Lühike vastus: jah, 6061 on keevitatav
Alumiinium 6061 on Al-Mg-Si kuumtöödeldud-sulam ja seda peetakse 6xxx perekonna üheks kõige keevitatavamaks sulamiks. See keevitab usaldusväärselt gaas-volframkaarkeevitusega (TIG) või gaas-metallikaarkeevitusega (MIG), kui kasutatakse õiget täitemetalli ja kontrollitakse soojuse sisendit. Kompromiss-, millest enamik ostjaid puudust tunneb, seisneb selles, et 6061-T6 üle-vanandamine vananeb kuumusest mõjutatud tsooni (HAZ), vähendades selle kohalikku tugevust ligikaudu poole võrra. See juhend annab tootjatele ja hankemeeskondadele andmed, mis on vajalikud 6061 liitekohtade enesekindlaks täpsustamiseks, keevitamiseks ja kontrollimiseks.
Mis teeb 6061 keevitatavaks
6061 kõveneb magneesium-ränipaar, mis moodustab Mg2Si faasi. Selle nimikoostis standardite EN 573-3 ja GB/T 3190-2020 järgi sisaldab magneesiumi 0,8-1,2%, räni 0,4-0,8%, vaske 0,15-0,40%, kroomi 0,04-0,35%, rauda kuni 0,5%, tsingi kuni 0,0%. kuni 0,25% ja titaan kuni 0,15%, tasakaal alumiinium. Sulamisvahemik on ligikaudu 582-652C. Erinevalt Al-Cu (2xxx) ja Al-Zn (7xxx) sulamitest talub 6061 keevisõmbluse termilist tsüklit ilma tugeva kuumpragudeta, mistõttu eelistatakse seda keeviskonstruktsioonide puhul 7075-le. Võrreldes 5052-ga pakub 6061-T6 suuremat tugevust kandvate keevisraamide jaoks; võrreldes 6063-ga annab see sama ekstrusioonijõu jaoks suurema tugevuse.
Täitematerjali valik: ER4043 vs ER5356
AWS A5.10/A5.10M jaoks on 6061 kaks tööhobuse täiteainet ER4043 (AlSi5) ja ER5356 (AlMg5). ER4043 pakub suurepärast tahkestumise-pragunemiskindlust, head voolavust ja märgumist ning sobib ideaalselt õhukeste lehtede ja üldiste 6061/6063 vuukide jaoks; selle keevitatud{12}}tugevus on mõõdukas ja anodeeritud värvus on tumedam hall. ER5356 tagab suurema -keevitatud tugevuse, mis on lähemal mitteväärismetallile 6061, sobib hästi 6xxx anodeeritud viimistlusega ja sobib konstruktsiooni-, mere- ja paksuse{18}}töödega. Praktiline reegel on lehtede ja õhukeste sektsioonide puhul vaikimisi ER4043 ja ER5356 üleminek, kui keevisõmblus peab kandma koormust või vastama anodeeritud värvile. Ärge kunagi kasutage täiteainena 6061 ennast: see tahkub pragude{24}}tundlikuks struktuuriks ja laguneb jahutamisel.
Keevitusprotsessid ja parameetrid
Vahelduvvoolu- ja argoonvarjestusega TIG (GTAW) on eelistatud kuni umbes 6 mm paksuste lehtede, juurekäikude ja kosmeetiliste keevisõmbluste jaoks. Argooni või argooni{2}}heeliumi seguga impulss-MIG (GMAW) sobib tootmistsüklite ja paksema plaadiga. Enne keevitamist rasvatage atsetooni või lahustiga, seejärel eemaldage oksiidkile roostevabast terasest traatharjaga, mis on ette nähtud ainult alumiiniumile; katkematu oksiidikiht põhjustab inklusioone ja halba sulandumist. Eelsoojendage paksud osad maksimaalselt temperatuurini 90-120C, hoidke läbipääsutemperatuuri 120C või alla selle, kaldplaat on paksem kui 6 mm 60-70-kraadise nurga ja 2-3 mm juurevahega ning hoidke täitetraati kuivana, sest niiskusest tulenev vesinik on poorsuse peamine põhjus.
T6 dilemma: tugevuse kaotus kuumus{1}}mõjutatud tsoonis
6061-T6 mitteväärismetalli minimaalne voolavuspiir on umbes 276 MPa ja tüüpiline tõmbetugevus on ligikaudu 310 MPa ASTM B209 kohta. Keevitamine muudab seda lokaalselt: keevitussoojus -vanendab HAZ-i, mis langeb tagasi T4-taseme omaduste poole. Avaldatud tehniliste andmete kohaselt on -keevitatud HAZ voolavuspiir ligikaudu 100–165 MPa, mis on umbes 40–50% madalam T6 baasväärtusest, kusjuures HAZ on tavaliselt 15–30 mm lai, olenevalt soojuse sisendist ja paksusest. Struktuurikoodid, nagu AWS D1.2, põhinevad lubatud pingetel nõrgemal keevitatud seisukorral, seega tuleks keevitatud sõlmed projekteerida vastavalt HAZ-i omadustele. Keevitusjärgne kuumtöötlemine võib taastada T6 tugevuse, kuid ohustab moonutusi ja on praktiline ainult väikeste, kriitiliste osade puhul; tugevalt keevitatud konstruktsioonide puhul võib ökonoomne alternatiiv olla alates 6061-O või T4 viimase vananemisetapiga.
Levinud vead ja ennetamine
Poorsus: põhjustab täiteainel või plaadil oleva niiskuse vesinik; vältida kuiva täiteaine ladustamise, puhaste pindade ja piisava argoonivooluga. Tahkumise pragunemine: peaaegu alati täiteaine probleem; kasutage ER4043 või ER5356, mitte kunagi 6061 täiteainet ja kontrollige kraatri täitmist keevisõmbluste otstes. Moonutused: hallake jäiga kinnituse, tasakaalustatud keevitusjärjestuste, kleebisõmbluste, tagasi-sammu tehnika ja väiksema soojussisendiga. Oksiidide lisamine: vältige muude metallide pintslite kasutamist ja lahustiga rasvaärastusi; kasutage spetsiaalset roostevabast terasest harja. Kraatri praod ja kaarelöögid: kasutage keevisõmbluse lõpetamisel väljavoolu-eemalduskaarte või kontrollitud voolu koonust.
Mida peaksid ostjad keevitatud 6061 osade jaoks täpsustama
Kirjutage need nõuded pakkumis- ja ostutellimusse: keevitusstandard AWS D1.2/D1.2M konstruktsioonitööde jaoks või ISO 10042 kvaliteeditase B või C kaarkeevisliidete jaoks; NDT, näiteks visuaalne kontroll vastavalt standardile ISO 17637, värvi läbitungimine vastavalt ISO 3452-1 pinnapragudele või radiograafia, kui disain seda nõuab; põikisuunalised tõmbekupongid tootmiskeevistest, kui tugevus on kriitiline; materjalisertifikaadid vastavalt EN 10204 tüübile 3.1, keemiline koostis vastavalt standardile EN 573-3 või GB/T 3190-2020 ning mõõtmete tolerantsid vastavalt standardile EN 485-2 või GB/T 3880 lehtede ja plaatide jaoks; ja täiteaine klassifikatsioon AWS A5.10 järgi koos selle partii sertifikaadiga.
KKK
K: Kas 6061 alumiiniumi on lihtne keevitada?
V: Jah. 6061 on üks 6xxx-seeria kõige keevitatavamaid sulameid. Kasutage ER4043 või ER5356 täiteainet ja reguleerige soojuse sisendit, et tekitada helisid.
K: Millist täitematerjali tuleks kasutada alumiiniumi 6061 keevitamiseks?
V: ER4043 (AlSi5) maksimaalse pragunemiskindluse ja voolavuse tagamiseks või ER5356 (AlMg5), kui on vaja suuremat keevitustugevust või anodeerivat värvi sobivust. Ärge kasutage 6061 ennast täiteainena.
K: Kas 6061-T6 kaotab pärast keevitamist tugevust?
V: Jah. Kuum-mõjutatud tsoon on keevisõmbluse kuumuse tõttu üle-vananenud ja kaotab tavaliselt 40-50% põhimetalli-tugevusest, langedes ligikaudu T4-tasemele. Kujundage keevisliited vastavalt keevitatud HAZ-väärtustele AWS D1.2 järgi.
K: Kas 6061 saab keevitada 6063 või 5052 külge?
V: Jah{0}} keevitab 6063-ga ER4043 või ER5356-ga. Liigendite 6061 kuni 5052 jaoks on eelistatud ER5356, kuna selle suurem magneesiumisisaldus sobib paremini 5xxx seeriaga.
K: Kas TIG või MIG on parem 6061 keevitamiseks?
V: Vahelduvvooluga TIG sobib õhukeste lõikude, juurekäikude ja kosmeetiliste keevisõmbluste jaoks; impulss-MIG tagab suurema sadestamise määra tootmise ja paksemate sektsioonide jaoks. Mõlemad kasutavad argoonkaitset.
K: Kas 7075 alumiinium on keevitatav?
V: 7075 ei ole üldiselt soovitatav keevitamiseks, kuna selle Al-Zn-Mg-Cu keemia on altid kuumpragunemisele ja tugevale kuumus-mõjutatud-tsooni tugevuse kadumisele. Keevitatud alumiiniumkonstruktsioonide jaoks on 6061 praktiline valik.
