Kako izbjeći pucanje zavara u seriji 2000-2011 i 2014 zavarivanju aluminijskih legura

Svojstva aluminija 2000

Aluminij serije 2000 je aluminijska legura na bazi bakra visoke čvrstoće i tvrdoće s dobrom obradivošću.

Uobičajeno korišteni razredi u seriji 2000 su razredi 2011, 2014, 2024, 2124, 2219 i 2618A.

Legure serije 2000 daju visoku čvrstoću kada su termički obrađene na pravi način, ali njihova zaštita od korozije je slaba. Koriste se u zrakoplovnom sektoru.

Problem pucanja u aluminiju serije 2000

Aluminijske legure serije 2000 obično sadrže između 2-10% bakra (pogledajte donje tablice za 2219 i 2204).

Dodatak bakra olakšava precipitacijsko otvrdnjavanje aluminija kako bi se postigla razina čvrstoće usporediva s čelikom.

To su toplinski obrađene Al-Cu legure s vlačnom čvrstoćom i čvrstoćom razvlačenja do 70 odnosno 50 Ksi, što je apsolutno nevjerojatno.

Ali postoji jedan veliki problem s ovim legurama; kao i većina taložno očvrslih legura, sklone su pucanju, osobito kod elektrolučnog zavarivanja.

Vruće pucanje u legurama aluminija 2000

Osjetljivost na vruće pukotine (tijekom zavarivanja) i sklonost pucanju od naponske korozije (nakon zavarivanja) najčešći su problemi zavarivanja ove skupine aluminijskih legura kao što su 2024 i 2219.

Osjetljivost Al-Cu legura na vruće pucanje dostiže vrhunac na oko 3% Cu, a zatim se smanjuje na relativno nisku razinu na 5% sadržaja Cu.

Smatra se da su one 2000 legure s većim sadržajem bakra otporne na vruće pucanje.

Legura 2219 najčešća je u ovoj seriji sa 6,3% bakra i 0,2% cirkonija, ali bez dodatka magnezija.

Zavarivanje legure 2219

Kemijska svojstva legure 2219 navedena su u donjoj tablici. TIG ili MIG zavarivanje aluminija 2219 izvodi se pomoću žice za punjenje ER2319 uz korištenje čistog plina argona za zaštitu od plina. TIG zavarivanje se koristi uz DCEN polaritet.

Kao što ste mogli primijetiti, podvukao sam “bez dodatka Mg” za opis legure 2219. Ovo je važno jer magnezij (Mg) uzrokuje probleme sa zavarljivošću Al-Cu legura, čak i ako su u sigurnoj zoni dijagrama osjetljivosti na pukotine.

Alloy 2024 je dobar primjer za to; sadrži 4,5% Cu i 1,5% Mg. Ukratko rečeno, magnezij snižava temperaturu solidusa i proširuje “raspon kašaste” ili “raspon koherencije” tijekom skrućivanja što uzrokuje veću segregaciju na granicama zrna i povećava osjetljivost na obje vrste pucanja (pukotine vruće i pucanje uslijed korozije).

Zavarivanje legure 2024

Kemijska svojstva aluminija 2024 navedena su u donjoj tablici. Žica za punjenje ER2319 koja koristi TIG ili MIG zavarivanje koristi se za zavarivanje kvalitete aluminija 2024.

Za zaštitu se koristi čisti argon. DCEN polaritet zavarivanja koristi se u TIG zavarivanju aluminija 2024.

Korištenje dodatnih metala s vrlo niskim sadržajem Mg iznimno je važno za zavarivanje aluminijskih legura serije 2000.

Osim toga, dodaci cirkonija i titana dodatnom metalu smanjuju osjetljivost metala zavarivanja na pukotine (pogledajte dolje za kemijski sastav ER2319 žice za punjenje).

I nikada nemojte zaboraviti zlatno pravilo zavarivanja aluminija: uvijek nastojte da unos topline za zavarivanje bude što je moguće niži.

Open this in UX Builder to add and edit content