Jako oddany dostawca spawania produktów ze stopu aluminium 6063, często spotykam szeroką gamę zapytań klientów. Jednym z pytań, które często się ukazuje, jest to, czy stop aluminium 6063 można spawać ze stopami cynkowymi. W tym poście na blogu zagłębię się w ten temat, badając naukowe i praktyczne aspekty spawania tych dwóch materiałów.
Zrozumienie stopu 6063 aluminium
6063 stop aluminium jest dobrze znanym i szeroko stosowanym materiałem w branży. Należy do serii stopów aluminium 6xxx, które charakteryzują się dodaniem magnezu i krzemowego jako głównych elementów stopowych. Ten stop oferuje doskonałe wytłaczalność, dzięki czemu jest popularnym wyborem dla aplikacji, takich jak ramy okienne, ramki drzwi i inne struktury architektoniczne. Ma również dobrą odporność na korozję, umiarkowaną siłę i dobre wykończenie powierzchni po anodowaniu.
Stop aluminiowy 6063 ma stosunkowo niski temperatura topnienia, zwykle około 595–655 ° C. Jego właściwości mechaniczne można dodatkowo zwiększyć poprzez procesy oczyszczania cieplnego, takie jak obróbka cieplna i starzenie się roztworu.
Właściwości stopów cynku
Stopy cynkowe to kolejna grupa materiałów o unikalnych cechach. Są znani z wysokiej zdolności odlewania, dobrej odporności na korozję i stosunkowo niskich punktów topnienia. Tematy topnienia zwykłych stopów cynku zwykle wynoszą od 380–420 ° C, co jest znacznie niższe niż w przypadku stopu 6063 aluminium. Stopy cynkowe są często używane w aplikacjach odlewań, takich jak tworzenie części sprzętowych, elementy dekoracyjne i komponenty motoryzacyjne.
Wyzwania związane z spawaniem 6063 ze stopami cynkowymi
1. Różnica temperatury topnienia
Jednym z najważniejszych wyzwań związanych z spawaniem stopu aluminium 6063 ze stopami cynkowymi jest duża różnica w ich punktach topnienia. Podczas próby spawania tych dwóch materiałów, jeśli wejście ciepła jest dostosowywane do stopienia stopu aluminium 6063, stop cynku może przetrwać - ciepło i odparowanie ze względu na jego znacznie niższą temperaturę topnienia. Cynk ma stosunkowo niską temperaturę wrzenia 907 ° C, a w wysokich temperaturach może łatwo przekształcić się w parę, która może powodować porowatość i inne wady w spoinie.
2. Tworzenie związku międzymetalicznego
Gdy aluminium i cynk kontaktują się w wysokich temperaturach podczas procesu spawania, mogą tworzyć się związki międzymetaliczne. Te związki międzymetaliczne, takie jak związki AL - Zn, mają różne struktury krystaliczne i właściwości w porównaniu z metali podstawowych. Często są kruche i mogą znacznie zmniejszyć właściwości mechaniczne złącza spoiny, w tym jego wytrzymałość i plastyczność.
3. Warstwa tlenku
Zarówno stop aluminium 6063, jak i stopy cynku tworzą warstwy tlenku na ich powierzchniach. Warstwa tlenku na aluminium jest twardą i stabilną warstwą Al₂o₃, podczas gdy cynk tworzy warstwę ZnO. Te warstwy tlenku należy usunąć przed spawaniem, aby zapewnić dobre wiązanie między dwoma metaliami. Jednak proces usuwania może być trudny, a każdy pozostały tlenek może zapobiec właściwej fuzji i prowadzić do złej jakości spoiny.
Możliwe metody spawania
1. Mieszanie tarcia (FSW)
Spawanie zamieszania tarcia to stały proces spawania stanu, który może być potencjalnym rozwiązaniem do połączenia stopów aluminium 6063 i stopów cynku. W FSW nie dożywowate narzędzie obracające się jest wkładane do złącza między dwoma materiałami, a tarcie generowane przez obracające się narzędzie ogrzewa i zmiękcza materiały. Ponieważ proces występuje poniżej temperatury topnienia materiałów, może uniknąć problemów związanych z dużą różnicą temperatury topnienia i nadmierną parą cynku. FSW może również zmniejszyć tworzenie związków międzymetalicznych, minimalizując czas i temperaturę, w której dwa metale są w stanie stopionym.
2. Brazy
Brazing to kolejna opcja dołączenia do tych dwóch materiałów. W lutowaniu stosuje się metal wypełniający o niższej temperaturze topnienia niż metale podstawowe. Starannie wybierając odpowiedni metal wypełniający i kontrolując temperaturę lutowania, można dołączyć do stopu aluminium 6063 aluminium i stopów cynku. Jednak siła lutego złącza może być niższa w porównaniu do spawanego złącza, a właściwe przygotowanie powierzchni jest nadal kluczowe dla zapewnienia dobrego zwilżania i wiązania metalu wypełniającego.
Aplikacje i rozważania
Jeśli można osiągnąć pomyślne spawanie stopów aluminium 6063 aluminium i stopów cynku, może otworzyć nowe możliwości projektowania produktu. Na przykład w niektórych przypadkach połączenie lekkich i odpornych na korozję właściwości stopu 6063 z wysokiej zdolności odlewania stopów cynkowych może prowadzić do opracowania innowacyjnych produktów.
Jednak przed rozważeniem takiej kombinacji spawania w praktycznych zastosowaniach konieczne jest przeprowadzenie dokładnego testowania i oceny. Obejmuje to testowanie właściwości mechanicznych złącza spoiny, takich jak wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na ścinanie i odporność na zmęczenie. Ponadto należy również ocenić oporność korozji stawu w zamierzonym środowisku serwisowym.
Powiązane produkty i usługi
Jako dostawca spawalniczy 6063 oferujemy również szeroką gamę powiązanych usług i produktów. ZapewniamyDie SteelDla tych, którzy potrzebują wysokiej jakości matrycy - produkcji materiałów. NaszKlasa stopu miedziProdukty nadają się do różnych zastosowań elektrycznych i termicznych. I oczywiście naszPrzetwarzanie stopu aluminiumUsługi mogą zaspokoić różnorodne potrzeby klientów pod względem kształtowania i wykończenia produktów ze stopu aluminium 6063.
Wniosek i kontakt w celu zamówienia
Podsumowując, zegar aluminium 6063 z stopami cynkowymi jest trudnym zadaniem ze względu na różnice w ich temperaturze topnienia, tworzenie się związków międzymetalicznych i obecność warstw tlenku. Jednak przy odpowiednich metodach spawania, takich jak spawanie tarcia lub lutowanie, możliwe może być osiągnięcie udanego złącza.
Jeśli jesteś zainteresowany naszymi produktami spawalniczymi 6063 lub masz pytania dotyczące spawania 6063 z innymi materiałami, zachęcamy do skontaktowania się z nami w celu omówienia zamówień. Mamy zespół ekspertów, którzy mogą dostarczyć szczegółowe wsparcie techniczne i dostosowane rozwiązania w oparciu o twoje konkretne wymagania.
Odniesienia
- ASM Handbook, Tom 6: Spawanie, lutowanie i lutowanie.
- Edycja biurka Metals Handal Book, wydanie trzecie.
- Dokumenty badawcze dotyczące aluminium - spawanie ze stopu cynku z odpowiednich czasopism naukowych.