Tudta, hogy az alumínium a földkéreg 8 százalékát teszi ki? Ez az anyag nemcsak annak a talajnak a része, amelyen állunk, hanem sok olyan dolgot is alkot, amely mindennapi életünkben körülvesz minket.

Az alumínium számos előnye mellett alakíthatósággal, szívóssággal, korrózióállósággal, kis súllyal, szilárdsággal, rugalmassággal és energiaelnyelő tulajdonságokkal rendelkezik. Például a félpótkocsik gyártásánál – egy olyan alkalmazásnál, ahol a könnyű súly fontos – a különböző alkatrészek alumíniumból történő gyártása az enyhe acéllal szemben jelentősen csökkentheti a súlyt, például egy oldalfal esetében 1000 fontot, egy hátsó ajtó esetében 187 fontot, egy fülke tetejénél 60 fontot és kerekenként 30 fontot.

Ez az anyag azonban nem mentes a kihívásoktól, ha hegesztésről van szó. Az alumínium alacsony olvadási hőmérséklete és magas hővezető képessége miatt különös gondot kell fordítani az átégés megakadályozására a vékonyabb méreteknél, és a megfelelő olvadás vagy behatolás biztosítására a vastagabb méreteknél.

Ahol az alkalmazás alumíniumot igényel, a 6XXX sorozatú alapanyag sokoldalúsága miatt számos alkalmazásnál gyakori választás. Egy bizonyos ötvözetet, a 6061-T6-ot gyakran használják olyan alkalmazásokban, mint a hajóépítés, az autógyártás és a pótkocsiépítés.

Szóval milyen típusú töltőanyagokat érdemes használni a 6XXX sorozatú alumíniummal? A válasz a 4XXX vagy az 5XXX sorozatú töltőfémek. De ne feledje, hogy a hegesztendő alkatrész végső felhasználása és követelményei még mindig a legfontosabb tényezők.

Gyakori akadályok 6XXX alapanyagokkal

A 6XXX sorozatú alapanyagok hegesztett mechanikai tulajdonságai az 5XXX sorozatú anyagokhoz képest érzékenyebbé teszik őket a különböző hegesztési változókra, például a hőbevitelre és a kötés kialakítására.

A 6XXX sorozatú alapanyagok például 30 százalékkal nagyobb hővezető képességgel rendelkeznek, mint az 5XXX sorozatú alapfémek, ami megnehezíti a minőségi hegesztések következetes előállítását. A 6XXX-es ötvözetek nagyobb hővezető képessége miatt nagyobb hőbevitelre van szükség ugyanolyan penetráció eléréséhez, ami viszont hajlamosabbá teheti az anyagot a torzulásra.

A 6XXX-es sorozatú nemesfémek hőkezelésének alkalmazása az egyik módja az anyag néhány kihívásának kezelésének. A 6XXX alapanyagok hegesztésekor a hőhatás által érintett zóna (HAZ) mikroszerkezete romlik, és a mechanikai tulajdonságok 30-50 százalékkal csökkenhetnek. Ha az anyag a hegesztés előtt T6-os edzettségű volt, akkor a hegesztés után oldat-hőkezeléssel és öregítéssel visszaállítható a T6-os edzettség.

Az oxidréteg eltávolítása is fontos bármilyen típusú alumínium hegesztése előtt, beleértve a 6XXX sorozatot is. Használjon rozsdamentes acélból készült, kizárólag erre a célra szolgáló kefét. Ellenkező esetben a hegesztés során az oxidrétegen való áthatoláshoz szükséges hőbevitel átégetheti az alapanyagot.

A megfelelő töltőanyag kiválasztása

A 6XXX sorozatú alumíniumhoz való töltőanyag kiválasztásakor kritikus fontosságú, hogy megértse, hogyan fogják felhasználni a kész hegesztést. A kívánt eredmény befolyásolja a választást. Tartósan magas hőmérsékletnek lesz kitéve? A szilárdság, a képlékenység és a szívósság kulcsfontosságú követelmények? Határozza meg, hogy mely tulajdonságok a legfontosabbak az elkészült hegesztés szempontjából, és e prioritásoknak megfelelően válassza ki a töltőanyagot.

A töltőanyagok kiválasztásakor van egy adok-kapok viszony – bizonyos töltőanyagok meghatározott tulajdonságokat biztosítanak a végső hegesztésben, például nagy szilárdságot, repedésállóságot vagy eloxálhatóságot. A 4XXX sorozatú töltőanyag például kiküszöböli a színegyeztetés lehetőségét az anyag eloxálása után, de lehetővé teszi a hegesztés hőkezelését. Ezzel szemben egy 5XXX sorozatú töltőanyag lehetővé teszi a színillesztést az eloxálás után, de nem teszi lehetővé a hegesztés utáni hőkezelést (az 5554 kivételével).

A 4XXX és 5XXX sorozatú töltőanyagokat leggyakrabban a 6XXX sorozatú alumínium hegesztéséhez használják. A választáskor tekintsen meg egy alumínium töltőanyag-választó táblázatot vagy útmutatót, hogy meghatározhassa, hogyan befolyásolhatja a töltőanyag kiválasztása a következőket:

• Ropogásérzékenység
• Szilárdság
• Duktilitás
• Korrózióállóság
• Elemelkedett-hőmérsékletű üzem
• Színek egyezése eloxálás után
• Hegesztés utáni hőkezelés
• Keménység

4XXX sorozatú töltőanyagok. A 4XXX sorozatú töltőanyag kiválasztásakor a 6XXX alumíniummal való használathoz a 4043 és a 4943 a legnépszerűbb választás.

A

4043 töltőanyag számos előnnyel rendelkezik, mint például a kiváló repedés- és korrózióállóság, a hegesztés utáni hőkezelés tűrése, a 150 és 350 F közötti magas hőmérsékletű alkalmazásokban nyújtott teljesítménye és a képlékenység. A 4043 azonban nem illeszkedik olyan jól a színhez, mint az 5XXX töltőanyagok, ha az alkatrészt hegesztés után eloxálják, és szilárdsága alacsonyabb, mint az 5XXX töltőanyagoké.

A

4943 töltőanyag számos olyan tulajdonsággal rendelkezik, mint a 4043, de jobban reagál a hőkezelésre. A 4943-as töltőanyagban hozzáadott magnézium nagyobb megismételhető szilárdságot is biztosít anélkül, hogy az alapanyag hígítására lenne szükség a jó minőségű hegesztés létrehozásához.

A hígítási folyamat – amelyben az alapanyag elemei egyesülnek a töltőanyagban lévő elemekkel – befolyásolja az alumínium hegesztés végső kémiai összetételét és mechanikai tulajdonságait, beleértve a szilárdságot is. Bár a hígítás és a keletkező hegesztési szilárdság megbecsülhető, számos kezelői változó, például a fáklya szöge, a haladási sebesség és az áramerősség befolyásolja a behatolási mélységet, ami viszont befolyásolja a hígítást. Ennek eredményeképpen előfordulhat, hogy nem mindig kapja meg a számításai szerint becsült hígítást. A 4943-as töltőanyag használatával a szilárdság kérdésében nem kell találgatni.

A 4943-as töltőanyaggal körülbelül 25 százalékkal magasabb szakítószilárdsággal és nyírószilárdsággal rendelkező hegesztési varratot készíthet hegesztett állapotban. Ez a fémtöltet ugyanazt a feszültséget és huzalelőállítási sebességet használja, mint a 4043. A 4043-hoz képest nagy folyékonysággal, alacsony zsugorodási aránnyal és alacsonyabb hegesztési füsttel rendelkezik. Használható 1XXX, 3XXX és 5XXX alapanyagok hegesztésére is, amelyek kevesebb mint 3 százalék magnéziumot tartalmaznak (mint például az 5052), valamint 6XXX alapfémek hegesztésére is.

A 4XXX sorozatú töltőanyagok általában kevesebb hegesztési elszíneződést és füstöt okoznak az 5XXX sorozatú töltőanyagokhoz képest, ami segíthet csökkenteni a hegesztés utáni tisztításra fordított időt és pénzt.

5XXX sorozatú töltőanyagok. Számos 5XXX sorozatú töltőfém lehetőség van, amelyet 6XXX alumínium alapanyag hegesztéséhez használhat. Két gyakori választás az 5356 és az 5556.

A 6XXX sorozat hegesztésekor az 5356-os töltőanyag jó repedésállóságot és szilárdságot, kiváló alakíthatóságot, elfogadható korrózióállóságot, kiváló színegyeztetési képességet az eloxálás után és kiváló szívósságot kínál. Vegye figyelembe, hogy ezek a töltőanyagok nem alkalmasak a hegesztés utáni hőkezelésre vagy magas hőmérsékletű (150-350 fokos) alkalmazásokra.

Az 5556-os töltőanyagok hasonló repedésállósággal, képlékenységgel és korrózióállósággal rendelkeznek, mint az 5356-os, de még nagyobb szilárdsággal is rendelkeznek. Az 5356 ötvözetekhez hasonlóan az 5556-os töltőanyagok sem tűrik a magas hőmérsékletű alkalmazásokat vagy a hegesztés utáni hőkezelést, de színben jól illeszkednek az eloxálás után.

Egy másik 5XXX sorozatú töltőanyag, az 5554 az egyetlen 5XXX sorozatú töltőanyag, amely elviseli a magas hőmérsékletű alkalmazásokat és a hegesztés utáni hőkezelést, de nem használják olyan széles körben.

A legjobb illeszkedés megtalálása

Az alumíniumhoz való töltőanyag kiválasztásakor azt fogja tapasztalni, hogy nincs mindenre egyforma megoldás. Az üzemi körülmények és a hegesztett alkatrész végső felhasználása kritikus tényezők a helyes választás meghozatalában.

Konzultáljon egy megbízható töltőanyaggyártóval vagy hegesztőforgalmazóval támogatásért és annak meghatározásához, hogy melyik osztályba tartozó töltőanyag a legjobb választás.

Míg az egyik töltőfém nagyobb szilárdságot vagy szívósságot biztosíthat, egy másik jobb korrózióállóságot vagy alakíthatóságot. A cél az, hogy olyan alumíniumötvözetet válasszunk, amely a termék és a tervezett felhasználás követelményeinek leginkább megfelelő hegesztést eredményez.