Т6 сварной шов: Добро пожаловать на главную страницу

ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Текст ГОСТ 14771-76 Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

ГОСТ 14771-76

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ДУГОВАЯ СВАРКА В ЗАЩИТНОМ ГАЗЕ

СОЕДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ, КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И РАЗМЕРЫ

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2007

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дуговая сварка в защитном газе

СОВДИНЕНИЯ СВАРНЫЕ

Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Gas-shielded arc welding.

Welded joints.

Main types, design elements and dimensions MKC 25.160.40

ГОСТ

14771-76

Взамен

ГОСТ 14771-69

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.07.76 № 1826 дата введения установлена

01.07.77

Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 18.06.92 № 553

1. Настоящий стандарт устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых дуговой сваркой в защитном газе.

Стандарт не устанавливает основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений стальных трубопроводов по ГОСТ 16037—80.

2. В стандарте приняты следующие обозначения способов сварки:

ИН — в инертных газах, неплавящимся электродом без присадочного металла;

ИНп — в инертных газах неплавящимся электродом с присадочным металлом;

ИП — в инертных газах и их смесях с углекислым газом и кислородом плавящимся электродом;

УП — в углекислом газе и его смеси с кислородом плавящимся электродом.

3. Основные типы сварных соединений должны соответствовать указанным в табл. 1.

Издание официальное Перепечатка воспрещена

★

Издание (декабрь 2006 г.) с Изменениями № 1, 2, 3, утвержденными в марте 1982 г., декабре 1986 г.,

январе 1989 г. (ИУС 6-82, 3-87, 4-89).

© Издательство стандартов, 1976 © Стандартинформ, 2007

Тип

Форма

готовлен]

кромок

Характер

Форма поперечного сечения

кромок

Толщина свариваемых деталей, мм, для способов сварки	Условное обозначение сварного соединения
ИН	ИНп	ЙП	УП
0,5-2,0	—	0,5-4,0	0,5-4,0	С1
—	0,8-4,0	1,0-12,0	1,0-12,0	С28
0,5-2,0	—	0,5-4,0	0,5-40	сз
0,5-4,0	0,8-6,0	0,8-6,0	0,8-6,0	С2
0,8-8,0	С4
0,5-4,0	0,8-6,0	0,8-6,0	0,8-8,0	С5
С6
3,0-0,0	3,0-6,0	3,0-6,0	3,0-12,0	С7

С отбортовкой двух кромок

Односторонний

С отбортовкой одной кромки

If

Т///Ж\м <///Х1$л\ч

Односторонний

ап

Без скоса кро-

Односторонний

НИ

Односторонний

Двусторонний

ГОСТ 14771-Тб

Характер

Форма поперечного сечения

Толщина свариваемых деталей, мм, для способов сварки

УП

Условное

обозначение

сварного

соединения

Односторонний

С8

Односторонний

Со скосом одной кромки

Односторонний

Односторонний

замковый

3,0-10,0

3,0-10,0

СЮ

3-40

СП

С криволинейным скосом одной кромки

С ломаным скосом одной кромки

Двусторонний

метричными скосами одной кром-

3-1

3-60

С12

С13

С14

С15

W

ГОСТ 14771-Тб С.

4 ГОСТ 14771-Тб

Тип

Форма

кромок

Характер

Форма поперечного сечения

Толщина свариваемых деталей, мм, для способов сварки

кромок

УП

Условное

обозначение

сварного

соединения

С ломаным скосом двух кромок

о

С двумя симметричными скосами двух комок

С двумя симметричными кри-

Двусторонний

сами двух кромок

С двумя симметричными ло-

двух кромок

24-1

24-1

С24

С25

26,0-120,0

С26

26,0-120,0

С27

С отбортовкой одной кромки

>>

Односторонний

Без скоса кромок

0,8-30,0

si

9\

О

ГОСТ 14771

Тип соеди нения	Форма подготовленных кромок	Характер выполненного шва
о о Й О	Без скоса кромок	Двусторонний
Со скосом одной кромки	Односторонний
Двусторонний
С двумя симметричными скосами одной кромки
Со скосом двух кромок	Односторонний
Двусторонний
Тав ровое	Без скоса кромок	Односторонний

Форма поперечного сечения

Толщина свариваемых деталей, мм, да способов сварки

Условное

обозначение

И,О

0,8-12,0

3,8-12,0

У5

О

9)

ГОСТ 14771-Тб

Тип

Форма

Характер

Форма поперечного сечения

Толщина свариваемых деталей, мм, для способов сварки

УП

Условное

обозначение

сварного

Без скоса кро-

Двусторонний

Односторонний

1

Со скосом одной кромки

»

Двусторонний

1

с

метричными скосами одной кромки

Двусторонний

Односторонний

Без скоса кро-

Двусторонний

0,8-40,0

3-1

3-6

3-60

12-1

12-1

3,8-4,0

0,8-10,0

0,8-60,0

0,8-4,0

тз

Тб

Т7

Т8

T9

Н1

Н2

si

ГОСТ 14771-Тб С.Размер для справок

ИП, УП

1,5-4,0

+ 1,0

3s+l,5

2s+2,0

3s+2,5

2s+3,0

Таблица 5

Размеры, мм

Условное обозначение сварного соединения

Конструктивные элементы

Способ сварки

s =

b

е, не более

g

*1

подготовленных кромок свариваемых деталей

шва сварного соединения

X = s о X

Пред. откл.

X = S О X

Пред. ОТКЛ.

X X S о X

Пред. ОТКЛ.

С2

ин

0,5-0,9

0

+0,1

6,0

0

±0,1

0

+0,1

1,0-1,4

+0,2

7,0

±0,3

+0,5

b I

1,5-1,9

±0,5

<°1

М—-

2,0-2,8

+0,3

8,0

+ 1,0

Y/////A k\\\\N

3,0-4,0

9,0

±1,0

<п \

ИНп

0,8-1,2 1,4—2,0

+ 1,0

7,0

1,0

1,0

+ 1,0 —0,5

ИП,

±0,5

УП

2,2-4,0

+ 1,5

8,0

1,5

1,5

±1,0

4,5-6,0

+2,0

12,0

Таблица 6

О

о\

•3

о

2

о

I Я

я

63

! ‘S

V Я ‘ я

о

3

л>

Я

я

Е

х

8 I

О

л »

-Ё о я я я »

<Т> Х*

я я

я о

УП

ип

ИНп

ни

Способ сварки

о

-р^

СО

о

СО

О

to

о

to

о

О

о

оо

о

оо

Oi

ON

оо

Oi

ON

о

Oi

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

оо

ON

-р^

to

ON

(О

ON

to

-p^

to

о

о

О

о

оо

-р^

о

ОО

-р^

О

to

Oi

о

to

Oi

40

о

+

о

+

СЛ

+

о

Номин.

о Я

d ►о

о

S’-Г⁵

к *

О

о

\л

Номин.

1+

о

I +

OJ—

СЛ о

рр

tO СЛ

1+

о

н

to

oi

Й

К

й

to

Размеры, мм

р

W

2

а>

Ъ

Е

Н

р

oi

и

5

я

р

С. 10 ГОСТ 14771-76

Таблица 10

Р

W

2

а>

Ъ

Е

О

03 О 65 03

Si

| я

S’ §

Р

Л>

2

Е

х

8 I

О 03 Л Р

-Ё о

м ⁰³

Ж Р

<Т>

Ж Ж

Я О

я

о

ж

о

£

‘С

К

а

К

X

ж

К

X

Способ сварки

40

0

1

р

о

о

X

о

2

Я

Ж

1+

о

+

о

о

1+

\л

+

о\,

§ «

1+

о

U

о

+

о

X

о

2

Я

Ж

р

W

2

а>

Ъ

Е

2

2

Н

р

о\

я

я

р

40

ГОСТ 14771-76 С. 11

12 ГОСТ 14771-76

н

р

а\

и

5

я

р

U>

Размеры, мм

о

о

о х

о Й

£э Я 3 Зон й о о е as рэ

^с со Ж

£ я

о Е О СО

о as о

S ⁰³ 5 £ о тз X ж S о

* 3

я

о

X

о

«О

•<

3

S

со

X

*<

я

«я

h-sh nh

Способ сварки

сл

-Р

-Р

ею

ею

to

to

to

,_t

,_t

ON

оо

to

ON

to

оо

-Р

о

ON

to

оо

ел

ею

ею

О

о

о

о

О

о

о

о

О

о

о

ел

н—

о

оо

о

со

1

1

1

1

1

1

1

1

|

1

1

о

40

оо

~о

ON

1

1

1

II

ON

сл

■р

-Р

ею

ею

to

to

1

1

о

о

о

о

о

ел

-Р

ею

Jo

О

ею

ел

о

-Р

О

ON

to

ОО

■р

Н—

,

ел

ел

ел

о

О

о

о

о

о

О

О

о

о

о

о

о

р

W

2

а>

ЖЗ

Ё

2

2

Номин.Размер для справок

Размеры, мм

Таблица 31

Размеры, мм

Таблица 32

Таблица 33

Размеры, мм

Таблица 34

Размеры, мм

Таблица 35

ГОСТ 14771-Тб С. 27

Размеры, мм

28 ГОСТ 14771-76

Таблица 38

Размеры, мм

Таблица 39

Таблица 40

Размеры, мм

Таблица 41

Условное

обозначение

сварного

соединения

Конструктивные элементы

подготовленных кромок свариваемых деталей

шва сварного соединения

Способ

сварки

Номин.

Пред. откл.

Т1

тз

1

k\44WWi

0,8-3,0

3,2-5,5

ИНп, ИП, УП

6,0-20,0

22,0-40,0

+0,5

+ 1,0

+ 1,5

+2,0

Размеры, мм

Таблица 43

4- S

ая

Способ сварки

40	оо		04	4/1	-Р	-Р	40	40	ГО
0 1	0 1	О 1	4о I	04 I	ОО I	ГО I	04 I	О I	-р 1	оо 1	го 1
1 40	1 оо	1	1 04	1 04	1 4/1	1 -Р	1 -Р	1 40	1 го	1 го	1
4/1	4/1	4/1	4/1	О	4о	4/1	О	-Р	оо	го	04

Номин.

+

40

+

го

Пред. откл.

-Р

о

Номин.

1+

-Р

1+

40

14-

го

Пред. откл.

Н

р

о\

и

5

я

р

0

4/1

Оа

1

О

1+ л>

to ta

-Р

4/1

Размеры, мм

р

W

2

а>

Ъ

Е

Н

р

о\

и

5

я

р

-Р

-Р

С. 32 ГОСТ 14771-76

Таблица 46

Условное

обозначение

сварного

соединения

Конструктивные элементы

подготовленных кромок свариваемых деталей

шва сварного соединения

Способ

сварки

Номин.

Пред.

откл.

ИН

0,8-3,0

+0,2

3,0-12,0

3,2-4,0

ИНп

0,8-5,0

+0,5

5,0-16,0

3,0-20,0

5,5-10,0

+ 1,0

8,0-40,0

s_f»s

0,8-2,0

+0,5

2,2-5,0

ИП, УП

5,5-10,0

+ 1,0

3,0-20,0

8,0-40,0

^Размер для справок

11,0-28,0

+ 1,5

12,0-100,0

30,0-60,0

+2

30,0-240,0

Размеры, мм

Таблица 47

Условное

обозначение

сварного

соединения

Конструктивные элементы

подготовленных кромок свариваемых деталей

шва сварного соединения

Способ

сварки

Номин. U

в*

¹

И

S,SS

ИНп

0,8-5,0

+0,5

S’

5,5-10,0

+ 1,0

0,8-2,0

+0,5

ИП, УП

2,2-5,0

5,5-10,0

+ 1,0

3,0-12,0

5,0-16,0

3,0-20,0

8,0-40,0

3,0-20,0

8,0-40,0

11,0-28,0

+ 1,5

12,0-100,0

30,0-60,0

+2,0

30,0-240,0

Таблица 48

мм

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 3).

5. При выполнении корня многослойного шва способом сварки, отличным от основного способа, которым проводится заполнение разделки кромок, значения конструктивных элементов сварного соединения необходимо выбирать по основному способу сварки. При этом обозначение способа сварки следует проводить дробью, в числителе которой дается обозначение способа сварки корня шва, а в знаменателе — обозначение основного способа сварки.

6. Для сварных соединений С12, С21, С23, С24, У7, У10,

Т7, имеющих толщину деталей s = 12 мм и более, а также для соединений С15, С16, С25, С27, У8, Т8, имеющих толщину деталей s = 20 мм и более, выполняемых способом сварки УП, допускается притупление с = (5+2) мм.

7. Сварка встык деталей неодинаковой толщины в случае разницы по толщине, не превышающей значений, указанных в табл. 48, должна проводиться так же, как деталей

одинаковой толщины; конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по большей толщине.

Толщина тонкой	Разность толщин
детали	деталей
2-3	1
4-30	2
32-40	4
Св. 40	6

Для осуществления плавного перехода от одной детали к другой допускается наклонное расположение поверхности шва (черт. 1).

При разнице в толщине свариваемых деталей свыше значений, указанных в табл. 48, на детали, имеющей большую толщину Sj должен быть сделан скос с одной или двух сторон до толщины тонкой детали s, как указано на черт. 2 и 3. При этом конструктивные элементы подготовленных кромок и размеры сварного шва следует выбирать по меньшей толщине.

8. Размер и предельные отклонения катета углового шва К и К\ должны быть установлены при проектировании. При этом размер катета должен быть не более 3 мм для деталей толщиной до 3 мм включительно и 1,2 толщины более тонкой детали при сварке деталей толщиной свыше 3 мм. Предельные отклонения размера катета угловых швов от номинального значения приведены в приложении 4.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

9. (Исключен, Изм. № 1).

10. (Исключен, Изм. № 3).

11. Допускается выпуклость или вогнутость углового шва до 30 % его катета, но не более 3 мм. При этом вогнутость не должна приводить к уменьшению значения катета К_п (черт. 4), установленного при проектировании.

Примечание. Катетом К_п является катет наибольшего прямоугольного треугольника, вписанного во внешнюю часть углового шва. При симметричном шве за катет К_п принимается любой из равных катетов, при несимметричном шве — меньший.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

12. Допускается перед сваркой смещение кромок относительно друг друга не более:

0,2 s мм — для деталей толщиной до 4 мм;

0,1 s + 0,5 мм — для деталей толщиной 5—25 мм;

3 мм — для деталей толщиной 25—50 мм;

0,04 s + 1,0 мм — для деталей толщиной 50—100 мм;

0,01 s + 4,0 мм, но не более 6 мм — для деталей толщиной более 100 мм.

13. При сварке в углекислом газе электродной проволокой диаметром 0,8—1,4 мм допускается применять основные типы сварных соединений и их конструктивные элементы по ГОСТ 5264—80.

14. Минимальные значения катетов угловых швов приведены в приложении 1.

15. При применении сварки в углекислом газе взамен ручной дуговой сварки катет расчетного углового шва может быть уменьшен до значений, приведенных в приложении 2.

16. При сварке в углекислом газе электродной проволокой, обеспечивающей получение металла шва с более высоким временным сопротивлением разрыву, чем у основного металла, катет расчетного углового шва может быть уменьшен до значений, приведенных в приложении 3.

14—16. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

Черт. 1

Черт. 2

Черт. 3

Черт. 4

17. В стыковых, тавровых и угловых соединениях толщиной более 16 мм, выполняемых в монтажных условиях, допускается увеличение номинального значения размера b до 4 мм. При этом соответственно может быть увеличена ширина шва е, е±.

18. Допускается в местах перекрытия сварных швов и в местах исправления дефектов увеличение размеров швов до 30 % номинального значения.

19. При подготовке кромок с применением ручного инструмента предельные отклонения угла скоса кромок могут быть увеличены до +5°. При этом соответственно может быть изменена ширина шва е, в\.

17—19. (Введены дополнительно, Изм. № 3).

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рекомендуемое

мм

Предел текучести свариваемой стали, МПа	Минимальный катет углового шва для толщины более толстого из свариваемых элементов
от 3 до 4	св. 4 до 5	св. 5 до 10	св. 10 до 16	св. 16 до 22	св. 22 до 32	св. 32 до 40	св. 40 до 80
До 400	3	3	4	5	6	7	8	9
Св. 400 до 450	3	4	5	6	7	8	9	10

Примечание. Минимальное значение катета не должно превышать 1,2 толщины более тонкого элемента.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Рекомендуемое

мм

Катет углового шва для способов сварки

Ручная дуговая	В углекислом газе проволокой марки Св—08Г2С диаметром от 1,4 до 2,0 мм взамен электродов типа	В углекислом газе проволокой марки Св—08Г2С диаметром от 0,8 до 1,2 мм взамен электродов типа
Э42А и Э42	Э46А и Э46	Э50А и Э50	Э42А и Э42	Э46А и Э46
4	3	3	3	4	4
5	3	4	4	4	5
6	4	4	5	5	6
7	5	5	6	6	7
8	5	6	6	7	8
9	6	7	7	8	8
10	7	7	8	9	9
11	7	8	10	9	10
12	8	10	12	10	11
13	10	12	13	11	12
14	10	13	14	12	13
15	13	14	15	13	14
16	14	15	16	14	15
17	14	16	17	14	16
18	15	17	18	15	17
19	16	18	19	16	18
20	17	19	20	17	19

Примечание. Приведенные данные не распространяются на соединения, выполняемые при сварке на удлиненном вылете электрода или на прямой полярности тока.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Рекомендуемое

мм

Катет углового шва для отношения временного сопротивления разрыву металла шва к временному сопротивлению

разрыву основного металла

1,0	1,1	1,2	1,3	1,4
4	4	4	3	3
5	5	4	4	4
6	6	5	5	4
7	7	6	6	5
8	7	7	6	6
9	8	8	7	7
10	9	9	8	7
11	10	9	9	8
12	11	10	9	9
13	12	11	10	9
14	13	12	11	10
15	14	13	12	11
16	15	14	13	12
17	16	14	13	12
18	17	15	14	13
19	17	16	15	14
20	18	17	16	14

ПРИЛОЖЕНИЯ 1—3. (Введены дополнительно, Изм. № 1).

ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Рекомендуемое

мм

Номинальный размер катета углового шва	Предельные отклонения размера катета углового шва от номинального значения
До 5 включ.	+ 1,0
	-0,5
Св. 5 » 8 »	+2,0
	-1,0
» 8 » 12 »	+2,5
	-1,5
» 12	+3,0
	-2,0

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. (Введено дополнительно, Изм. № 3).

Редактор В.Н. Копысов Технический редактор Л.А. Гусева Корректор М.В. Бучная Компьютерная верстка Л.А. Круговой

Подписано в печать 15.01.2007. Формат 60 х 84 У₈. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Печать офсетная. Уел. печ. л. 4,65. Уч.-изд. л. 4,20. Тираж 128 экз. Зак. 33. С 3576.

ФГУП «Стандартинформ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. Набрано во ФГУП «Стандартинформ» на ПЭВМ.

Отпечатано в филиале ФГУП «Стандартинформ» — тип. «Московский печатник», 105062 Москва, Лялин пер., 6

Сварка и сварные соединения. Терминология описания размерных параметров шва |

Ранее мы рассматривали глубину проплавления стыка и ее связь с калибром шва для V-образных швов (с разделкой кромок). В случае швов с двусторонней разделкой кромок, у которых глубина проплавления стыка меньше полной глубины проплавления, размер сварного шва равен сумме глубин проплавления стыка с обеих сторон (рис.1, А).

В швах с полным проплавлением размер шва принимают равным толщине более тонкого из двух соединяемых элементов, так как имеющаяся выпуклость сварного шва бесполезна (рис.1, В).

Когда требуется определить размер углового шва, необходимо прежде всего знать форму профиля законченного сваркой шва, которая может быть выпуклой или вогнутой. Выпуклая форма означает, что на лицевой стороне шва образуется утолщение, приводящее к тому, что поверхность выглядит слегка изогнутой наружу. Эта характеристика называется размером выпуклости. Выпуклость в случае угловых швов синонимична понятию усиления сварного шва, применяемому у швам с разделкой кромок. Если шов имеет вогнутый профиль, это означает, что его поверхность «вдавлена».

При любом профиле размер углового шва в случае угловых швов с равными катетами определяется как «длина катета наибольшего равнобедренного (имеющего два катета равной длины) прямоугольного треугольника, который может быть вписан в поперечное сечение углового шва».

Такие вписанные равнобедренные прямоугольные треугольники показаны пунктирными линиями на рис.2.

Поэтому у выпуклых угловых швов катет и размер равны. Но для вогнутых угловых швов размер шва несколько меньше, чем его катет.

Для угловых швов с неравными катетами размер углового шва определяется как «длина катета наибольшего прямоугольного треугольника, который может быть вписан в поперечное сечение углового шва», рис.3.

Следует отметить, что на рис.3 приводятся дополнительные надписи, которые относятся к толщине угловых швов. В действительности, существуют три разновидности понятия толщины сварного шва. Первое понятие – это расчетная толщина, или «минимальный размер шва, на который рассчитывает конструктор, когда первоначально выбирает размер шва».

Расчетная толщина шва определяется как «расстояние от начала зазора между свариваемыми кромками в направлении, перпендикулярном гипотенузе (стороне треугольника, противолежащей по отношению к вершине прямого угла) наибольшего прямоугольного треугольника, который можно построить в пределах поперечного сечения углового шва. Этот размер определяют, исходя из допущения о нулевом зазоре между свариваемыми кромками».

В фактической толщине шва учитывается возможное дополнительное проплавление. Поэтому фактическая толщина шва может быть определена как «минимальное расстояние между корнем шва и лицевой стороной углового шва, за вычетом имеющейся выпуклости». В конечной толщине, или действительной толщине шва, учитываются как глубина проплавления стыка, так и дополнительная выпуклость лицевой стороны шва.

Действительная толщина шва – это «кратчайшее расстояние между корнем шва и лицевой стороной углового шва». Для вогнутого углового шва фактическая толщина шва равна его действительной толщине, поскольку в этом случае у него нет выпуклой части.

Инспектору по сварке, выполняющему контроль качества сварных соединений, может также потребоваться определять размеры сварных швов других видов. Например, это может быть точечный или роликовый шов, размер которого равен диаметру валика наплавленного металла в плоскости прилегающих поверхностей, рис.4.

Второй пример связан с торцевым швом в соединении с отбортовкой, рис.5, где размер шва равен полной толщине сварного шва от корня до лицевой стороны шва.

Пример: сварные швы модели на чертежах

Добавлено April 8, 2018 by Tekla User Assistance [email protected]

Версия программы: 

Сварные швы модели — это сварные швы, созданные в модели. На чертежах они изображаются в виде собственно швов и меток сварных швов.

Пример 1

В этом примере на первом рисунке ниже показан пример свойств сварного шва в модели. Сварные швы добавляются в модель с помощью команд сварки на вкладке Сталь на ленте. Некоторые из свойств сварки на рисунке пронумерованы; на втором рисунке показано, как эти свойства отображаются в метке сварного шва на чертеже. Номера элементов в метке сварного шва соответствуют номерам свойств в диалоговом окне.

(1) Кромка/периметр; в данном случае обозначение сварки по периметру

(2) Заводской/монтажный; в данном случае обозначение монтажного сварного шва

(3) Префикс сварного шва

(4) Тип сварки

(5) Размер сварного шва

(6) Угол сварки

(7) Значок контура сварного шва

(8) Значок обработки сварного шва

(9) Эффективная толщина

(10) Зазор между кромками

Пример 2

В примере ниже показан шахматный прерывистый шов. Длина установлена равной 50, а шаг — равным 100.

(1) Шахматный прерывистый шов

(2) Длина сегмента сварного шва

(3) Шаг (расстояние между центрами) сегментов сварного шва

Пример 3

В примере ниже показан нешахматный прерывистый шов. Длина установлена равной 50, а шаг — равным 100. Шаг указывается в метке сварного шва, если величина шага больше 0.0.

Пример 4

Ниже приведен пример непрерывного сварного шва.

Пример 5

В этом примере выбран шахматный прерывистый шов, а расширенный параметр XS_AISC_WELD_MARK установлен в значение FALSE для создания метки сварного шва по стандарту ISO.

Пример 6

В этом примере выбран шахматный прерывистый шов, как в предыдущем примере, однако расширенный параметр, XS_AISC_WELD_MARK установлен в значение TRUE для создания метки сварного шва по стандарту AISC.

Обратная связь

Чем сваривать алюминиевый сплав 6061-Т6? – aluminium-guide.com

 

Для дуговой сварки алюминиевого сплава 6061-Т6 применяют два сварочных сплава: 5356 и 4043. Их аналоги по ГОСТ 4784 и ГОСТ 7871 – СвАМг5 и СвАК5. Каждый из них имеет преимущества и недостатки в зависимости от условий их применения.

Прочность или легкость сварки?

Как алюминиевый сплав, содержащий 5 % магния, сплав 5356 обычно более прочный и пластичный, чем сплав 4043. Однако сплав 4043, который содержит 5 % кремния, имеет лучшую текучесть, лучшую стойкость к образованию трещин, большее удобство сварки, меньшую склонность к образованию сварочного темного налета и дает сварочному шву более эстетичный вид.

Зона термического влияния сварного шва

Возникает вопрос: если сплав 5356 прочнее, то нельзя ли применять его всегда? Ответ: нет. Хотя сплав 5356 и прочнее, чем 4043, они оба прочнее, чем самый слабый участок так называемой «зоны термического влияния» стыкового сварного шва сплава 6061-Т6. Этот сварной шов сломается именно в этой зоне – не по сварочному шву – и прочность этой зоны не зависит от примененного сварочного сплава.

Сварка угловых швов

Другая ситуация возникает для угловых швов. Эти сварные швы чаще всего работают на сдвиг, а не на растяжение, как стыковые швы. Угловые швы почти всегда разрушаются по металлу сварочного шва, и тут может подойти сплав 5356, который имеет прочность на сдвиг почти в полтора раза выше, чем сплав 4043.

Коррозионное растрескивание

В тоже время, сплав 4043 является менее склонным к растрескиванию, чем сплав 5356. Если сварное изделие будет термически обрабатываться после сварки, то нужно применять сплав 4043, так как после термической обработки сплав 5356 может быть склонным к коррозионному растрескиванию под напряжением. Аналогично, если сварное изделие будет работать при температуре выше 65 °С, необходимо применять сплав 4043 во избежание коррозионного растрескивания под напряжением.

Анодирование сварного шва

Однако, если изделие будет подвергаться после сварки анодированию, то лучше применять сплав 5356. Высокое содержание кремния сплава 4043 будет причиной темного сварного шва, что сделает его видимым и непривлекательным. Сплав 5356 проанодируется в серебристый цвет.

Источник: F. Armao, www.фабрикант.с

Какой присадочный сплав использовать для сварки Основной материал 6061-T6

ОБЩИЕ ПРОБЛЕМЫ С АЛЮМИНИЕМ — ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

ВОПРОС: Мне нужно сварить сплав 6061-T6 на основе алюминия. Какой присадочный сплав использовать для сварки этого основного материала?

Этот вопрос характерен для многих, которые я получаю регулярно. Тип основного сплава в вопросе может быть разным, но по сути вопрос остается прежним. «Как выбрать наиболее подходящий присадочный сплав для сварки определенного основного материала»?

ОТВЕТ: Принципиальное различие между дуговой сваркой стали и алюминия заключается в методе оценки, который используется в процессе выбора присадочного сплава.Существует множество материалов на основе алюминия, которые можно успешно сваривать с любым количеством различных присадочных сплавов. Основной сплав, упомянутый в приведенном выше вопросе, например 6061-T6, обычно сваривается по меньшей мере с четырьмя совершенно разными присадочными сплавами и может успешно свариваться с еще большим количеством.

Итак, как выбрать присадочный сплав, который лучше всего подходит для нас? Ответ на этот вопрос заключается в том, что мы не можем с какой-либо уверенностью выбрать наиболее подходящий присадочный материал без понимания применения сварных компонентов и ожидаемых эксплуатационных характеристик.Когда мы выбираем алюминиевый присадочный сплав, мы должны задаться вопросом, какие из переменных, связанных с характеристиками сварного шва, являются наиболее важными. Кроме того, мы должны понимать, что выбор присадочного сплава, который не рекомендуется для нашего конкретного применения, может привести к неадекватным эксплуатационным характеристикам и, возможно, преждевременному выходу из строя сварного соединения. Присадочные сплавы для дуговой сварки алюминия оцениваются по следующим параметрам:

1. Легкость сварки Это относительная свобода от растрескивания сварного шва.Используя кривые чувствительности к образованию трещин при горячем растрескивании для различных алюминиевых сплавов и учитывая разбавление между присадочным сплавом и основным сплавом, мы можем установить рейтинг чувствительности к растрескиванию присадочный сплав / основной сплав.
   
2. Прочность сварного соединения Учет прочности на разрыв швов с разделкой кромок и прочности на сдвиг угловых швов при сварке с использованием различных присадочных сплавов может оказаться чрезвычайно важным при проектировании сварки. Различные присадочные сплавы, оба из которых могут превышать предел прочности на разрыв в исходном состоянии основного материала, могут значительно отличаться по показателям прочности на сдвиг.
   
3. Пластичность Необходимо учитывать, следует ли использовать операции формовки во время изготовления, а также учитывать при проектировании при эксплуатации, если важны усталость и / или ударные нагрузки.
   
4. Коррозионная стойкость Учитываются некоторые условия окружающей среды и обычно основываются на воздействии пресной и соленой воды.
   
5. Поддерживаемые температуры Реакция некоторых присадочных сплавов при длительной повышенной температуре (выше 150 град.F). Это может способствовать преждевременному отказу компонентов из-за коррозионного растрескивания под напряжением.
   
6. Подбор цвета Подбор цвета основного сплава и присадочного сплава после анодирования может иметь большое значение в некоторых косметических применениях.
   
7. Термическая обработка после сварки Способность присадочного сплава реагировать на термическую обработку после сварки, связанную с химическим составом присадочного сплава и конструкцией соединения.

В качестве примера масштабов и сложности этой ситуации мы можем взять один из многих сплавов на основе алюминия и три из множества областей применения, в которых этот основной материал может использоваться.Если мы рассмотрим основной сплав в исходном вопросе, 6061-T6, и его использование в следующих различных приложениях, мы сможем понять, что присадочный сплав, который мы выбираем для сварки, может серьезно повлиять на характеристики компонента.

1. Использование трубок 6061-T6 для перил, которые должны быть анодированы прозрачным слоем после сварки. В этом приложении нам нужно выбрать присадочный сплав, который обеспечит наилучшее соответствие цвета после анодирования. Поскольку мы уделяем первоочередное внимание подбору цвета, наиболее подходящим наполнителем для этого применения является сплав 5356.Если бы мы выбрали присадочный сплав 4043, 4047 или 4643, который часто показан как подходящий для этого основного материала, мы бы обнаружили, что после анодирования наш сварной шов стал бы темно-серым по цвету и не обеспечил бы подходящего соответствия для блестящий серебристый вид трубок поручня (см. рис. 1).

Рис. 1

2. Использование экструдированного уголка 6061-T6 в качестве сварного кронштейна для крепления нагревательного элемента, который будет работать стабильно при 250 градусах.F. В этой заявке мы исследуем те присадочные сплавы, которые подходят для эксплуатации при повышенных температурах. Мы можем рассмотреть присадочные сплавы 5554, 4043 или 4047, которые подходят для применения в температурных условиях. Если бы мы использовали присадочные сплавы 5356, 5183 или 5556, которые часто показаны как подходящие для этого основного материала, мы бы добавили возможность сенсибилизации магния в этих сплавах и рисковали бы коррозионным растрескиванием под напряжением и преждевременным растрескиванием. выход из строя сварной детали.
3. Использование 6061-T6 для изготовления большого подъемного устройства, критически важного для безопасности, которое необходимо подвергнуть обширной сварке во время изготовления, с последующей термообработкой на твердый раствор и искусственным старением для восстановления некоторой прочности и возврата конструкции к состоянию -T6 . В данном случае нас может беспокоить прочность сварного шва после его термической обработки после сварки. Большинство присадочных сплавов, обычно используемых для сварки этого основного материала, не поддаются этому типу термообработки.Присадочные сплавы 5356, 5183 и 5556 представляют собой нетермообрабатываемые сплавы, которые могут претерпевать нежелательные изменения, если подвергаются этой форме термической обработки. Присадочный сплав 4043 сам по себе не поддается термообработке и будет полностью зависеть от разбавления основным материалом для достижения значительного отклика на термообработку. В этой заявке мы должны серьезно рассмотреть возможность использования присадочного сплава 4643, который является термообрабатываемым присадочным сплавом и, следовательно, будет реагировать на термическую обработку после сварки и обеспечивать сварной шов, сравнимый по прочности с прочностью основного материала.

Как сделать выбор — Мы должны детально оценить каждую из переменных, характерных для нашей области применения, чтобы выбрать наиболее подходящий присадочный сплав. К счастью, существуют таблицы выбора алюминиевых присадочных сплавов, которые были разработаны, чтобы помочь нам выбрать наиболее подходящий присадочный сплав. Эти диаграммы были разработаны путем тщательного рассмотрения всех переменных и часто содержат рейтинговую систему для каждой переменной, чтобы помочь нам в процессе выбора.Если мы не уверены в выборе наиболее подходящего присадочного сплава, мы должны проконсультироваться со специалистами

Разблокировка сварки алюминия — Производительность сварки

Для достижения наилучшего соответствия цвета наиболее подходящим наполнителем для этого применения является сплав 5356.

Существует несколько различных семейств алюминиевых сплавов, каждый со своим конкретным применением и областью применения. Один из самых распространенных и универсальных — сплавы серии 6ххх.

Эти сплавы находят применение в самых разных областях, от самосвалов до тележек для напитков.В качестве технических консультантов инженеры AlcoTec Wire получают многочисленные звонки по сплавам серии 6xxx с вопросами о выборе наполнителя, предотвращении трещин и квалификации процедуры, и это лишь некоторые из них. В этой статье рассматриваются некоторые ключевые темы, чтобы лучше объяснить, как успешно сваривать эти сплавы.

Выбор наполнителя для 6061-T6

При выборе алюминиевого присадочного сплава для данного основного сплава обычно существует несколько приемлемых вариантов. Например, 6061-T6 можно сваривать с четырьмя распространенными присадочными сплавами, а также с несколькими специальными сплавами.
Чтобы точно знать, какой присадочный сплав следует использовать для основного материала, требуется понимание области применения сварных компонентов, ожидаемых эксплуатационных характеристик и того, какие переменные, связанные с характеристиками сварного шва, являются наиболее важными. Присадочные сплавы для дуговой сварки алюминия оцениваются по следующим признакам:

На этом изображении показан сварной шов GMAW (MIG) и микротрещины, которые являются результатом дугового нагрева на 6061. Испытание на проникающую жидкость может выявить трещины, которые часто не видны невооруженным глазом, но присутствуют при перегреве 6061 сварочной дугой.

• Простота сварки — Это относительная свобода от растрескивания, связанного с химическим составом сварного шва.
• Прочность сварного соединения — В случае двух разных присадочных сплавов оба могут соответствовать пределу прочности на разрыв основного материала, но иметь существенно разные характеристики прочности на сдвиг.
• Пластичность — Учет того, следует ли использовать операции формовки во время изготовления, а также соображения при проектировании для обслуживания, если важны усталость и / или ударные нагрузки.
• Коррозионная стойкость — Учитывается при некоторых условиях окружающей среды и обычно основывается на воздействии пресной и соленой воды.
• Поддерживаемые температуры — Реакция некоторых присадочных сплавов при длительной повышенной температуре (выше 150 ° F). Это может способствовать преждевременному отказу компонентов из-за коррозионного растрескивания под напряжением.
• Соответствие цвета — Соответствие цвета основного сплава и присадочного сплава после анодирования может иметь большое значение в некоторых косметических применениях.
• Термическая обработка после сварки — Способность присадочного сплава реагировать на термическую обработку после сварки, связанную с химическим составом присадочного сплава и конструкцией соединения.

Это изображение показывает аргонодуговой (TIG) шов, выполненные на 6061-Т6 опорной плиты без добавления наполнителя. При сварке с более высоким током и меньшей скоростью перемещения этот шов испытывал чрезмерное тепловложение. Этот сварной шов подвергся гораздо большему напряжению в сварном шве, что привело к гораздо более катастрофической ситуации растрескивания.

Следующие три примера демонстрируют сложность выбора присадочного сплава.

Ситуация 1: Сварка трубки 6061-T6 для наружного стола, который после сварки должен быть анодирован прозрачным слоем.

В этой ситуации необходим присадочный сплав, который обеспечит наилучшее соответствие цвета после анодирования. Для этого приложения лучшим вариантом будет использование 5356. Хотя присадочные сплавы 4043, 4047 или 4643 часто показаны как подходящие для этого основного материала, сварной шов может стать темно-серого цвета во время анодирования после сварки ( см. Рис. 1 ).

Ситуация 2: Использование кронштейна 6061-T6 в качестве сварной ручки для кастрюли, которая будет постоянно работать при температуре выше 150 ° F.

Присадочные сплавы, подходящие для эксплуатации при повышенных температурах, включают 5554, 4043 или 4047. Использование других сплавов серии 5xxx может привести к коррозионному растрескиванию под напряжением и преждевременному выходу из строя сварного компонента.

Ситуация 3: Использование 6061-T6 для изготовления структурного каркаса, который будет подвергаться термообработке после сварки и искусственно состарен для восстановления прочности и возврата конструкции к состоянию -T6.

В этой заявке наиболее подходящим присадочным сплавом будет 4643. Это поддающийся термообработке присадочный сплав, который будет реагировать на термическую обработку после сварки и обычно обеспечивает прочность сварного шва, сравнимую с прочностью основного материала.

Предотвращение трещин: алюминиевые сплавы 6ххх

На этих изображениях показаны два угловых шва с очень разными профилями валика. Причина этого горячего растрескивания — нежелательный профиль сварного шва из-за плохой техники сварки. Уменьшение толщины шва справа позволило напряжениям, возникающим во время сварки, разрушить сварной шов.

Базовые сплавы 6xxx по своей природе очень склонны к растрескиванию. Это результат того, что химический состав очень близок к пику кривой чувствительности к трещинам затвердевания. Химический состав силицида магния (Mg2Si) сплавов 6xxx является основной причиной отсутствия присадочной проволоки в этом семействе сплавов.
Простая проверка этого может быть проведена путем автогенной сварки (без присадки) на 6061-T6 и наблюдения за проблемами растрескивания ( см. Рисунок 2 ). Добавление присадочных сплавов обычно приводит к более приемлемому химическому составу.При использовании присадочного сплава 5xxx химический состав будет переполнен избыточным магнием. С другой стороны, использование присадочного сплава 4ххх приведет к избытку кремния в сварном шве. В любом случае химический состав сварного шва смещен с пика кривой чувствительности к трещинам.

Другая ситуация с растрескиванием, которая иногда встречается, является следствием контура валика. Угловые швы с вогнутыми поверхностями могут вызвать растрескивание горловины. Это растрескивание приводит к тому, что сварной шов не может выдерживать термическое напряжение, возникающее во время процесса дуговой сварки ( см. Рис. 3, ).

Квалификация процедуры GMAW: 6061-T6

Есть две общие проблемы, с которыми сварщики сталкиваются при аттестации процедур сварки сплавов серии 6xxx в соответствии с Кодексом по сварке конструкций AWS D1.2 — алюминий. Первый из них — это когда образцы на изгиб проходят, а образцы на растяжение не выдерживают. Второй — когда образцы на растяжение проходят, а образцы на изгиб не выдерживают. Один тип прохождения испытаний, а другой — неудачный, указывает на то, что неоднородности сварного шва (например, отсутствие плавления или пористость) не могут быть источником разрушения.
Подвод тепла при дуговой сварке вызывает разупрочнение основного металла 6ххх. Нередко бывает, что сварочная процедура приводит к чрезмерному нагреву 6ххх. Когда это происходит, изгибы обычно проходят, в то время как образцы на растяжение не соответствуют требованиям к прочности стандарта D1.2. Еще одним признаком того, что перегрев является источником разрушения сварного шва, является обнаружение трещин при растяжении в зоне термического влияния рядом со сварным швом, а не в самом металле шва с наличием несплошностей.
Есть несколько методов предохранения сварного соединения от перегрева.Прежде всего, важно соблюдать требования нормативов к температуре предварительного нагрева и промежуточного прохода. Для этого типа материала максимальная температура предварительного нагрева и промежуточного прохода составляет 250 ° F. Тщательный контроль за этим помогает предотвратить перегрев сварного шва. В случае этих значений для достижения оптимальных результатов лучше всего полностью избегать предварительного нагрева и поддерживать температуру промежуточного прохода значительно ниже максимально допустимой.

Есть несколько других процедурных методов сварки, которые также могут помочь снизить вероятность перегрева сварной сборки.Например, увеличение скорости движения может значительно снизить общее тепловложение. Другой вариант — использовать технологию импульсного GMAW [MIG] или модифицированный процесс импульсного распыления, такой как процесс SuperPulse от ESAB, который также может контролировать подвод тепла. Это все методы, которые можно использовать для предотвращения значительного снижения прочности сварного шва из-за перегрева.

В случае сварного шва, не прошедшего испытания на изгиб и прошедшего испытания на растяжение, может возникнуть проблема с процедурой испытания.В том случае, если в образцах изломанного изгиба нет видимых разрывов, важно вернуться и просмотреть параметры испытаний, перечисленные в коде. Для проверки сварных швов алюминия рекомендуется универсальный тестер на изгиб. Из-за того, как алюминий передает напряжения, испытания на изгиб плунжерного типа могут быть проблематичными.

Стружка при сварке с 5356

Обычная проволока 5xxx имеет заслуженную репутацию из-за образования стружки из алюминиевой проволоки, которая накапливается на приводных роликах, гильзе и контактном наконечнике.По мере того, как стружка накапливается, она ухудшает производительность подачи, вызывает чрезмерный износ расходных материалов, вызывает более частые ожоги и увеличивает потребность в регулярном техническом обслуживании.

Что еще хуже, проблема создает порочный круг: когда частицы алюминия отслаиваются и проникают в гильзу пистолета, они забивают проволоку и образуют больше стружки. Избыточное натяжение приводных роликов приводит к образованию стружки, как и задиры между проволокой.

Параллельное сравнение стандартной проволоки 5xxx (слева) и проволоки AlcoTec NT (справа) ясно показывает разницу в качестве поверхности.

Для решения этой проблемы в процессе волочения проволоки AlcoTec NT используется запатентованная производственная технология, позволяющая исключить микротонкие частицы и абразивный износ поверхности, возникающие при волочении проволоки ( см. Рис. 4, ). Эта новая технология сводит к минимуму или устраняет проблему бритья, тем самым значительно улучшая подачу проволоки и стабильность дуги, чтобы получить чистую высококачественную алюминиевую сварочную проволоку, которая значительно уменьшит засорение гильз горелки. Это приводит к меньшему износу контактных наконечников и вкладышей, которые не нужно менять так часто из-за стружки проволоки.

Помимо снижения затрат на замену контактного наконечника и гильзы, проволока NT также сокращает время простоя, в конечном итоге продлевая срок службы сварочной горелки и увеличивая производительность.

Очевидно, что при сварке различных семейств алюминиевых сплавов необходимо учитывать множество факторов. Поскольку у каждого производителя или изготовителя есть особые потребности для различных приложений, полезно знать, что существует множество ресурсов для решения вопросов, связанных, в частности, с выбором наполнителя, предотвращением трещин и квалификацией процедуры.

В качестве примера были разработаны таблицы выбора алюминиевого присадочного сплава, чтобы помочь производителям выбрать наиболее подходящий присадочный сплав, и они доступны на сайте www.alcotec.com. Если производители не уверены в выборе наиболее подходящего присадочного сплава, с AlcoTec можно напрямую связаться.

Как сваривать алюминиевый сплав 6061-Т6? — aluminium-guide.com

Для дуговой сварки алюминиевого сплава 6061-Т6 используются два сварочных сплава: 5356 и 4043. Их аналоги по ГОСТ 4784 и ГОСТ 7871 — СвАМг5 и СвАК5.У каждого из них есть свои преимущества и недостатки в зависимости от условий их использования.

Прочность или простота сварки?

Как алюминиевый сплав, содержащий 5% магния, сплав 5356 обычно более прочен и пластичен, чем сплав 4043. Однако сплав 4043, содержащий 5% кремния, имеет лучшую текучесть, лучшее сопротивление растрескиванию, большую простоту сварки. , меньшая склонность к образованию темного сварочного налета, и сварной шов дает более эстетичный вид.

Зона термического влияния сварного шва

Возникает вопрос: если сплав 5356 прочнее, то не всегда ли его можно применять? Ответ: нет.Хотя сплав 5356 и прочнее, чем 4043, они оба прочнее, чем самая слабая часть так называемой «зоны термического влияния» стыкового сварного шва сплава 6061-Т6. Это приводит к разрыву сварного шва в этой зоне, а не в зоне сварного шва, и прочность этой зоны не зависит от используемого сварочного сплава.

Угловая сварка

Другая ситуация возникает для угловых швов. Эти сварные швы с большей вероятностью будут работать со сдвигом, а не на растяжение, как стыковые соединения. Угловые швы почти всегда разрушаются металлом шва, после чего может идти сплав 5356, который имеет прочность на сдвиг почти в полтора раза выше, чем у сплава 4043.

Коррозионное растрескивание под напряжением

В то же время сплав 4043 менее склонен к растрескиванию, чем сплав 5356. Если сварная деталь подвергается термической обработке после сварки, необходимо применять сплав 4043, так как сплав 5356 после термообработки может быть склонен к коррозионное растрескивание под напряжением. Точно так же, если сварка эксплуатируется при температуре выше 65 ° C, следует применять сплав 4043, чтобы избежать коррозионного растрескивания под напряжением.

Анодирующий шов

Однако, если продукт будет подвергаться воздействию после анодирования при сварке, лучше всего применить сплав 5356.Высокое содержание кремниевого сплава 4043 приведет к потемнению сварного шва, что сделает его видимым и непривлекательным. Сплав 5356 анализируется в серебре.

Источник: Ф. Армао, www.thefabricator.with

Наиболее подходящий присадочный сплав для компонента 6061-T6, работающего при 250 ° F

Наиболее подходящий присадочный сплав для компонента 6061-T6, работающего при 250 ° F

Q — Мне нужна помощь в выборе наиболее подходящего присадочного сплава для конкретной алюминиевой конструкции, сваренной методом GMAW.

Применение: Конструктивный элемент, используемый для погрузочно-разгрузочных работ, изготовленный из материала 6061-T6 толщиной от 1/8 до 1/2 дюйма.

Конструкция соединения: угловые швы.

Особые эксплуатационные соображения: Сварочный присадочный сплав должен подходить для длительных высокотемпературных применений (250 ° F), обеспечивать хорошую структурную целостность и подходящие характеристики подачи.

Этот компонент должен использоваться в состоянии после сварки и не будет подвергаться послесварочной термообработке.

A — Требования к продолжительному высокотемпературному применению (выше 150 ° F) для этого компонента, вероятно, являются вашим главным соображением и определенно повлияют на выбор присадочного сплава. Кроме того, поскольку этот компонент предназначен для использования при работе с материалом, а используемые сварные швы представляют собой угловые сварные швы, я бы определенно принял во внимание характеристики прочности на сдвиг присадочного сплава.

Требование высокой рабочей температуры исключает использование любых присадочных сплавов с более чем 3% Mg, таких как часто применяемый 5356 и более прочные присадочные сплавы 5183 и 5556.Это дает вам 4643, 4043, 4047 и 5554 в качестве возможных присадочных сплавов для вашего приложения.

Оценка наиболее подходящего присадочного сплава

Давайте оценим каждый из этих четырех присадочных сплавов на основе их свойств и характеристик.

Соображения, касающиеся четырех присадочных сплавов, которые могут использоваться для этого приложения: 4643, 4043, 4047 и 5554.

Присадочный сплав ER4643 — Этот присадочный сплав был разработан для сварки базовых сплавов серии 6ххх и обеспечивает высокие механические свойства после термообработки после сварки.Этот сплав был получен путем взятия хорошо известного сплава 4043, уменьшения содержания кремния и добавления от 0,10 до 0,30 процента магния, что обеспечило его способность реагировать на термообработку после сварки. Это присадочный сплав премиум-класса, цена которого определяется его специальными характеристиками, и он обычно не используется, если не выполняется термообработка после сварки. Поскольку вы заявили, что термообработку после сварки не следует использовать, я не вижу причин использовать этот сплав.

Присадочный сплав

ER4043 — Хотя присадочный сплав 4043, состоящий из 5% кремниевого сплава, часто используется для сварки основных материалов 6061, он обычно не используется, когда прочность компонента на сдвиг является преимущественным фактором.Присадочный сплав 4043 — это присадочный сплав на основе кремния, который часто используется, чтобы воспользоваться способностью элементов повышать текучесть алюминия. Хотя канавочные сварные швы могут быть выполнены с использованием этого присадочного сплава, который, как правило, соответствует минимальным требованиям испытаний на поперечное растяжение, этот присадочный сплав имеет значительно более низкую прочность на сдвиг по сравнению с присадочными сплавами серии 5xxx. Наполнитель ER4047 — Как и присадочный сплав 4043, 4047 является сплавом на основе кремния, но имеет гораздо более высокий уровень кремния, примерно 12%.Дополнительный кремний в сплаве обеспечивает исключительную текучесть. Этот сплав, который также зарегистрирован как припой, чаще всего используется для герметичных соединений в тонкостенных применениях. Присадочный сплав 4047 имеет очень узкий диапазон замерзания и, следовательно, очень устойчив к растрескиванию при затвердевании. Присадочные сплавы 4043 и 4047 имеют очень схожие механические характеристики — 4047 имеет немного более высокую прочность на разрыв. И 4043, и 4047 имеют более низкую пластичность и более низкую прочность на сдвиг, чем присадочные сплавы серии 5xxx.Они также обладают более низкой прочностью колонны по сравнению с присадочными сплавами серии 5xxx и, следовательно, требуют особого ухода во время подачи, чтобы минимизировать проблемы с подачей.

Присадочный сплав

ER5554 — Присадочный сплав 5554 был разработан для обеспечения улучшенных характеристик прочности и пластичности присадочного сплава на основе магния, который также подходит для применения при повышенных температурах. Он содержит от 2,4% до 3,0% магния, что обеспечивает сплав, который не подвержен коррозионному растрескиванию под напряжением, но имеет улучшенную прочность на сдвиг и повышенную пластичность по сравнению с присадочными сплавами серии 4ххх.Типичная прочность на поперечный сдвиг для 4043 и 4047 составляет 15,0 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, а типичная прочность на поперечный сдвиг для моделей 5554 составляет 23 тыс. Фунтов на квадратный дюйм, что на 65% больше (см. Рис. 1). В дополнение к улучшенным механическим свойствам 5554 на завершенном сварном шве мы видим увеличение прочности столбика проволоки. Эта характеристика может значительно улучшить подачу проволоки. Присадочный сплав 5554 обычно дает сварной шов, который не так привлекателен с косметической точки зрения, как присадочные сплавы серии 4ххх, и имеет немного больший потенциал образования «головни» (черный налет оксидов металлов, который не вреден для сварного шва).

Фиг.1

Заключение:

1. Присадочный сплав 4643 был разработан с учетом возможности термообработки после сварки и поэтому не особенно подходит для вашего применения.
2. Присадочные сплавы 4043 и 4047 имеют значительно более низкие значения прочности на сдвиг по сравнению с 5554.
3. Присадочные сплавы Проволока 4043 и 4047 имеет значительно более низкую прочность на растяжение (столбец) и требует большей осторожности при подаче по сравнению с проволокой 5554.
4. Присадочный сплав 4047 может иметь некоторые преимущества перед 4043: повышенная текучесть, возможность более высоких скоростей сварки и более низкое тепловложение. Этот присадочный сплав может быть предпочтительным для более тонких компонентов и обеспечивает отличные герметичные соединения.

Присадочный сплав 5554 обычно обеспечивает более высокую прочность сварных швов, но менее привлекательный внешний вид по сравнению с присадочными сплавами серии 4ххх.

Можно ли восстановить предел прочности сварного 6061-Т6?

Как восстановить предел прочности сварного алюминия 6061-T6. Getty Images

Q: Мы производим и свариваем алюминий 6061-T6 в различных формах продукции. Мы понимаем, что предел прочности на разрыв (ППС) сварного 6061-Т6 значительно ниже начального. Однако несколько человек недавно сказали мне, что мы можем восстановить прочность сварных компонентов после сварки до уровня Т6, выполнив низкотемпературную обработку старением после сварки. Это правда?

A: Я бы хотел, чтобы это было правдой, потому что это сделало бы жизнь намного проще.К сожалению, это не так.

Требуемый минимальный UTS для почти всех форм продукта 6061-T6 составляет 40 KSI. Тем не менее, все производственные нормы (AWS D1.2, ASME по котлам и сосудам высокого давления и т. Д.) Требуют минимум 24 KSI UTS после сварки. Это значение, которому вы должны соответствовать, когда испытание на растяжение является частью аттестации процедуры сварки. Обычно это не так уж и сложно. Обычно при испытании образцов на растяжение вы получаете 25 или 26 KSI.

Что произойдет, если следовать рекомендациям и состарить сварной образец перед испытанием? Зоны термического влияния (ЗТВ) действительно немного стареют, но вы обнаружите, что при испытании образцов на растяжение они всего на 1-2 KSI прочнее, чем образцы без старения — в диапазоне от 25 до 27 KSI, что не является нормой. t где-то рядом с домами T6.

Единственный способ полностью восстановить свойства T6 — это выполнить полный повторный нагрев компонента. Он состоит из термообработки на твердый раствор при температуре около 1000 ° F с последующей быстрой закалкой в ​​холодной воде с последующей обработкой старением при низкой температуре (400 ° F). Этот процесс сложен и труден, но, безусловно, возможен, если у вас есть опыт и навыки.

Я знаю несколько компаний, которые используют эту производственную последовательность. Однако я вообще не рекомендую это делать, если у вас нет большого опыта в термообработке алюминия.Самая большая проблема в том, что компонент обычно сильно деформируется во время закалки. Затем перед старением его необходимо механически выпрямить, что непросто.

Однако есть и другая потенциальная альтернатива. Если есть возможность, купите исходные материалы в состоянии T4, а не в T6. Сварите их в состоянии T4, а затем выполните низкотемпературное старение при 400 градусах по Фаренгейту в течение одного часа (доступны другие графики старения в диапазоне до 325 градусов по Фаренгейту в течение восьми часов).После старения, если вы проведете испытание на растяжение, вы обнаружите, что образцы будут демонстрировать около 35 KSI UTS — все еще не свойства T6, но намного ближе, чем 24 KSI, которые вы получите в противном случае.

Помните об этих двух возможных проблемах. Во-первых, если вы мелкий конечный пользователь, алюминиевые сплавы в состоянии T4 часто трудно купить, хотя у более крупных пользователей не должно возникнуть проблем. Во-вторых, ни один из кодов изготовления не дает вам никаких дополнительных преимуществ для использования этой техники. Вам все равно нужно будет спроектировать, как если бы сварные швы были всего 24 KSI; однако многие из вас не связаны каким-либо конкретным кодом.

Вы можете попробовать эту технику. Оно работает.

Исследование термической обработки после сварки (T6) и ориентации сварки на прочность сварного шва TIG AL6061

В данной статье исследуется влияние послесварочной термообработки (PWHT) T6 и ориентации сварки на прочность и микроструктуру алюминиевого сплава AL6061, сваренного в среде инертного газа вольфрама (TIG). Процесс TIG использовался для сварки AL6061 в поперечной и продольной ориентации относительно направления прокатки.T6-PWHT — это двухфазный процесс термообработки, который был применен к AL6061 для повышения его прочности. Этот T6 был проведен при трех различных методах искусственного старения; 8, 18 и 24 часа. Влияние PWHT и ориентации сварки на прочность AL6061-T6 было исследовано с помощью серии испытаний на растяжение и микротвердость. Кроме того, наблюдения микроструктуры проводились с использованием оптического и растрового электронного микроскопов. Установлено, что прочностные и микроструктурные характеристики AL6061 существенно зависят от искусственного старения Т6.Соответственно, повышению прочности и пластичности в основном способствовали рост зерен и последующее упрочнение осадка. Более того, ориентация сварки влияет только на их поверхности излома и расположение после испытания на растяжение.

1 Введение

Обладая превосходными механическими свойствами, высокой коррозионной и усталостной стойкостью, малым весом, низкой стоимостью и хорошей свариваемостью, сплав алюминий-магний-кремний (Al-Mg-Si), обозначаемый как сплав серии 6xxx, широко используется для изготовления критических конструкционных компонентов. в авиастроении и авиакосмической промышленности.Применение требует высокой прочности и пластичности материала, чтобы выдерживать такие механические нагрузки при эксплуатации. AL6061 — это дисперсионно-твердеющий алюминиевый сплав с высоким содержанием элементов Mg и Si. Содержание Mg значительно повысит его прочность, а кремний повысит литейные качества и стойкость к высокотемпературному растрескиванию AL6061.

Для изготовления крупногабаритных конструкций можно использовать твердотельное соединение для сварки AL6061 [1, 2]. В процессе сварки неоднородность микроструктуры будет возникать между металлом шва (WM) и основным металлом (BM) впоследствии, что приведет к различиям в механических свойствах.Следовательно, для производства и проектирования качественного сварного изделия необходимо использовать подходящий метод сварки. Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) является наиболее распространенным процессом дуговой сварки в среде защитного газа, который может применяться для соединения алюминиевых сплавов благодаря их гибкости и относительно низкой стоимости производства. Сварка TIG может обеспечить высококачественный и стабильный процесс с меньшим разбрызгиванием и лучшим внешним видом сварного шва. В настоящее время сварка TIG вызывает научный интерес из-за трудностей с обеспечением целостности и надежности соединений алюминиевых сплавов.В предыдущих работах использовалась сварка TIG для тонких алюминиевых листов и, таким образом, была более выгодна, чем обычные методы сварки [3, 4]. Тем не менее, для улучшения механической прочности и определения параметров сварки сваренного TIG сваркой AL6061 еще предстоит провести дальнейшие исследования.

За последние годы было опубликовано множество отчетов об исследовании термической обработки после сварки (PWHT) на AL 6061. Eltai et al . исследовали влияние PWHT на коррозионное поведение сваренного TIG сваркой AL6061-T6 [2].Согласно его выводам, сварка TIG привела к снижению микротвердости в области WM, причем наиболее значительное снижение было обнаружено в зоне термического влияния (HAZ). Литературные исследования показывают, что PWHT успешно применялся для улучшения свойств WM, которые придают ему определенные характеристики [1, 2]. Известно, что PWHT улучшает характеристики WM, поскольку повышение температуры приведет к образованию обильных осадков различной степени. Основываясь на многих исследованиях, они подтвердили, что процесс искусственного старения T6 хорошо применим к AL6061.Также отмечено, что процесс T6 на сплавах Al может растворять фазу β (Mg ₂ Si), гомогенизировать твердый раствор и сфероидизировать эвтектический Si. Хотя есть несколько литературных источников, в которых сообщается о влиянии PWHT на микроструктуру AL6061, тем не менее, все еще существует чрезмерный набор данных, касающихся влияния PWHT на механические характеристики AL6061.

При сложной геометрии сварочный процесс не всегда протекает параллельно направлению прокатки металлического листа из-за препятствий в применении.Поскольку WM, несомненно, повлияет на зону деформации и локализацию деформации во время эксплуатационных нагрузок, один из других заданных параметров, которые следует понимать, является соответствующей характеристикой ориентации сварки. Таким образом, в этой статье исследование сосредоточено на сочетании PWHT при трех различных видах искусственного старения через 8, 18 и 24 часа и ориентации сварки, которая была сварена на поперечной и продольной оси относительно направления прокатки, таким образом, чтобы улучшить прочность и микроструктуру сваренного TIG сваркой AL6061.

2 метода исследования

2.1 Подготовка образцов

Пластины BM из алюминиевого сплава AL6061 размером 400 × 300 × 2,5 мм были соединены методом сварки TIG. Перед сваркой пластины из алюминиевого сплава были отполированы и очищены для удаления примесей. В этом процессе TIG использовалось тепло, выделяемое электрической дугой между соединяемыми металлами и неплавящимся вольфрамовым электродом, расположенным в сварочной горелке. Зона дуги была закрыта экраном из инертного газа для защиты сварочной ванны и вольфрамового электрода.Присадочный металл в виде прутка вводился в сварочную ванну вручную. Присадочная проволока ER4043 была выбрана для этого процесса из-за ее хорошей текучести и, что наиболее важно, устойчивости к растрескиванию (превосходный выбор для образцов PWHT). Присадочный материал ER4043 использовался для заполнения сварной канавки и соединения двух поверхностей. Нерасходуемый вольфрамовый электрод, использованный в этом исследовании, имел размер 1,6 мм в диаметре для получения WM. На рисунке 1 показан анализ с помощью энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) AL6061 для BM и WM для определения химических характеристик.Основываясь на результатах, состав кремния очевиден в части WM из-за использования присадочной проволоки ER4043 Al-Si. Полный химический состав материала присадочной проволоки из алюминиевого сплава AL6061 BM и ER4043 приведен в таблице 1.

Рисунок 1

Результаты энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS) AL6061 (a) BM; и (b) WM.

Таблица 1

Химический состав AL6061 и наполнителя проволоки ER4043 (мас.%).

Список литературы	Al	Si	Fe	Cu	Mn	мг	Cr	Zn	Ti	и т. Д.
AL 6061 (BM)	96,07	0,64	0,9	0,38	0,35	1.03	0,33	0,30	–	–
AL 6061 (WM)	89,86	7,22	1,03	0,38	0,29	0,82	0,10	0,30	–	–
ER 4043	Бал	4.8	0,2	0,02	<0,01	0,01	–	0,02	0,01	<0,15
ASM Спец.		0,4-0,8	0,7	0,15-0,40	0,15	0,8–1,2	0,04-0,35	0,25

Фрезерный сварочный аппарат использовался сварщиком вручную.Подробные сведения о параметрах сварки, использованных в этом исследовании, перечислены в таблице 2. Листы AL6061 BM были сварены методом TIG и подвергнуты горячей прокатке с соблюдением нескольких условий испытаний, таких как сварка продольной прокаткой продольной (WLRL), сваркой продольной поперечной прокаткой (WLRT), сварка поперечная прокатка продольная (WTRL) и сварка поперечная прокатка поперечная (WTRT). После сварки сварной лист подвергали процессу PWHT (T6). PWHT (T6) — это двухфазный процесс, который был применен к AL6061 для повышения прочности.Подробные этапы и процедуры искусственного старения T6 показаны на рисунке 2. Двухфазный процесс T6 был инициирован быстрым повышением температуры от комнатной температуры (RT) до 520 ^∘ C и продолжался в течение 1 часа. . Через 1 час после сварки пластину закаливали в воде до температуры 175 ° C, а затем применяли искусственное старение T6 в течение 8, 18 и 24 часов соответственно. Ожидается, что этот процесс приведет к значительному росту зерна по всей WM и, как следствие, к повышению прочности.

Рисунок 2

Схема процесса PWHT (T6).

Таблица 2

Параметры сварки, использованные в данном исследовании.

Параметры	Значение
Сварочное оборудование	Миллер
Диаметр вольфрамового электрода	1.6 мм
Диаметр присадочной проволоки	2,4 мм
Тепловая нагрузка	2,5 кДж / мм
Пиковый ток	70 ампер
Базовый ток	60 ампер
Пиковое напряжение	14,3 В
Базовое напряжение	13,8 В
Скорость сварки	4.19 мм / сек
Марка сварки	99,9995%
Частота импульсов	6 Гц
Продолжительность импульса	50%
Защитный газ	Аргон
Расход газа	15 л / мин

2.2 Методы испытаний

Испытания на микротвердость по Виккерсу проводились поперек пластины с 0.3 кгс нагрузки вдавливания и 12 секунд выдержки, как рекомендовано в ASTM E384-16 [5]. Углубления были установлены в центральном положении от области WM до области BM через каждые 1 мм, как схематично показано на рисунке 3. Образец для испытания на растяжение, использованный в этом исследовании, имел прямоугольную форму, а его размер можно увидеть на рисунке 4. Образцы WM были специально обработаны до требуемых размеров от сварочной площадки, как показано на рисунке 4 (b). Серии испытаний на растяжение были проведены в лабораторных условиях RT со скоростью растяжения 1 мм / мин.Эти спецификации испытаний были скорректированы в соответствии со стандартом ASTM B557 [6].

Рисунок 3

Профили сварки (BM, HAZ и WM) по пластине и схематическое изображение пути испытания на микротвердость.

Рисунок 4

(а) Геометрия образца для испытания на растяжение; и (b) конфигурация для продольного и поперечного направления сварки и прокатки (все единицы указаны в миллиметрах).

Образцы для исследования микроструктуры были извлечены перпендикулярно из разрушенных образцов после испытаний на растяжение. Образцы полировали и травили реактивом Келлера, содержащим 2,5 мл HNO ₃ , 1,5 мл HCl, 1 мл HF и 95 мл H ₂ O в течение 10-20 секунд, чтобы выявить их микроструктуру. Микроструктурные характеристики были выполнены с помощью оптического микроскопа (OM) и сканирующего электронного микроскопа (SEM) в сочетании с оборудованием для энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии (EDS).Измерение зерна проводилось с использованием метода линейного отсечения от изображения микроструктуры, как рекомендовано в ASTM E112 [7].

3 Результаты

3.1 Микроструктура

На рисунках 5 и 6 показаны типичные изображения OM для AL6061-T6 после 24 часов старения по сравнению с AL6061 после сварки. На рисунках двойные фазы можно наблюдать как яркий цвет для твердого раствора Al (Al-матрица) и более темный цвет для низкоплавкой фазы (Mg-Si) образцов AL6061-T6.Аналогичное открытие показало, что эти Mg и Si связаны друг с другом в осадок Mg ₂ Si при определенной температуре окружающей среды, но с довольно низкой растворимостью при комнатной температуре, что создает свойство упрочнения осадка [8]. Ясно видно, что из-за PWHT желательны больший размер и количество выделений по сравнению с AL6061 после сварки.

Рисунок 5

ОМ изображения в качестве сравнения; (а) Сваренный AL6061 и (б) AL6061-T6, состаренный в течение 24 часов при продольной ориентации сварки для WM, HAZ и BM (слева направо).

Рисунок 6

ОМ изображения в качестве сравнения; (a) Сваренный AL6061 и (b) AL6061-T6, состаренный в течение 24 часов при поперечной ориентации сварки для WM, HAZ и BM (слева направо).

После сварки TIG возникла неоднородность микроструктуры в областях WM и B M из-за нагрева. WM окружена ЗТВ — областью, микроструктура и свойства которой были изменены сваркой.Каждая из этих микроструктур имеет разные свойства в зависимости от BM и присадочного металла, используемого при нагревании. Равномерный равноосный тип дендритного зерна можно увидеть в WM. Микроструктура AL6061-T6 состоит из дендритов α -Al и частиц эвтектического Si вдоль границ дендритных зерен (GB), а конфигурация зерен более равномерно диспергирована и уменьшается в размере после термообработки. Этот вывод совпадает, как и в [5]. [9]. В то время как механизм упрочнения преципитата можно проиллюстрировать как взаимодействие повторяющейся дислокации, которой препятствуют частицы преципитата (Mg ₂ Si) [10].Если частица массивная и твердая, движущая сила приводит в основном к значительному увеличению прочности. Кроме того, если движущая сила достигается, то осадок будет рассечен, или движущаяся дислокация пройдет (петля) для достаточно твердой частицы.

Измерение роста зерна проводилось с использованием метода линейного пересечения, как схематично показано на рисунке 7. На рисунке 8 показаны результаты среднего размера зерна при различных условиях настройки параметров для WM и HAZ.Судя по результатам, средний размер зерна имеет тенденцию к уменьшению с увеличением искусственного старения T6. Изменения в процессе старения T6 влияют на рост зерна после рекристаллизации, что приводит к меньшему размеру зерна в микроструктуре WM и HAZ.

Рисунок 7

Концепция линейного метода пересечения для измерения размера зерна в образце после сварки [5].

Рисунок 8

Измерение среднего размера зерна для AL6061 и AL6061-T6 после сварки, особенно для WM и HAZ.

3.2 Анализ микротвердости

Точное расширение зоны HAZ и WM измерить нелегко. Таким образом, каждое углубление микротвердости проводится по средним точкам. В предыдущем отчете говорилось, что на микротвердость может влиять растворение включений в зернах, а ГБ называли дисперсионным упрочнением из-за PWHT [11]. Изменение микротвердости на WM, HAZ и BM (беря начало в центре WM) для образцов с продольной и поперечной ориентацией сварки показано на рисунке 9.Для образца после сварки профиль показывает, что WM имеет самую высокую микротвердость по сравнению с HAZ и BM. Наивысшая микротвердость WM в два раза больше, чем BM. Однако после PWHT микротвердость значительно увеличилась по сравнению с образцом после сварки и почти одинакова в WM, HAZ и BM. Также получено, что наибольшая микротвердость наблюдается при 24-часовом старении как для поперечной, так и для продольной сварки, которые составляют 114,4 HV и 124 HV соответственно.

Рисунок 9

Распределение профилей микротвердости по Виккерсу по образцу WM; (а) продольная и (б) поперечная сварка.

3.3 Механические свойства сварного шва TIG AL6061

На рисунке 10 показаны результаты испытания на растяжение AL6061-T6. Показано, что предел текучести (YS) и предел прочности (UTS) увеличиваются с увеличением T6 искусственного старения. T6 на 24 часа имеет самые лучшие YS и UTS. Однако после T6 (> 8 часов) прочность поперечной сварки ниже по сравнению с продольной сваркой. Результаты испытания на растяжение хорошо согласуются с результатами испытания на микротвердость и измерения размера зерна.Сообщалось, что механизм роста зерен и упрочнения после процесса T6 повысил прочность сваренного TIG AL6061, так как процесс T6 взял на себя [10, 11, 12]. Растворение и рост выделений происходили в диапазоне искусственного старения T6, что означает, что при длительном периоде старения T6 образовывалось больше выделений, как это видно на рисунках 5-6. При увеличении количества выделений и прочности ожидается увеличение. Также сообщалось, что внутри микроструктуры AL6061-T6 наблюдались тонкие иглы и высокая плотность осадков типа β ^{′ ′} [12, 13, 14, 15, 16].Эти выделения служили препятствием, блокирующим движение дислокаций во время деформации. Дислокации считаются местом гетерогенного зарождения и путями увеличения движения атомов во время роста. Эти изменения снова связаны с изменением температуры, испытываемой при различных процессах искусственного старения T6, что, в свою очередь, влияет на растворение или укрупнение выделений. В другом случае удлинение уменьшается вместе с увеличением T6 искусственного старения.Однако продольные образцы WM имеют более высокую пластичность, чем поперечные образцы WM.

Рисунок 10

Результаты испытаний на растяжение AL6061-T6 при КТ; (а) предел текучести, (б) предел прочности при растяжении и (в) относительное удлинение.

Следует отметить, что если направление сварки и прокатки совпадает, механические свойства являются наиболее высокими по сравнению с другими установочными параметрами.

3.4 Поведение при переломе

На рис. 11 показаны репрезентативные образцы образцов BM и TIG AL6061 с трещинами. Для BM место излома расположено в середине образца с чашеобразной формой излома, что указывает на вязкое разрушение. Для продольных образцов WM местоположение излома охватывало области WM, HAZ и BM с изломом плоского типа и несколько сдвигалось из-за высокой прочности WM. В случае поперечных образцов ВМ место излома также находится в ОМ с чашеобразной формой излома.В этом случае сила требовалась для сдерживания деформации при растяжении. Между тем, ВМ имеет более высокую прочность, чем БМ, иными словами, деформация локализовалась в зоне более низкой прочности, а именно БМ, до разрушения. На рисунке 12 показаны типичные SEM-изображения образцов AL6061 и AL6061-T6 после сварки в течение 24 часов для образцов WLRL. На основании этого наблюдения морфология трещин включает большое количество мелких ямок, которые равномерно распределены по поверхности трещины. В образце после сварки наблюдается вязкое разрушение, сопровождающееся хорошей пластической деформацией.Однако из-за меньшего удлинения и более мелкого размера зерна в PWHT для этого типа образцов на Рисунке 12 (b) ожидаются относительно меньшие ямочки. Этот тип разрушения может свидетельствовать о том, что трещина возникла из пустоты внутри конструкции и расширилась при продолжающейся деформации до отделения или разрушения. Хотя не все фрактограммы показаны. Также стоит отметить, что ориентация сварки является важным фактором, влияющим на тип фрактографии, например, в образце с трещинами WLRL могут наблюдаться глубокие ямчатые трещины и множественные внутренние трещины.

Рисунок 11

Типичные образцы с трещинами из испытаний на растяжение, показывающие место разрушения AL6061 BM и WM.

Рисунок 12

Типичные фрактограммы SEM; (a) Сваренный AL6061 и (b) AL6061-T6, состаренный в течение 24 часов на образце WLRL, с указанием WM, HAZ и BM (слева направо).

4 Выводы

В этой статье представлены полные результаты влияния PWHT и ориентации сварки на характеристики прочности и микроструктуры AL6061-T6.Замечено, что как продольная, так и поперечная ориентация сварки имеют лишь небольшую разницу в своих механических характеристиках, за исключением случаев термообработки более 8 часов. Результаты показали, что на образцах, прошедших процесс PWHT, увеличение периода искусственного старения может значительно повлиять на рост зерна после рекристаллизации, что приведет к меньшему размеру зерна, особенно для образцов WM. Их микротвердость значительно увеличена и почти одинакова в WM, HAZ и BM по сравнению с образцом после сварки.Можно сделать вывод, что образец из Т6-24 часов имеет самую высокую микротвердость наряду с наименьшим измеренным размером зерна. Впоследствии испытание на растяжение подтвердило этот результат, показав, что наиболее высокие значения YS и UTS получены от T6-24 часов для образцов WLRL и WTRT. Повышению прочности и пластичности в основном способствовали изменения микроструктуры, такие как рост зерен, растворение и дисперсионное упрочнение Mg ₂ Si из-за искусственного старения.

Авторы выражают благодарность кафедре машиностроения Университета Дипонегоро за предоставленную стоимость этого проекта.

Ссылки

[1] Ахмад Р., Бакар М.А. Влияние послесварочной термообработки на механические и микроструктурные свойства соединений AL6061, сваренных дуговой сваркой в ​​газовой среде методом холодного переноса металла. Mater Des. 2011; 32: 5120-6. Искать в Google Scholar

[2] Эльтай Э., Махди Э., Альфантази А. Влияние дуговой сварки газом вольфрамом на коррозионные и механические свойства AL6061 T6. Int J Electrochem Sci. 2013; 8: 7004-15. Искать в Google Scholar

[3] Haryadi GD, Dewa RT, Ekaputra IMW.Рост усталостных трещин и оценка вероятности их поперечной сварки TIG из алюминиевого сплава 6013-t4. J Theor App Mech-Pol. 2018; 56 (1): 179-90. Искать в Google Scholar

[4] Ekaputra IMW, Haryadi GD, Mardikus S, Dewa RT. Вероятностная оценка скорости роста усталостной трещины для продольной сварки вольфрамом в среде защитного газа Al 6013-T4 при различных условиях термообработки после сварки. E3S Web Conf. 2019; 130: 01016. Искать в Google Scholar

[5] ASTM International. ASTM E384-16: 2016. Стандартный метод испытания материалов на твердость при микровдавливании.Вест Коншохокен, Пенсильвания, США: ASTM; 2016. Поиск в Google Scholar

[6] ASTM International. ASTM B557-15: 2015. Стандартные методы испытаний на растяжение деформируемых и литых изделий из алюминиевых и магниевых сплавов. Западный Коншохокен, США: ASTM; 2015. Поиск в Google Scholar

[7] ASTM International. ASTM E112-13: 2013. Стандартные методы испытаний для определения среднего размера зерна. Западный Коншохокен, США: ASTM; 2013. Поиск в Google Scholar

[8] Nie F, Dong H, Chen S, Li P, Wang L, Zhao Z, et al.Микроструктура и механические свойства разнородных стыковых соединений разнородных стыков из алюминиевого сплава 6061 / A356, сваренных импульсной сваркой MIG. J Mater Sci Technol. 2018; 34: 551-60. Искать в Google Scholar

[9] Лян И, Ху С., Шена Дж, Чжан Х, Ван П. Геометрические и микроструктурные характеристики гибридной сварки TIG-CMT плакировки из алюминиевого сплава 6061. J Mater Process Technol. 2017; 239: 18-30. Искать в Google Scholar

[10] Maisonnette D, Suery M, Nelias D, Chaudet P, Epicier T. Влияние термической обработки на микроструктуру и механические свойства алюминиевого сплава A 6061.Mater Sci Eng A. 2011; 528: 2718-24. Искать в Google Scholar

[11] Бунчуйтан В., Чаттонг Дж., Равангвонг С., Бурапа Р. Влияние термообработки Т6 на алюминиевые сплавы SSM6061, полученные сваркой трением с перемешиванием. Энергетические процедуры. 2014; 56: 172-80. Искать в Google Scholar

[12] Гуссев М.Н., Шридхаран Н., Норфолк М., Террани К.А., Бабу С.С. Влияние послесварочной термообработки на алюминиевый сплав 6061, полученный ультразвуковым аддитивным производством. Mater Sci Eng A. 2017; 684: 606-16. Искать в Google Scholar

[13] Lee WS, Tang ZC.Взаимосвязь между механическими свойствами и микроструктурным откликом алюминиевого сплава 6061-Т6, подвергшегося воздействию повышенных температур. Mater Des. 2014; 58: 116-24. Искать в Google Scholar

[14] Сингх Р., Чаухан С., Gope PC. Влияние радиуса надреза и скорости деформации на механические свойства и характер разрушения алюминиевого сплава 6061, сваренного методом TIG. Arch Civ Mech Eng. 2016; 16: 513-23 Поиск в Google Scholar

[15] Фэн А.Х., Чен Д.Л., Ма З.Й. Микроструктура и малоцикловая усталость сваренного трением алюминиевого сплава 6061.Металл Матер Транс А. 2010; 41А: 2626-41. Искать в Google Scholar

[16] Fadaeifard F, Matori KA, Aziz SA, Zolkarnain L, Zairie BA, Rahim MA. Влияние скорости сварки на макроструктуру, микроструктуру и механические свойства стыковых сварных швов трением Al6061-T6 с перемешиванием. Металл-Базель. 2017; 7: 48. Искать в Google Scholar

Поступила: 03.01.2020

Принято: 04.06.2020

Опубликовано онлайн: 14.08.2020

© 2020 г.Dwi Haryadi et al ., Опубликовано De Gruyter

Эта работа находится под международной лицензией Creative Commons Attribution 4.0.

Импульсная сварка MIG

разнородных тройников из алюминиевого сплава 6061-T6 / A356-T6

1.

G.S. Cole and A.M. Шерман, Легкие материалы для автомобильной промышленности, Mater. Charact. , 1995, 35 (1), п. 3–9

Статья Google Scholar

2.

J.C. Benedyk, 3-алюминиевые сплавы для легких автомобильных конструкций, Материалы, проектирование и производство легких транспортных средств , P.K. Маллик, изд. Woodhead Publishing, 2010 г., стр. 79–113

3.

Ю. Сонг, X. Янг и Л. Цуй, Микроструктура и механические свойства сварных импульсным MIG сварных стыковых соединений разнородных стыков из алюминиевого сплава 6061 / A356. Mater. Des. , 2014, 55 , п. 9–18

Статья Google Scholar

4.

Р. Паланивель, П.К. Мэтьюз и И. Динахаран, Механические и металлургические свойства разнородных алюминиевых сплавов AA5083-h211 и AA6351-T6, сваренных трением с перемешиванием, Trans. Цветные металлы. Soc. , 2014, 24 (1), стр. 58–65

Статья Google Scholar

5.

К. Йонкхере, Б. де Мистер и А. Денкин, Развитие температуры и осаждения твердения в разнородных сварных швах трением с перемешиванием между алюминиевыми сплавами 6061-T6 и 2014-T6, J.Матер. Процесс. Technol. , 2013, 213 (6), п. 826–837

Статья Google Scholar

6.

Р.И. Родригес, Дж. Б. Джордон, П.Г. Эллисон, Т. Рашинг и Л. Гарсия, Микроструктура и механические свойства разнородной сварки трением с перемешиванием алюминиевых сплавов 6061-7050, Mater. Des. , 2015, 83 , п. 60–65

Статья Google Scholar

7.

Б. Ван, Б. Лей, Дж. Чжу, К. Фэн, Л. Ван и Д. Ву, Исследование микроструктуры и текстуры разнородных соединений AA5052-O и AA6061-T6, полученных с помощью EBSD, по микроструктуре и текстуре сварных трением с перемешиванием, Mater. Des. , 2015, 87 , п. 593–599

Статья Google Scholar

8.

J.F. Guo, H.C. Чен, К. Сан, Дж. Би, З. Сан и Дж. Вей, Сварка трением с перемешиванием разнородных материалов между сплавами AA6061 и AA7075 Влияние параметров процесса, Mater.Des. , 2014, 56 , p 185–192

Статья Google Scholar

9.

Х. Дж. Аваль, Микроструктура и распределение остаточных напряжений при сварке трением разнородных алюминиевых сплавов с перемешиванием, Mater. Des. , 2015, 87 , п. 405–413

Статья Google Scholar

10.

W.B. Ли, Ю. Ён и С. Юнг, Совместные свойства разнородных формованных алюминиевых сплавов при сварке трением с перемешиванием в зависимости от фиксированного расположения материалов, Scripta Mater., 2003, 49 (5), п. 423–428

Статья Google Scholar

11.

M. Ghosh, M.M. Хусейн, К. Кумар, С.В. Кайлас, Сваренные трением разнородные алюминиевые сплавы: микроструктура, механические свойства и физическое состояние, J. Mater. Англ. Выполнять. , 2013, 22 (12), п. 3890–3901

Статья Google Scholar

12.

С.Лим, С. Ким, К.Г. Ли и С. Ким, Поведение при растяжении пластины из двухсплавного сплава A356-T6 / Al 6061-T651, сваренной трением с перемешиванием, Metall. Матер. Пер. A , 2004, 35 (9), p 2837–2843

Статья Google Scholar

13.

M. Wang, Y.D. Цзоу, Х. Ху, Г. Мэн, П. Ченг и Ю.Л. Чу, Свойства при растяжении и микроструктура соединенного алюминиевого сплава A356 (T6) и деформируемого сплава 6061, полученного вакуумным литьем под давлением, Adv. Матер. Res. , 2014, 939 , п. 90–97

Статья Google Scholar

14.

П.П. Lean, L. Gil и A. Ureña, Разнородные сварные швы между неармированным композитом AA6082 и AA6092 / SiC / 25p с помощью дуговой сварки MIG с использованием неармированных присадочных сплавов (Al-5Mg и Al-5Si), J. Mater. Процесс. Tech. , 2003, 143 (26), п. 846–850

Статья Google Scholar

15.

Б. Гунгор, Э. Калук, Э. Табан и А. СИК ŞŞ, Механические и микроструктурные свойства роботизированного холодного переноса металла (CMT), сваренные алюминиевыми сплавами 5083-h211 и 6082-T651, Mater.Des. , 2014, 54 , п. 207–211

Статья Google Scholar

16.

А. Эльрефей, Н.Г. Росс, Микроструктура и механические свойства сварки аналогичных и разнородных алюминиевых сплавов методом холодного переноса металла, Acta Metall. Грех. , 2015, 28 (6), стр. 715–724

Статья Google Scholar

17.

Q.G. Ван и К.Дж.Дэвидсон, Поведение при отверждении и осаждении литейных сплавов Al-Si-Mg, J.Матер. Sci. , 2001, 36 (3), стр. 739–750

Статья Google Scholar

18.

Y. Han, C.Y. Ван, Т. Чжай, Х. Нагауми, Морфология фазы Si в сплавах Al-Mg-Si-Cu с добавлением избыточного Si, Mater. Sci. Форум , 2014, 783–786 , стр. 161–167

Статья Google Scholar

19.

FH Samuel, Начальное плавление Al ₅ Mg ₈ Si ₆ Cu ₂ и Al ₂ интерметаллиды Cu в немодифицированных и модифицированных стронцием Al-Si-Cu-Mg (319 ) Сплавы при термообработке в растворе, Дж.

No related posts.