Beth yw 7075 a pham mae'n gwrthsefyll weldio
Mae aloi 7075 yn aloi gyr Al-Zn-Mg-Cu yn y gyfres 7xxx, gyda therfynau cyfansoddiad cofrestredig o sinc 5.1 i 6.1 y cant, magnesiwm 2.1 i 2.9 y cant, copr 1.2 i 2.0 y cant a chromiwm 0.18 i 0. Mae'r cyfuniad hwn yn ymateb yn gryf i driniaeth wres toddiant a heneiddio, gan roi cryfder o tua 572 MPa tynnol a 503 MPa cynnyrch yn y tymer T6 ar ddwysedd o tua 2.81 g/cm3, gyda gosodiadau strwythurol awyrennau, offer a -llwyth uchel cydrannau chwaraeon fel cymwysiadau nodweddiadol. Mae dalen a phlât yn cael eu cyflenwi o dan ASTM B209 / B209M, allwthiadau o dan ASTM B221, a bar a gwialen o dan ASTM B211.
Mae'r un cemeg sy'n darparu'r cryfder hwnnw yn dinistrio weldadwyedd. Mae dau fecanwaith yn gweithredu gyda'i gilydd. Yn gyntaf, mae ystod solidification eang y pwll weldio mewn copr- a sinc- sy'n dwyn aloion 7xxx yn hyrwyddo cracio poeth, oherwydd bod ewtecteg toddi isel ar y ffiniau grawn yn parhau'n hylif tra bod y metel cyfagos eisoes wedi crebachu, felly mae'r ffiniau'n rhwygo yn ystod oeri. Yn ail, mae gwres y weldio yn gorbwysleisio'r rhiant-fetel yn y parth yr effeithir arno gan wres, gan doddi'r gwaddodion cryfhau; mae cryfder HAZ wedi'i fesur mewn 7075 wedi'i weldio fel arfer yn disgyn i tua hanner cryfder y metel sylfaen T6. Y canlyniad yw uniad sy'n anodd ei gynhyrchu ac yn wan mewn gwasanaeth, a dyna pam mae 7075 yn cael ei ddosbarthu fel un nad yw'n cael ei argymell ar gyfer weldio arc neu nwy mewn arfer weldio alwminiwm ac yn AWS D1.2 / D1.2M.
7075 o'i gymharu â 6061
| Eiddo | 7075-T6 | 6061-T6 |
|---|---|---|
| Cyfres a system | 7xxx, Al-Zn-Mg-Cu | 6xxx, Al-Mg-Si |
| Cryfder tynnol (nodweddiadol) | 572 MPa | 310 MPa |
| Cryfder cynnyrch (nodweddiadol) | 503 MPa | 276 MPa |
| Dwysedd | 2.81 g/cm3 | 2.70 g/cm3 |
| Dargludedd thermol | tua 130 W/(mK) | tua 167 W/(mK) |
| Dargludedd trydanol | tua 33% IACS | tua 43% IACS |
| Weldio ymasiad | Heb ei argymell | Wedi'i weldio'n arferol gydag ER4043 neu ER5356 i AWS A5.10 |
| Gwrthsefyll cyrydiad | Is; T6 dueddol o straen cracio cyrydu | Da mewn gwasanaeth atmosfferig a morol |
| Ffurfioldeb | Cyfyngedig; wedi'u peiriannu fel arfer | Cyfyngedig yn T6, da yn T4 neu O |
| Cost gymharol | Uwch | Is, wedi'i stocio'n eang |
Y crynodeb ymarferol yw bod 7075 yn benderfyniad cryfder a 6061 yn benderfyniad gwneuthuriad. Dylid ail-archwilio dyluniad y mae'n rhaid ei weldio yn 6061, 5083 neu 6082 yn hytrach na'i orfodi i mewn i 7075, oni bai bod un o'r llwybrau uno cyflwr solid isod ar gael.
Ymuno â Llwybrau ar gyfer 7075
Weldio tro ffrithiant.Mae hon yn broses cyflwr solet sy'n uno'r deunydd heb doddi, felly mae'r mecanwaith cracio poeth ewtectig yn cael ei ddileu. Dyma'r dull cynhyrchu a dderbynnir ar gyfer adeileddau 7xxx cryfder uchel ac fe'i nodir ar gyfer gwaith awyrofod o dan AWS D17.3, gydag effeithlonrwydd ar y cyd yn yr ystod o tua 70 y cant ac uwch yn cael eu hadrodd ar gyfer gweithdrefnau sydd wedi'u datblygu'n dda. Rhaid i baramedrau proses, dyluniad offer ac anystwythder gosodiadau fod yn gymwys ar gyfer yr aloi a'r trwch penodol.
Clymu mecanyddol.Mae caewyr rhybedu, bolltio ac edau yn parhau i fod y prif ddull uno ar gyfer 7075 o strwythurau. Rhaid i ddyluniad gyfrif am effeithiau galfanig os yw'r deunydd clymwr yn wahanol, ac mae ansawdd y twll yn bwysig oherwydd bod gan 7075 goddefgarwch rhicyn cyfyngedig.
Bondio gludiog.Mae epocsiau strwythurol yn bondio 7075 yn dda pan fydd yr wyneb wedi'i baratoi'n gywir, ac mae cymalau bondio yn osgoi meddalu HAZ a thyllau. Mae cryfder cneifio glin yn cael ei werthuso trwy ddulliau prawf fel ASTM D1002. Mae gwydnwch yn gofyn am baratoad arwyneb rheoledig - fel arfer gorchudd trawsnewid cemegol neu arwyneb anodedig a preimio - a phrofi datguddiad amgylcheddol y cydosod bondio.
Weldio sbot ymwrthedd.Mae hyn yn cyflwyno llai o gyfanswm gwres na weldio arc ac yn cynhyrchu parth yr effeithir arno'n llai, felly fe'i defnyddir mewn rhai cymwysiadau mesurydd tenau, ond mae cryfder y cymalau yn gyfyngedig ac nid yw'r broses yn cymryd lle weldio ymasiad lle mae angen perfformiad strwythurol.
Tymheredd Gwasanaeth, Cyrydiad a Dewis Tymheredd
Mae cryfder 7075 yn dibynnu ar waddodion cadw, felly mae amlygiad tymheredd yn bwysig. Yn gyffredinol, mae canllawiau dylunio yn cyfyngu ar wasanaeth parhaus i lai na 100 C, oherwydd bod cryfder y cynnyrch yn disgyn yn gyflym uwch na'r lefel honno ac mae'r aloi yn dod yn anaddas ar gyfer rhannau dan bwysau mawr ar dymheredd uchel. Felly mae gwres wedi'i eithrio o'r amlen wasanaeth yn hytrach na'i gynnwys yn y dyluniad.
Gwasanaeth cryogenig yw'r achos arall. Mae aloion alwminiwm yn cadw ac yn gyffredinol yn cynyddu cryfder ar dymheredd isel tra'n cadw hydwythedd defnyddiol, felly mae 7075 yn cael ei ddefnyddio mewn cymwysiadau amgylchedd cryogenig ac oer, gyda dyluniad yn seiliedig ar y symiau tymheredd isel priodol a ganiateir yn hytrach nag ar ddata tymheredd ystafell.
Cyrydiad yw'r cyfyngiad arall. Mae tymer T6 yn agored i gracio cyrydiad straen mewn amgylcheddau sy'n dwyn clorid, a'r ateb safonol yw pennu tymer gor-heneiddio. 7075-T73 a T7351 yn aberthu tua deg y cant o gryfder tynnol o'i gymharu â T6, gyda gwerthoedd nodweddiadol o tua 505 MPa tynnol a 435 MPa yn cynhyrchu straen sylweddol, yn gyfnewid am well ymwrthedd cyrydiad. Mae tueddiad yn cael ei wirio gan ddulliau prawf fel ASTM G47 ac ASTM G44 ar gyfer cyrydiad straen ac ASTM G34 ar gyfer diblisgo, ac mae anodio i ISO 7599 neu araen trosi yn darparu amddiffyniad rhwystr ychwanegol heb newid perfformiad sylfaenol y tymer.
Cwestiynau Cyffredin
Q:A ellir weldio 7075 alwminiwm?
A: Nid trwy weldio ymasiad confensiynol. Mae weldio arc a nwy yn achosi cracio poeth yn y metel weldio ac yn lleihau cryfder y parth yr effeithir arno gan oddeutu hanner. Weldio tro-ffrithiant, cau mecanyddol a bondio gludiog strwythurol yw'r dewisiadau eraill a dderbynnir.
Q:A yw 7075 yn gryfach na dur?
A: Ddim mewn termau absoliwt. 7075-Mae T6 ar tua 572 MPa tynnol yn gryfach na llawer o ddur carbon ysgafn ac isel, ond mae duroedd carbon a duroedd aloi cryfder uchel yn cyrraedd cryfder sylweddol uwch. Ei fantais yw cryfder fesul pwysau uned, tua 2.81 g/cm3.
Q:Pa aloi y dylid ei ddefnyddio yn lle 7075 os oes rhaid i'r rhan gael ei weldio?
A: 6061 yw'r amnewidyn arferol lle mae angen cryfder cymedrol a weldio, gyda 5083 neu 6082 wedi'u dewis ar gyfer strwythurau weldio cryfder uwch. Mae'r tri wedi'u weldio â llenwad ER4043 neu ER5356 i AWS A5.10.
Q:Beth yw'r tymheredd gwasanaeth uchaf o 7075?
A: Yn gyffredinol, mae gwasanaeth parhaus wedi'i gyfyngu i lai na tua 100 C. Mae cryfder yn disgyn yn serth uwchlaw hynny, felly nid yw'r aloi wedi'i nodi ar gyfer rhannau dan bwysau mawr ar dymheredd uchel.
Q:Sut mae 7075 wedi'i ddiogelu rhag cracio cyrydiad straen?
A: Trwy nodi'r tymer T73 neu T7351 gor-oed yn lle T6, a thrwy gymhwyso anodio neu orchudd trosi. Mae tueddiad yn cael ei wirio gan brofion ASTM G47, ASTM G44 neu ASTM G34.
Q:A yw 7075 yn addas ar gyfer cymwysiadau cryogenig?
A: Ydw. Mae aloion alwminiwm yn cadw ac yn nodweddiadol yn ennill cryfder ar dymheredd isel, felly mae 7075 yn cael ei ddefnyddio mewn gwasanaeth cryogenig gyda dyluniad yn seiliedig ar -dymheredd isel a ganiateir yn hytrach na-priodweddau tymheredd ystafell.
