делает их термообрабатываемыми.

Хотя сплавы серии 6xxx не так прочны, как большинство сплавов 2xxx и 7xxx, они обладают относительно хорошей формуемостью, свариваемостью, обрабатываемостью и относительно хорошей коррозионной стойкостью при средней прочности.

Сплавы в этой термообрабатываемой группе иногда формуются в состоянии Т4 (термообработка на твердый раствор, но не термообработка с осаждением) и упрочняются после формирования до полных свойств Т6 с помощью термообработки с осаждением.

Серия 7xxx

Цинк в количестве от 1 до 8 % является основным легирующим элементом в сплавах серии 7xxx, а в сочетании с меньшим процентным содержанием магния приводит к получению термообрабатываемых сплавов средней и высокой прочности.

Обычно в небольших количествах добавляют и другие элементы, такие как медь и хром.

Некоторые сплавы серии 7xxx использовались в конструкциях планера и других высоконагруженных деталях.

Сплавы 7xxx с более высокой прочностью демонстрируют пониженную стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением и часто используются в перестаренном состоянии, чтобы обеспечить лучшее сочетание прочности, коррозионной стойкости и вязкости разрушения.

RobotWorx предлагает широкий выбор сварочных роботов с различными рабочими зонами, занимаемой площадью, вариантами монтажа и скоростями. Пожалуйста, свяжитесь с нами сегодня, если вы хотите получить предложение по любому из наших сварочных роботов или обсудить ваши потребности и требования. Вы также можете позвонить нам по телефону 877-762-6881.