Uvod v 20-200 mm aluminijasto ploščo
Aluminijasta plošča v razponu debeline od 20 mm do 200 mm se uporablja za težko-industrijsko opremo, strukturne komponente, pomorsko izdelavo, orodja, kalupe in transportno opremo, kjer je treba združiti visoko trdnost in majhno težo. Za razliko od tanke pločevine se debela plošča običajno dobavlja kot ravno-valjan ali žagan izdelek z določeno ravnostjo, stanjem robov in notranjimi zahtevami glede kakovosti. Izbira zlitine je odvisna od delovnega okolja, obremenitve in načrtovanih načinov spajanja. Običajne stopnje so 6061, 5052, 5083, 5754, 7075 in 2024, veljavni standardi pa vključujejo ASTM B209, EN 485-2 in GB/T 3880.
Pregled zlitin in temperiranja
6061-T651 ponuja uravnoteženo kombinacijo trdnosti, obdelovalnosti in odpornosti proti koroziji ter se pogosto uporablja za konstrukcijske in strojno obdelane dele; tipične referenčne vrednosti so natezna trdnost približno 290–340 MPa, meja tečenja približno 240–310 MPa in 8–12-odstotni raztezek. 5052-H32/H34 zagotavlja dobro odpornost proti koroziji in sposobnost oblikovanja z nateznimi vrednostmi okoli 210–280 MPa, primerno za pomorske in izdelane komponente. 5083-H116/H321 je uveljavljen pomorska zlitina z visoko korozijsko odpornostjo in dobro varljivostjo, tipično 275-350 MPa natezno trdnost. 5754-H22/H32 ponuja dobro sposobnost oblikovanja za transport in arhitekturno izdelavo, okoli 190-260 MPa. 7075-T651 doseže zelo visoko trdnost, približno 500-570 MPa natezno trdnost, za vesoljsko opremo, orodja in visoko obremenjene komponente, in 2024-T351/T851 zagotavlja visoko trdnost z dobro odpornostjo proti utrujenosti, vendar zahteva zaščito pred korozijo na prostem. Te številke so reprezentativni referenčni razponi in ne zajamčene vrednosti; natančne minimalne vrednosti je treba vzeti iz standarda materiala in certifikata obrata.
Upoštevanje korozije in okolja
Za obalna in vlažna okolja so zlitine serije 5xxx-, kot so 5052, 5083 in 5754, privlačne zaradi svoje dokazane odpornosti proti koroziji, pri čemer je zlitina 5083 še posebej uveljavljena za pomorske strukture. Zlitine,-ki jih je mogoče toplotno obdelati, kot so 6061, 7075 in 2024, imajo dobre atmosferske lastnosti, vendar lahko zahtevajo zaščitno prevleko v agresivnih ali zunanjih pogojih, 7075 in 2024 pa sta bolj dovzetni za-korozijsko pokanje v določenih stanjih in smereh zrn. Kadar se debele plošče uporabljajo v morski vodi ali industrijski atmosferi, določite ustrezno temperaturo, razmislite o oblogi ali prevleki in oblikujte spoje, da se izognete režam. Zaščito pred korozijo, zasnovo proti utrujenosti in metode spajanja je treba oceniti skupaj, namesto da bi zlitino izbrali samo na podlagi trdnosti.
Varjenje in spajanje debele pločevine
Lasersko varjenje lahko ustvari ozko toplotno{0}}prizadeto območje, nizko popačenje in visoke hitrosti varjenja s številnimi aluminijevimi zlitinami, zlasti serijo 5xxx-in izbranimi materiali serije 6xxx-, zagotovljeno opremo, zasnovo spojev, strategijo polnila in parametri so ustrezno nadzorovani. 5083, 5052 in 5754 so na splošno primerni za varjenje, ker so ni -toplotno-obdelljiv z dobro varljivostjo; vendar varjenje še vedno vpliva na lokalne mehanske lastnosti, preostalo napetost in korozijsko učinkovitost. Priprava površine je bistvena, ker se aluminijev oksid tali pri veliko višji temperaturi kot osnovna kovina, zato je treba pred varjenjem odstraniti olje, vlago, umazanijo in težke okside. 6061-T651 je mogoče lasersko variti, vendar toplotno-prizadeto območje izgubi del trdnosti T651, zato je treba spoje oceniti za strukturno obremenitev. 7075 in 2024 sta težja variti; njihova visoka trdnost in vsebnost zlitin poveča tveganje za razpoke, zato se talilnemu varjenju na splošno izogibamo za kritične aplikacije, razen če je razvit kvalificiran postopek. Za plošče v razponu 100–200 mm je potrebna tehnična validacija priprave spojev, predgretja, kjer je primerno, zaščitnega plina, izbire polnila in nadzora deformacije.
Navodila za izbiro po aplikaciji
Za splošne strukturne komponente zagotavlja 6061-T651 uporabno ravnotežje med trdnostjo, odpornostjo proti koroziji, obdelovalnostjo in ceno. Za obalna in vlažna okolja imajo prednost 5052, 5083 in 5754 zaradi svoje odpornosti proti koroziji, pri čemer sta 5083-H116 ali H321 uveljavljena izbira za varjene pomorske strukture. Za kompleksno oblikovane komponente nudita 5052 in 5754 boljšo sposobnost oblikovanja kot visoko{15}}zlitine,-ki jih je mogoče toplotno obdelati. Za-vesoljsko in natančno inženirstvo z visoko obremenitvijo zagotavljata 7075 in 2024 bistveno višjo trdnost, vendar je treba skrbno preučiti zaščito pred korozijo, zasnovo zaradi utrujenosti in metode spajanja. Določite pravilno temperaturo za zlitine, ki jih je mogoče toplotno obdelati, kot so T6, T651, T351 ali T851, in zahtevano temperaturo H ali O za zlitine serije 5xxx.
Kontrolni seznam za naročanje in kakovost
Preden naročite 20-200 mm ploščo, potrdite zlitino, stanje, debelino, širino, dolžino, veljavni standard, ravnost, tolerance dimenzij, zahteve za ne-destruktivno testiranje, kot je ultrazvočni pregled, in zahteve glede mehanskih-lastnosti. Za vesoljske, pomorske ali strukturne aplikacije zahtevajte potrdilo o preskusu mlina in vso zahtevano inšpekcijsko dokumentacijo tretje osebe. Debele plošče shranjujte ravno na ustreznih nosilcih v čistem, suhem, pokritem prostoru in zaščitite površine pred vlago, kontaminacijo in mehanskimi poškodbami. Kadar je potrebna višja trdnost od 6061, razmislite o uveljavljenih razredih, kot je 6082 po specifikacijah EN, in preverite izbrano zlitino glede na konstrukcijske zahteve, namesto da se zanašate na nepreverjene komercialne oznake.
pogosta vprašanja
Katera zlitina je najboljša za pomorske strukture v debeli plošči?
5083 v stanju H116 ali H321 je uveljavljena izbira za varjene pomorske strukture zaradi svoje kombinacije trdnosti, varivosti in odpornosti proti koroziji z morsko vodo. 5052, 5754 pa se uporablja tudi v manj zahtevnih pomorskih aplikacijah.
Ali je mogoče variti ploščo debeline 7075?
7075 je težko variti, ker njegova visoka trdnost in vsebnost zlitin poveča tveganje za razpoke in lokalno izgubo trdnosti. Talilnemu varjenju se na splošno izogibamo za kritične aplikacije, razen če je razvit in preizkušen kvalificiran varilni postopek.
Zakaj se trdnost debele plošče spreminja z debelino?
Na mehanske lastnosti vplivajo stopnja obdelave, odziv toplotne obdelave in hitrosti hlajenja, ki se spreminjajo z debelino profila. Večje debeline imajo pogosto nekoliko nižjo trdnost in duktilnost kot tanki rezi istega stanja, zato so minimalne vrednosti določene za razpon debeline.
Kakšna je razlika med temperamentoma T6 in T651?
T6 je toplotno obdelan in umetno staran. T651 vključuje dodatno raztezanje-za lajšanje napetosti po obdelavi z raztopino, ki zmanjša preostale napetosti ter izboljša ravnost in stabilnost strojne obdelave, zaradi česar je prednostna za debelo ploščo, ki bo strojno obdelana.
Ali je lasersko varjenje primerno za 20-200 mm aluminijasto ploščo?
Lasersko varjenje je mogoče uporabiti z ustrezno zasnovo spojev in nadzorom procesa, vendar debeli deli zahtevajo visoko{0}}močjo opreme, skrben razvoj parametrov in pogosto več prehodov. Za plošče nad 100 mm je bistvenega pomena inženirska validacija predgretja, polnila, zaščite in nadzora popačenja.
Ali naj zahtevam ultrazvočno testiranje za debelo ploščo?
Za uporabo v letalstvu, pomorstvu in kritičnih strukturnih aplikacijah je ultrazvočno ali drugo ne{0}}destruktivno testiranje običajno določeno za preverjanje notranje trdnosti. Potrdite merila sprejemljivosti z veljavnim standardom in navedite zahtevo ob naročilu.