Τι κάνει το 6061-T651 ένα απαιτητικό υλικό συγκόλλησης
Το 6061 στην κατάσταση T651 υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία διαλύματος, ανακουφίζεται από το στρες με ελεγχόμενη διάταση 1-3% και τεχνητή γήρανση. Το τέντωμα αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος της υπολειπόμενης τάσης απόσβεσης, έτσι η πλάκα αντιστέκεται στην παραμόρφωση τόσο κατά τη μηχανική κατεργασία όσο και κατά τη συγκόλληση καλύτερα από το απλό υλικό T6. Αυτό που δεν μπορεί να αποφευχθεί είναι η θερμική πραγματικότητα της συγκόλλησης με τόξο: η θερμικά επηρεασμένη ζώνη βλέπει θερμοκρασίες αρκετά υψηλές ώστε να υπερβαίνει τα ιζήματα Mg2Si και η ισχύς σε αυτή τη ζώνη πέφτει πολύ κάτω από τις τιμές του βασικού μετάλλου.
Ο στόχος οποιασδήποτε διαδικασίας συγκόλλησης για αυτό το κράμα είναι επομένως να διατηρήσει τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα όσο το δυνατόν πιο στενή, να δημιουργήσει μια συγκόλληση ήχο και ρωγμή{{1}ελεύθερη και να αποδεχτεί την απόδοση της άρθρωσης κάτω από το βασικό μέταλλο, εκτός εάν εφαρμοστεί πλήρης θερμική επεξεργασία μετά την-συγκόλληση.
Πρακτική καθαρισμού και επιλογή μετάλλων πλήρωσης
Το οξείδιο του αλουμινίου τήκεται σε πολύ υψηλότερη θερμοκρασία από το μέταλλο από κάτω και μεταφέρει υγρασία στην πισίνα συγκόλλησης, επομένως ο καθαρισμός δεν είναι προαιρετικός.
Αφαίρεση οξειδίου: απογυμνώστε το επιφανειακό στρώμα με μια ειδική συρμάτινη βούρτσα από ανοξείδωτο χάλυβα που χρησιμοποιείται μόνο σε αλουμίνιο ή με ελαφριά μηχανική τριβή, μέσα σε λίγες ώρες από τη συγκόλληση.
Απολίπανση: σκουπίστε με ακετόνη ή μη-χλωριωμένο διαλύτη για να αφαιρέσετε λάδια, γράσα και δακτυλικά αποτυπώματα που προκαλούν πορώδες.
Προετοιμασία άκρων: επεξεργαστείτε ή λιμάρετε τις επιφάνειες των αρμών και αποφύγετε να αφήνετε υπολείμματα λιπαντικού από τα εργαλεία κοπής.
Καθαρισμός πλήρωσης: φυλάξτε το σύρμα πλήρωσης στη συσκευασία του μέχρι τη χρήση και σκουπίστε το πριν το ταΐσετε.
Καθαρισμός ενδιάμεσης διέλευσης: αφαιρέστε το οξείδιο και την αιθάλη από κάθε πέρασμα όταν χρησιμοποιούνται πολλαπλές διαδικασίες διέλευσης.
| Γέμισμα ανά AWS A5.10 | Χαρακτηριστικά | Χρησιμοποιείται καλύτερα για |
|---|---|---|
| ER4043 (Al-Si) | Καλή ρευστότητα και αντοχή στη ρωγμή, ευκολότερη συγκόλληση, οι συγκολλήσεις σκουραίνουν μετά την ανοδίωση | Αρμοί γενικής χρήσης, παχύτερες τομές, μέρη που δεν θα ανοδιωθούν |
| ER5356 (Al-Mg) | Υψηλότερη αντοχή και απόδοση κόπωσης, λαμπερό ασήμι μετά την ανοδίωση, υψηλότερη ευαισθησία στο θερμό ράγισμα | Ανοδιωμένα συγκροτήματα, αρμοί με δυναμική φόρτιση, ταιριασμένες έγχρωμες συγκολλήσεις- |
Τα αναλώσιμα θα πρέπει να επιλέγονται με τον μηχανικό συγκόλλησης και να επιβεβαιώνονται με ειδική διαδικασία, επειδή η επιλογή επηρεάζει την εμφάνιση ανοδίωσης, την αντοχή της άρθρωσης και την απόδοση σέρβις.
Έλεγχος Διαδικασιών, Εισαγωγή Θερμότητας και Αέριο Θωράκισης
Η είσοδος θερμότητας είναι η μοναδική μεταβλητή με τη μεγαλύτερη επιρροή. Το χαμηλό ρεύμα προκαλεί ψυχρούς γύρους και έλλειψη τήξης σε παχιά τμήματα. Το υπερβολικό ρεύμα διευρύνει τη ζώνη-που επηρεάζεται από τη θερμότητα, μειώνει την αντοχή της άρθρωσης και αυξάνει την παραμόρφωση. Εναλλασσόμενο ρεύμα ή θετική λειτουργία ηλεκτροδίου δεν χρησιμοποιείται για αλουμίνιο. Το ηλεκτρόδιο συνεχούς ρεύματος θετικό για TIG ή το παλμικό MIG, με ταχύτητα διαδρομής προσαρμοσμένη στο πάχος, είναι συνήθης πρακτική.
Προθέρμανση: τα παχιά τμήματα επωφελούνται από τη θέρμανση σε περίπου 150-200 βαθμούς για μείωση του κινδύνου έλλειψης σύντηξης και ρωγμών.
Αέριο θωράκισης: καθαρό αργό για λεπτές τομές. Τα μείγματα αργού-ηλίου αυξάνουν τη διείσδυση και τη μεταφορά θερμότητας σε παχιά πλάκα.
Ποιότητα αερίου: προστατευτικό αέριο υψηλής καθαρότητας και καθαρές γραμμές κρατούν το υδρογόνο έξω από την πισίνα και μειώνουν το πορώδες.
Επιλογή διεργασίας: TIG για ακρίβεια και περάσματα ριζών, MIG για ρυθμό εναπόθεσης σε παχιά τμήματα και συγκόλληση με τριβή ανάδευσης όπου απαιτείται ένωση στερεάς κατάστασης υψηλής ακεραιότητας-με μικρότερη απώλεια αντοχής.
Στήριγμα και υποστήριξη: ανοξείδωτο ή κεραμικό υπόστρωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπου απαιτείται ελεγχόμενη χάντρα ρίζας σε αρμούς πλήρους διείσδυσης.
Δημοσιεύστε-Επεξεργασία συγκόλλησης και εφαρμογές
Όπου το απαιτούν τα φορτία σχεδιασμού, το συγκρότημα μπορεί να υποβληθεί σε επαν-θερμική επεξεργασία διαλύματος στους περίπου 530 βαθμούς, ακολουθούμενη από σβήσιμο νερού και τεχνητή γήρανση στους 175 βαθμούς περίπου, που αποκαθιστά την αντοχή κοντά στο T6 σε όλη την άρθρωση. Το αντίτιμο-είναι η απόσβεση της παραμόρφωσης, επομένως η λειτουργία ταιριάζει σε μικρά και άκαμπτα μέρη παρά σε μεγάλες πλάκες. Η μερική ανάκτηση είναι επίσης δυνατή μόνο με τη γήρανση, η οποία βελτιώνει τη σκληρότητα στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-χωρίς να αλλάξει το βασικό μέταλλο.
Οι συγκολλημένες κατασκευές 6061-T651 είναι κοινές σε:
Σκελετοί και βάσεις μηχανών, σώματα εργαλείων και στερέωσης που συγκολλούνται και στη συνέχεια υποβάλλονται σε μηχανική επεξεργασία.
Στηρίγματα εξοπλισμού μεταφοράς, πλάκες στερέωσης και εξαρτήματα πλαισίου.
Δεξαμενές ειδικού σκοπού, χοάνες και αγωγοί για μη-μη επιθετικά μέσα.
Δομικά συγκροτήματα αλουμινίου που καλύπτονται από το AWS D1.2 όπου η διαδικασία συγκόλλησης είναι κατάλληλη.
Ποιοτικός Έλεγχος και Τεκμηρίωση
Προδιαγραφές διαδικασίας συγκόλλησης και εγγραφές πιστοποίησης συγκολλητή στο AWS D1.2 όπου απαιτείται.
Οπτική επιθεώρηση κάθε άρθρωσης για προφίλ σφαιριδίων, υποκοπή και πιτσίλισμα.
Διεισδυτική χρωστική ή ακτινογραφική εξέταση σε κρίσιμες αρθρώσεις.
Η σκληρότητα διασχίζει την άρθρωση για να τεκμηριώσει την έκταση της ζώνης που επηρεάζεται από τη θερμότητα-.
Βασικά μέταλλα με πιστοποίηση ASTM B209/B209M με πιστοποιητικό δοκιμής EN 10204 3.1 και ιχνηλασιμότητα θερμικού αριθμού.
Συχνές Ερωτήσεις
Ε: Είναι το 6061-T651 συγκολλήσιμο;
Α: Ναι, με ηχητικές διαδικασίες που χρησιμοποιούν TIG ή MIG και αντίστοιχο υλικό πλήρωσης ανά AWS A5.10, αν και η ισχύς στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-πέφτει κάτω από την τιμή του βασικού μετάλλου.
Ε: Ποιο πληρωτικό είναι καλύτερο για τη συγκόλληση 6061;
Α: Το ER4043 δίνει πιο ομαλές, πιο ανθεκτικές σε ρωγμές-ενθέσεις και ταιριάζει σε γενικές εργασίες. Το ER5356 δίνει μεγαλύτερη αντοχή και καλύτερη αντιστοίχιση χρώματος μετά την ανοδίωση, αλλά είναι πιο επιρρεπές σε θερμό ράγισμα.
Ε: Γιατί η ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-χάνει τη δύναμή της;
Α: Η θερμότητα συγκόλλησης υπερβαίνει τα κατακρημνισμένα Mg2Si στην κατάσταση T6, τραχύνοντάς τα έτσι ώστε να μην συνεισφέρουν πλέον σε πλήρη αντοχή. η ανάκτηση χρειάζεται πλήρη θεραπεία και κύκλο ηλικίας.
Ε: Πρέπει να προθερμανθεί η παχιά πλάκα 6061-T651 πριν από τη συγκόλληση;
Α: Τα παχιά τμήματα συνήθως θερμαίνονται σε περίπου 150-200 βαθμούς για να μειωθεί ο κίνδυνος έλλειψης σύντηξης και να αποφευχθεί η ρωγμή κατά την ψύξη.
Ε: Το T651 παραμορφώνεται λιγότερο από το T6 κατά τη συγκόλληση;
Α: Ναι. Η ανακούφιση από την πίεση με τέντωμα αφαιρεί το μεγαλύτερο μέρος της υπολειπόμενης τάσης απόσβεσης, έτσι η πλάκα T651 είναι πιο σταθερή διαστάσεων μέσω συγκόλλησης και μηχανικής κατεργασίας.
Ε: Τι προστατευτικό αέριο πρέπει να χρησιμοποιηθεί;
Α: Καθαρό αργό για λεπτό υλικό, με μείγματα αργού-ηλίου σε παχύτερη πλάκα για βελτίωση της διείσδυσης και της μεταφοράς θερμότητας.
