Алюминиевый наполнитель:
варианты и их влияние на качество
Выбор наполнителя повлияет на качество и прочность
готового продукта, поэтому выбирайте с умом
Автор: Линдси Луминосо
Обновлено 18 января 2023 г.
14 января 2015 года
После того как вы определились с основным материалом и его обработкой после сварки,
выбор подходящего алюминиевого присадочного материала для работы может оказаться
не такой сложной задачей.
Несмотря на то, что алюминий приобретает всё большее значение в сварке,
производстве и металлообработке, его использование может оказаться непростой
задачей. Правила, которые обычно применяются к низкоуглеродистой стали, не всегда
применимы к сварке алюминия. Как же выбрать подходящий присадочный сплав для
работы?
РАССМОТРИТЕ ВОЗМОЖНЫЕ ПРОБЛЕМЫ С
ЗАВЕРШЕННОЙ РАБОТОЙ
При выборе сварочного присадочного сплава в первую очередь необходимо определить,
какие факторы могут стать проблемой при выполнении готовой работы. Например,
подвержен ли основной материал растрескиванию? Поскольку химический состав
сварного шва определяется основным материалом, присадочным сплавом и степенью
разбавления сварного шва, химический состав присадочного сплава играет решающую
роль в определении чувствительности к растрескиванию.
Еще одним важным фактором является конечная прочность сварного шва. В отличие от
стали, алюминиевые сварные швы редко бывают такими же прочными, как основной
материал. Поскольку разные присадочные сплавы имеют разную прочность на разрыв и
сдвиг, выбор правильного присадочного сплава имеет решающее значение.
Часто внешний вид сварного шва и эстетика играют важную роль. Например, с сплавами
4xxx часто проще работать, они обладают отличной текучестью, что улучшает внешний
вид сварного шва по сравнению со сплавами 5xxx. Они также обеспечивают хорошую
устойчивость к образованию трещин и менее склонны к образованию пористости. Однако
если готовое изделие будет подвергаться анодированию, следует использовать сплавы
5xxx. Анодирование часто применяется, когда готовое изделие будет окрашиваться, и
сплавы 5xxx обеспечивают наилучшее соответствие цвету.
Будет ли деталь подвергаться холодной обработке или формовке после
сварки? Пластичность не является важным свойством для большинства
сварочных работ, за исключением случаев, когда после сварки деталь
подвергается вальцовке или другому процессу формовки.
Эти и другие соображения необходимо принять во внимание перед
окончательным выбором алюминиевого присадочного сплава для
сварки. После того как будут выбраны необходимые параметры, выбор из
семейства сплавов станет более простой задачей.
Какой присадочный металл используется для
сварки алюминия? Преимущества различных
видов присадочных материалов
Сплавы для наплавки представлены в семействах 1xxx, 2xxx, 4xxx и 5000, но в
этой статье мы рассмотрим особенности и преимущества двух наиболее
распространённых семейств сплавов — 4xxx и 5xxx.
В сплавах 4xxx в качестве основного легирующего элемента используется
кремний (Al-Si), наиболее распространёнными из которых являются 4043 и
4047. Как упоминалось ранее, присадочные сплавы Al-Si характеризуются
отличной текучестью и очень хорошей устойчивостью к образованию трещин в
сварном шве. Кроме того, они менее склонны к образованию пор в сварном
шве, чем присадочные сплавы 5xxx.
При сварке экструзионных профилей 6xxx или листовой стали, такой как 6061,
широко используются присадочные сплавы 4xxx, поскольку химический состав
сварного шва помогает снизить чувствительность к трещинам, характерную
для этого семейства базовых материалов. Как правило, присадочные сплавы
4xxx не следует использовать для сварки алюминиево-магниевых (Al-Mg)
базовых материалов 5xxx. Сочетание кремния и магния может привести к
образованию интерметаллического соединения, известного как силицид
магния, которое очень хрупкое. В результате сварные швы, как правило,
обладают низкой пластичностью и прочностью. Обратите внимание, что из
этого правила есть исключения при сварке базовых сплавов с относительно
низким содержанием магния, таких как 5052.
При сварке присадочными сплавами 4xxx следует учитывать, что они
относительно мягкие, и для диаметров менее 1/16 дюйма (1,6 мм)
оптимальным решением является двухсторонняя система, такая как Power
Wave C300 от Lincoln Electric с алюминиевым пистолетом Magnum Pro.
Наполнители 5xxx, из которых наиболее распространён 5356, часто
представляют собой простые бинарные сплавы Al-Mg. Сплавы 5xxx обычно
выбирают за их прочность. Для дальнейшего повышения прочности, как в
случае с наполнителями 5183 и 5556, обычно добавляют марганец и большее
количество магния.
Следует отметить, что для достижения той же тепловой мощности при сварке
сплавами 5xxx требуется более высокая скорость подачи проволоки, чем при
сварке сплавами 4xxx. Кроме того, эти сплавы не такие текучие, как сплавы
4xxx, поэтому внешний вид сварного шва может быть не таким однородным и
гладким, хотя для улучшения «смачиваемости» были разработаны
специальные сплавы 5xxx, такие как SuperGlaze 5356 TM от Lincoln Electric. Изза высокого содержания магния в сплавах 5xxx часто образуется чёрный
налёт, особенно при сварке MIG.
Так зачем же выбирать присадочные сплавы 5xxx? Просто потому, что их
механические свойства намного лучше, чем у присадочных сплавов
4xxx. Например, пластичность и прочность на сдвиг у 5356 значительно выше,
чем у 4043. Поэтому, если прочность имеет первостепенное значение, сплавы
5xxx — лучший выбор.
Если сомневаетесь, спросите
В целом, если принять во внимание основной материал и его обработку после
сварки, выбор подходящего присадочного материала из алюминия для
конкретной задачи может оказаться не такой сложной задачей. Если вы
столкнулись с конкретной проблемой, опытные поставщики оборудования для
сварки алюминия могут помочь вам найти лучший присадочный сплав для
вашей задачи.
Грегори Д. Дориа — директор по глобальным продажам и техническим
услугам компании Lincoln Electric Aluminium Solutions, Миссиссога,
Онтарио. www.lincolnelectric.com/alum
0
