Vidste du, at aluminium bidrager til 8 procent af Jordens skorpe? Ikke alene er dette materiale en del af selve jorden, som vi står på, men det udgør også mange af de ting, der omgiver os i vores hverdag.

Igennem sine mange fordele har aluminium formbarhed, sejhed, korrosionsbestandighed, letvægt, styrke, elasticitet og energiabsorberende egenskaber. Ved fremstilling af sættevogne – en anvendelse, hvor det er vigtigt med lav vægt – kan man f.eks. ved at fremstille forskellige dele af aluminium i stedet for blødt stål reducere vægten betydeligt, f.eks. med 1.000 lbs. for en sidevæg, 187 lbs. for en bagdør, 60 lbs. for et kabinetag og 30 lbs. pr. hjul.

Dette materiale er dog ikke uden udfordringer, når det drejer sig om svejsning. På grund af aluminiums lave smeltetemperatur og høje varmeledningsevne skal du være ekstra omhyggelig for at forhindre gennembrænding på tynde mål og for at sikre tilstrækkelig fusion eller penetration på tykkere mål.

Når anvendelsen kræver aluminium, er basismaterialet i 6XXX-serien et almindeligt valg på grund af dets alsidighed til mange anvendelser. En specifik legering, 6061-T6, anvendes ofte i applikationer som skibsbygning, bilproduktion og trailerkonstruktion.

Så hvilken type fyldmetaller skal du bruge med aluminium i 6XXX-serien? Svaret er enten 4XXX- eller 5XXX-seriens fyldmetaller. Men husk på, at den endelige anvendelse og kravene til den del, du svejser, stadig er de vigtigste faktorer.

Fælles forhindringer med 6XXX basismaterialer

De mekaniske egenskaber i svejset tilstand af basismaterialer i 6XXX-serien gør dem mere følsomme over for forskellige svejsevariabler, såsom varmetilførsel og udformning af samlinger, sammenlignet med materialer i 5XXX-serien.

For eksempel har basismaterialer i 6XXX-serien 30 procent mere varmeledningsevne end basismaterialer i 5XXX-serien, hvilket gør det vanskeligere at fremstille kvalitetssvejsninger på en ensartet måde. Den højere varmeledningsevne i 6XXX-legeringer kræver et højere varmeinput for at få den samme indtrængning, hvilket igen kan gøre materialet mere tilbøjeligt til at forvrænge sig.

Ved anvendelse af varmebehandling med 6XXX-seriens basismetaller er en måde at løse nogle af materialets udfordringer på. Når 6XXX-basismaterialer svejses, nedbrydes mikrostrukturen i den varmepåvirkede zone (HAZ), og de mekaniske egenskaber kan reduceres med 30 til 50 procent. Hvis materialet havde en T6-temperatur før svejsning, kan det opløsningsvarmebehandles og ældes efter svejsning, hvilket vil genoprette det til en T6-temperatur.

Det er også vigtigt at fjerne oxidlaget, inden man svejser enhver type aluminium, herunder 6XXX-serien. Brug en børste af rustfrit stål, der udelukkende er beregnet til dette formål. Ellers kan den varmetilførsel, der er nødvendig for at trænge igennem oxidlaget under svejsning, brænde sig igennem grundmaterialet.

Valg af det rigtige fyldstofmetal

Når du vælger et fyldstofmetal til aluminium i 6XXX-serien, er det afgørende at forstå, hvordan den færdige svejsning skal bruges. Det ønskede resultat har indflydelse på valget. Vil det blive udsat for vedvarende forhøjede temperaturer? Er styrke, duktilitet og sejhed vigtige krav? Bestem, hvilke egenskaber der er vigtigst for den færdige svejsning, og vælg tilsatsmetallet i overensstemmelse med disse prioriteter.

Der er et give-and-take, når man vælger fyldmetaller – visse fyldmetaller giver specifikke egenskaber i den endelige svejsning, f.eks. høj styrke, revneresistens eller evnen til at blive anodiseret. Et fyldmetal i 4XXX-serien eliminerer f.eks. muligheden for at opnå et farvematch efter anodisering af materialet, men giver dig mulighed for at varmebehandle svejsningen. Omvendt giver en 5XXX-serie tilsatsmetal mulighed for farvetilpasning efter anodisering, men det giver ikke mulighed for varmebehandling efter svejsning (med undtagelse af 5554).

Fyldmetaller i 4XXX- og 5XXX-serierne anvendes oftest til svejsning af aluminium i 6XXX-serien. Konsulter et aluminiumsfyldningsmetalvælgerdiagram eller en vejledning, når du foretager valget, for at bestemme, hvordan dit valg af fyldmetal kan påvirke følgende:

• Rissfølsomhed
• Styrke
• Duktilitet
• Korrosionsbestandighed
• Høj-temperatur
• Farveoverensstemmelse efter anodisering
• Varmebehandling efter svejsning
• Hårdhed

4XXX-serien af fyldmetaller. Ved valg af et 4XXX-seriens fyldmetal til brug med 6XXX aluminium er 4043 og 4943 de mest populære valg.

4043 fyldmetal har flere fordele såsom fremragende revne- og korrosionsbestandighed, dets evne til at tåle varmebehandling efter svejsning, dets ydeevne i højtemperaturanvendelser på 150 til 350 grader F og duktilitet. 4043 passer dog ikke så godt til farven som 5XXX-fyldstoffer, når emnet anodiseres efter svejsning, og dets styrke er lavere end 5XXX-fyldmetalets.

4943 fyldmetal har mange af de samme egenskaber som 4043, men det reagerer bedre på varmebehandling. Det tilsatte magnesium i 4943-fyldmetal giver også en højere gentagelig styrke uden at være afhængig af fortynding af grundmaterialet for at skabe en sund svejsning.

Forvandingsprocessen – hvor elementer i grundmaterialet kombineres med elementerne i fyldmetallet – påvirker en aluminiumssvejses endelige kemiske sammensætning og mekaniske egenskaber, herunder styrke. Selv om du kan estimere fortyndingen og den resulterende svejsestyrke, påvirker mange operatørvariabler, såsom brændervinkel, kørehastighed og strømstyrke, indtrængningsdybden, som igen påvirker fortyndingen. Som følge heraf får du måske ikke altid den anslåede fortynding i dine beregninger. Ved at anvende 4943-fyldmetaller kan man fjerne gætteriet i spørgsmålet om styrke.

Med 4943-fyldmetal kan du producere en svejsning med ca. 25 % højere trækstyrke og forskydningsstyrke i svejset tilstand. Dette fyldmetal bruger den samme spænding og trådfremføringshastighed som 4043. Det har en høj smidighed, en lav krympningshastighed og mindre svejserøg sammenlignet med 4043. Det kan også anvendes til svejsning af 1XXX, 3XXX og 5XXX basismaterialer med mindre end 3 % magnesium (f.eks. 5052) samt 6XXX basismaterialer.

Generelt giver 4XXX-seriens tilsatsmetaller mindre misfarvning og smutning af svejsningen sammenlignet med 5XXX-seriens tilsatsmetaller, hvilket kan bidrage til at reducere den tid og de penge, du ville bruge på rengøring efter svejsning.

Fyldmetaller i 5XXX-serien. Der findes adskillige 5XXX-påfyldningsmetaller, som du kan bruge til at svejse 6XXX aluminiumgrundmateriale. To almindelige valg er 5356 og 5556.

Ved svejsning af 6XXX-serier giver 5356-fyldmetallet god revneresistens og styrke, fremragende duktilitet, acceptabel korrosionsbestandighed, fremragende farvetilpasningsevne efter anodisering og fremragende sejhed. Bemærk, at disse tilsatsmetaller ikke kan klare varmebehandling efter svejsning eller anvendelser ved høje temperaturer (150-350 grader).

5556 fyldmetaller har samme revneresistens, duktilitet og korrosionsbestandighed som 5356, men de har også en endnu højere styrke. Ligesom 5356-legeringer kan 5556-fyldmetaller ikke tåle højtemperaturanvendelser eller varmebehandling efter svejsning, men de passer godt til farven efter anodisering.

Et andet 5XXX-seriens fyldmetal – 5554 – er det eneste 5XXX-seriens fyldstof, der kan tåle høje temperaturer og varmebehandling efter svejsning, men det anvendes ikke i lige så stor udstrækning.

Find det bedste match

Ved valget af et fyldstofmetal til aluminium vil du opdage, at der ikke findes en standardløsning, der passer til alle. Driftsbetingelserne og den endelige anvendelse af den svejsede del er afgørende faktorer for at træffe det rigtige valg.

Konsulter en betroet producent af tilsat metal eller en svejsedistributør for at få støtte og for at afgøre, hvilken klassifikation af tilsat metal der er den bedste løsning.

Mens et tilsat metal kan give højere styrke eller sejhed, kan et andet give bedre korrosionsbestandighed eller duktilitet. Målet er at vælge en aluminiumslegering, der giver en svejsning, som er bedst i stand til at opfylde kravene til produktet og dets tilsigtede anvendelse.