Schweißbare und nicht schweißbare Aluminiumlegierungen
Aluminiumlegierungen werden hauptsächlich geschweißt Lichtbogenschweißen in einer Inertgasumgebung, nicht verbrauchbare oder verbrauchbare Elektrode, normalerweise Argon-Lichtbogenschweißen. Die meisten Aluminiumlegierungen lassen sich gut schweißen. Bei einigen Aluminiumlegierungen wird das Lichtbogenschweißen jedoch nie verwendet.. Wieso den? Betrachten wir kurz die verschiedenen Reihen von Aluminium-Knetlegierungen hinsichtlich ihrer Schweißeignung..
Schweißbare Aluminiumlegierungen
Serie 1ХХХ. Technisch reines Aluminium (mindestens 99 %). Gilt, meist, als Stromleiter oder für Produkte mit hoher Korrosionsbeständigkeit. Alle diese Legierungen (Aluminiumsorten) leicht zu schweißen. Die am häufigsten verwendete Schweißlegierung ist 1100 (Aluminiummarke AD nach GOST 4784 zu verformbar Aluminiumlegierungen).
Serie 3ХХХ. Diese Reihe umfasst mittelfeste Aluminiumlegierungen, die sich leicht formen lassen. Wird häufig für Wärmetauscher und Klimaanlagen verwendet. All diese Legierungen leicht zu schweißen Schweißen von Aluminiumlegierungen 4043 oder 5356 (Analoga nach GOST 4784 – Schweißlegierungen SvAK5 und SvAMg5).
Serie 4ХХХ. Diese Aluminiumlegierungen werden üblicherweise als Legierungen zum Schweißen oder Löten verwendet.. Manchmal können sie aber auch als schweißbare Materialien verwendet werden.. In diesem Fall werden sie mit einer Legierung verschweißt 4043 (SvAK5).
Serie 5ХХХ. Es handelt sich um eine Reihe von Aluminiumlegierungen, die hauptsächlich für hochfeste Bleche und Platten verwendet werden. Alle von ihnen leicht zu schweißen mit Schweißlegierung 5356 (SvAMg5). Für die härtesten Legierungen, solche wie 5083 (AMg4.5), Legierungen verwendet werden 5183 oder 5556.
Serie 6ХХХ. Das – Aluminiumlegierungen, hauptsächlich, für Strangpressprofile, obwohl sie auch für Bleche und Platten verwendet werden. Sie neigen beim Schweißen zu Heißrissen.. Mit der richtigen Technologie jedoch alle ziemlich gut verschweißt mit Schweißlegierungen 4043 und 5356.
Cm. nimmt sogar deutlich zu (Abb.
Nicht schweißbare Aluminiumlegierungen
Und wo sind die berühmten hochfesten Aluminiumlegierungen der 2XXX- und 7XXX-Reihe? Warum nicht ganz vorn beim Schweißen? Und hier ist der Grund!
Serie 2ХХХ. Diese hochfesten Aluminiumlegierungen für die Luft- und Raumfahrt („Duraly“) werden hauptsächlich in Form von Blechen und Platten verwendet.. Ihre chemische Zusammensetzung macht die meisten von ihnen aufgrund ihrer großen Neigung zu Heißrissen durch Lichtbogenschweißverfahren nicht schweißbar.. Ausnahme sind Legierungen 2219 und 2519, die mit Schweißlegierungen gut geschweißt sind 2319 oder 4043. Die Schweißbarkeit dieser Legierungen führt zu einer fast vollständigen Abwesenheit von Magnesium in ihnen.. Ein Analogon dieser beiden Legierungen ist die heimische Aluminiumlegierung D20, aus denen hochfeste geschweißte Bleche hergestellt werden. Beliebt für seine hochfeste Legierung 2024 und die Querkontraktionszahl nimmt mit ab 4784) niemals schweißen Lichtbogenschweißen, da es beim Schweißen extrem anfällig für Heißrisse ist.
Serie 7ХХХ. Dies ist auch eine Reihe von hochfesten Aluminiumlegierungen für die Luft- und Raumfahrt. Wie die Legierungen der 2XXX-Serie, die meisten von ihnen nicht schweißen Lichtbogenschweißverfahren aufgrund von Heißrissen und Anfälligkeit für Spannungskorrosion. Ausnahmen sind Legierungen mit einem Mindestkupfergehalt. – weniger 0,1 %. Das sind Legierungen 7003 und 7005 (unsere 1915) für Strangpressprofile und Legierungen 7039 für Blätter. Alle drei Legierungen lassen sich mit einer Schweißlegierung gut schweißen 5356.
Warum schweißen sie keine Durals?
Die Hauptursache für Heißrisse beim Schweißen von „nicht schweißbaren“ Aluminiumlegierungen der Reihen 2XXX und 7XXX ist wie folgt. Beim Schweißen in der Schweißzone – der Wärmeeinflusszone – werden entlang der Korngrenzen Legierungsbestandteile – Eutektika und intermetallische Verbindungen – getrennt – Schmelzpunkt unten, als die Grundlegierung. Dies senkt und erweitert den Temperaturbereich der Erstarrung der Korngrenzen. deshalb, Beim Lichtbogenschweißen solcher Legierungen erstarren die Korngrenzen zuletzt, damit, unter Einwirkung von Schwindspannungen leicht rissig. Bisschen von, dies führt zu einer Erhöhung der galvanischen Potentialdifferenz zwischen den Korngrenzen und dem Rest der Kornstruktur, wodurch Korngrenzen anfälliger für Spannungskorrosion werden.
Wenn Nieten besser sind als Schweißen
Aus all diesen Gründen werden Aluminiumlegierungen der 2XXX- und 7XXX-Reihen verwendet oft mechanisch verbunden, was ist geschweißt. Manchmal wird Widerstandsschweißen verwendet, sowie Reibschweißen. Reibschweißen „funktioniert“ bei deutlich niedrigeren Temperaturen, als Bogen, schmilzt das Grundmetall nicht und beseitigt daher Probleme, mit Verhärtung verbunden.
Quellen:
Aluminium und Aluminiumlegierungen, J.R. Davis, Fotos, 1996.
G. Mathers, Das Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen, Woodenhead Publishing Ltd, 2002.