Izstrādājot izgatavotas metāla daļas, inženieri bieži norāda 3003 H18 alumīniju, jo tas piedāvā visaugstāko izturību un virsmas cietību, kas pieejama augstas korozijas -noturīgo 3003 sakausējumu sērijā. Tomēr, ja šie augstas stiprības komponenti ir jāsavieno kopā, rodas būtiska inženiertehniska problēma: kas notiek, ja metināšanas degli izmantosit, lai pilnībā nospriegotu-rūdīto alumīniju?
Vai 3003 H18 alumīnijs ir metināms? Jā, pašam sakausējumam ir lieliska metināmība un tas viegli uzņem pildvielu, neplaisājot. Tomēr 3003 H18 metināšana nav ieteicama nesošajām konstrukcijām. Intensīvais metināšanas procesa karstums pilnībā iznīcina materiāla aukstā -apstrādes spēku karstuma-ietekmētajā zonā (HAZ). Pēc metināšanas metāls, kas atrodas tieši ap metināto savienojumu, dramatiski mīkstina, atgriežoties stāvoklī, kas līdzīgs pilnībā atlaidinātajam "O" rūdījumam.
Šajā tehniskajā rokasgrāmatā ir izskaidrota karstuma{0}}ietekmētās zonas metalurģiskā mehānika, sīki aprakstīti konkrētie sagaidāmie stiprības zudumi, salīdzināta dažādu rūdījumu metināmība un sniegtas praktiskas inženiertehniskās vadlīnijas drošai 3003 alumīnija metināšanai.
Kas ir 3003 H18 alumīnija plāksne?
Lai saprastu, kāpēc metināšana rada strukturālu vājo vietu, mums ir jādefinē materiāla pamatstāvoklis.
3003 alumīnijs pieder 3xxx sērijai, norādot, ka tas ir alumīnija-mangāna (Al-Mn) sakausējums. Tas ir visā pasaulē atzīts par izcilo ķīmisko un atmosfēras koroziju izturību. Vissvarīgākais ir tas, ka tas nav-termiski-apstrādājams sakausējums. Ar tās spēku nevar manipulēt, izmantojot novecošanas krāsni.
Apzīmējums H18 attiecas tikai uz tā fizisko raksturu. Tas ir "pilns-cietais" nosacījums. Velmētavā alumīnijs tiek nepārtraukti auksti -velmēts istabas temperatūrā līdz maksimālajam komerciālajam samazinājumam. Šī mehāniskā saspiešana rada milzīgu iekšējo dislokāciju blīvumu, kā rezultātā 3003 sakausējumam tiek nodrošināta visaugstākā iespējamā stiepes un tecēšanas izturība, bet tai nav gandrīz nulles elastības.
Vai 3003 H18 alumīnijs ir metināms?
No ražošanas viedokļa 3003 H18 ir ļoti viegli metināms. Tas labi plūst, necieš no karstuma-plaisāšanas un lieliski savienojas ar standarta pildvielām.
Tomēr no inženiertehniskā un strukturālā viedokļa metināšanas 3003 H18 pārspēj mērķi iegādāties H18 rūdījumu. Jūs iegādājaties H18 tā augstās tecēšanas robežas dēļ. Brīdī, kad izsit metināšanas loku, jūs neatgriezeniski izdzēšat šo stiprību visā metināšanas šuvē.
Kāpēc metināšana iznīcina 3003 H18 izturību
3003 H18 stiprums ir uzkrāta mehāniskā kinētiskā enerģija. Volframa inertās gāzes (TIG) vai metāla inertās gāzes (MIG) metināšanas ārkārtējais karstums darbojas kā lokalizēta atlaidināšanas krāsns.
Kad metināšanas deglis uzkarsē metālu virs tā pārkristalizācijas temperatūras, H18 temperatūras ļoti saspiestā, saspringtā iekšējā graudu struktūra atslābinās. Metāls karstuma-ietekmētajā zonā (HAZ)-zonā, kas atrodas tieši blakus metinātajam baseinam,-veido pilnīgi jaunu, bez spriedzes{5}}graudu struktūru.
Šis process pārvērš HAZ no pilnīgas{0}}cieta (H18) stāvokļa par pilnībā mīkstu, atlaidinātu (O temperamentu). Lai gan jūsu parastā metāla tecēšanas robeža joprojām var būt 130 MPa, šaurā metāla josla tieši blakus metinājumam samazināsies līdz aptuveni 40 MPa.
3003 alumīnija loksnes metināšanas veiktspējas analīze
Lai noteiktu šīs struktūras degradācijas smagumu, inženieri paļaujas uz mehānisko testēšanu pirms un pēc metināšanas procesa. Tālāk esošajā tabulā ir aprakstīta fiziskā transformācija karstuma{1}}ietekmētajā zonā.
| Īpašuma parametrs | Pirms metināšanas (3003 H18) | Pēc metināšanas (HAZ) |
| Stiepes izturība | Augsts (140–180 MPa) | Ievērojami samazināts (~110 MPa) |
| Ražas spēks | Augsts (120–150 MPa) | Ievērojami samazināts (~40 MPa) |
| Cietība (Brinell) | Augsts (~ 40–55 HB) | Zems (~ 25 HB) |
| Elastīgums (pagarinājums) | Ļoti zems (~ 1% - 4%) | Dramatically Increased (> 25%) |
| Mikrostruktūra | Cieši saspiests | Pārkristalizēts un atslābināts |
Ražošanas datu analīze:
Ja projektējat spiedtvertni, kas aprēķina sieniņu biezumu, pamatojoties uz 120 MPa tecēšanas robežu 3003 H18, tvertne neizdosies. Tas balonēs un plīsīs tieši pie HAZ, kur tecēšanas robeža ir nokritusies līdz 40 MPa.
Inženiertehniskā gadījuma izpēte: uzglabāšanas tvertnes kļūme
Rūpniecisko iekārtu ražotājs izstrādāja taisnstūrveida šķidruma uzglabāšanas tvertni. Lai tvertnes sienas būtu plānas un samazinātu svaru, viņi iegādājās 3003 H18 alumīnija plāksnes. Izgatavotāju komanda TIG metināja šuves. Uzpildot tvertni ar ūdeni hidrostatiskā spiediena pārbaudei, metinātie savienojumi neplaisāja, bet metāls uzreiz paralēli metinājuma šuvēm izstiepās, izspiedās un galu galā plīsa vaļā.
Ražotājs sazinājās ar mūsu metalurģijas komandu. Analīze bija vienkārša: TIG metināšanas process bija lokāli atkausējis H18 materiālu. Mēs pārcēlām to iepirkumu uz 5052 alumīniju — jūras-sakausējumu, kura pamatizturība ir atkarīga no magnija sakausējuma, nevis tikai aukstās velmēšanas, ļaujot metinātajai konstrukcijai uzturēt nepieciešamo spiediena līmeni.
Vai jūs projektējat metinātu konstrukciju un paļaujaties uz auksti velmētas -velmēšanas augsto izturību? Tas ir kritisks inženiertehniskais risks. Sazinieties ar mūsu tehnisko komandu jau šodien, lai saņemtu bezmaksas metināmības novērtējumu. Mēs varam piegādāt 3003 O, 3003 H14 un 5052 alumīnija testa paraugus, lai jūsu ražošanas komanda varētu pārbaudīt savienojumu efektivitāti, pirms veicat lielapjoma pasūtījumu.
Ieteicamās metināšanas metodes 3003 alumīnija sakausējumiem
Ja jums ir jāmetina 3003 alumīnijs-neatkarīgi no tā temperatūras-, tiek piemērota standarta rūpnieciskā prakse.
Piemērojamie metināšanas procesi:
- TIG metināšana (GTAW): ideāli piemērota plānām 3003 alumīnija loksnēm. Tas piedāvā precīzu siltuma kontroli, kas palīdz samazināt karstuma{2}}ietekmētās zonas platumu, lai gan nevar pilnībā novērst mīkstināšanu.
- MIG metināšana (GMAW): ieteicama biezākām 3003 alumīnija plāksnēm. Tas ir ātrāks un nodrošina lielisku iekļūšanu konstrukciju locītavās.
Standarta pildvielu metāli:
- ER1100: izmanto, lai saskaņotu parasto metālu ķīmisko sastāvu un maksimāli palielinātu izturību pret koroziju, un tā ir augstākā prioritāte.
- ER4043: visizplatītākā un ļoti ieteicamākā pildviela 3003. Silīcija pievienošana pazemina kušanas temperatūru un nodrošina izcilu plūstamību, samazinot metinājuma plaisāšanas risku.
- ER5356: var izmantot, bet parasti 4043 ir priekšroka parastajiem metāliem 3003, ja vien turpmākai anodēšanai nav nepieciešama krāsu saskaņošana.
3003 H18 vs H14 vs O alumīnija metināmība
Lai novērstu konstrukcijas bojājumus, iepirkumu vadītājiem ir jāizvēlas pareizais metināto lietojumu temps. Zemāk esošajā tabulā ir parādīts, kāpēc smagai ražošanai priekšroka tiek dota mīkstākiem izstrādājumiem.
| Temperatūra | Sākotnējais spēks | Izlikt -metināšanas HAZ stiprumu | Spēka saglabāšana / locītavu efektivitāte |
| 3003 O (rūdīts) | Zems | Zems | 100%(Materiāls jau ir mīksts, tāpēc karstums neizraisa nekādu mehānisku noārdīšanos.) |
| 3003 H14 (puse{2}}cieta) | Vidēja | Zems | Mērens zaudējums(Ievērojams kritums, bet mazāk dramatisks nekā H18.) |
| 3003 H18 (Pilna{2}}Hard) | Augsts | Zems | Smags zaudējums(Maksimālā iespējamā struktūras degradācija.) |
Secinājums: Spēcīgi metinātām konstrukcijām 3003 O alumīnija loksne ir tehniski visprognozējamākā, jo tās īpašības saglabājas vienādas. Tomēr 3003 H14 alumīnija spole ir visizplatītākais nozares kompromiss, kas piedāvā zināmu stingrību lietošanai, vienlaikus pieņemot, ka metinātās šuves attēlos mīkstākus konstrukcijas punktus.
Rūpnieciskie pielietojumi
Pamatojoties uz HAZ mīkstināšanas mehānismu, 3003 H18 pielietojums ir stingri ierobežots.
NEMETINĀT 3003 H18, ja:
- Detaļa tiks pakļauta lielai fiziskai slodzei, vibrācijai vai iekšējam spiedienam (piemēram, spiedtvertnes, pacelšanas kronšteini, konstrukcijas karkass).
- Jūsu inženiertehniskie aprēķini balstās uz H18 tecēšanas robežu, lai novērstu detaļu deformāciju.
Pieņemamie pieteikumi 3003 H18:
- Sastāvdaļas, kas ir mehāniski piestiprinātas (kniedētas vai pieskrūvētas), nevis metinātas.
- Plakani arhitektūras paneļi, ROPP pudeļu aizbāžņi un stingri iepakojuma materiāli, kur nepieciešama augsta virsmas cietība, bet nav nepieciešama savienošana.
Termiskās apstrādes un metinātā alumīnija saistība
Ražotāji bieži uzdod jautājumu: "Vai es varu metināt 3003 H18 un pēc tam to termiski-apstrādāt, lai atgūtu spēku?"
Atbilde ir nepārprotama nē. Tā kā 3003 ir ne-termiski-apstrādājams sakausējums, jūs nevarat ievietot metināto mezglu novecojošā krāsnī, lai sacietētu HAZ. Kad metināšanas deglis ir atlaidis metālu, vienīgais fiziskais veids, kā atjaunot tā H18 izturību, ir palaist visu metināto mezglu caur auksto -velmētavu-, kas ir praktiski neiespējami. Ja jūsu metinātajam mezglam ir nepieciešama liela izturība, jums ir jāpāriet uz termiski -apstrādājamu sakausējumu, piemēram, 6061, ko var metināt mīkstā stāvoklī un pēc tam mākslīgi novecot līdz T6 temperatūrai.
Jūsu sertificēts ražošanas piegādātājs{0}}gatavs alumīnijs
Augstas stiprības materiāla norādīšana, lai iznīcinātu šo stiprību uz metināšanas galda, ir dārga iepirkuma kļūda. Jums ir nepieciešams piegādes ķēdes partneris, kurš saprot rūpnīcas ražošanas metalurģijas realitāti.
Mēs darbojamies kā augstas jaudas{0}}rūpnieciskā alumīnija piegādātājs, nodrošinot materiālus, kas stingri atbilst ASTM B209 starptautiskajiem standartiem. Neatkarīgi no tā, vai jūsu ražošanas līnijai ir nepieciešama 3003 O alumīnija loksne ļoti paredzamiem metinātiem mezgliem, 3003 H14 vispārējai lokšņu metāla apstrādei vai 3003 H18 mehāniski piestiprinātiem stingriem paneļiem, mums ir precīzas ražošanas iespējas, lai izpildītu jūsu precīzās prasības. Katrā sūtījumā ir iekļauti visaptveroši dzirnavu pārbaudes sertifikāti (MTC), kas garantē drošai izgatavošanai nepieciešamās mehāniskās īpašības.
Vai esat gatavs saskaņot materiālu specifikācijas ar faktiskajiem ražošanas procesiem? Mums ir liels 3003 alumīnija krājums visās kategorijās, kas ir gatavi pielāgotai sagriešanai,-līdz-apstrādei un tūlītējai globālai eksportēšanai. Nosūtiet mums savus nepieciešamos biezumus, izmērus un metināšanas prasības jau šodien. Mūsu eksperti eksporta pārdošanas inženieri izskatīs jūsu pieteikumu un dažu stundu laikā sniegs pārskatāmu, rūpnīcas{5}}tiešu piedāvājumu. Sazinieties ar mums tūlīt, lai nodrošinātu alumīnija piegādi.
Saņemiet cenas piedāvājumu 24 stundu laikā
