Automação de soldagem de alumínio

O alumínio é a liga mais difícil de soldar. O óxido de alumínio funde a 3700oF, em comparação com o alumínio que funde a 1200oF. Por causa disso, o óxido de alumínio deve ser completamente limpo da superfície antes da soldagem. O alumínio vem em ligas tratáveis ​​termicamente e não tratáveis ​​termicamente. As ligas de alumínio tratáveis ​​termicamente obtêm sua resistência através de um processo chamado envelhecimento. Uma diminuição significativa na resistência à tração pode ocorrer ao soldar alumínio devido ao envelhecimento excessivo.

9 grupos dos principais elementos de liga de alumínio:

Designação	Principal elemento de liga
1xxx	Sem liga (puro)>99% Al
2xxx	O cobre é o principal elemento de liga, embora outros elementos (magnésio) possam ser especificados
3xxx	O manganês é o principal elemento de liga
4xxx	O silício é o principal elemento de liga
5xxx	O magnésio é o principal elemento de liga
6xxx	Magnésio e Silício são os principais elementos de liga
7xxx	O zinco é o principal elemento de liga, mas outros elementos como cobre, magnésio, cromo e zircônio podem ser especificados
8xxx	Outros elementos (incluindo estanho e algumas composições de lítio)
9xxx	Reservado para uso futuro

Fatores que afetam a soldagem de alumínio:

• Revestimento de óxido de alumínio
• Condutividade Térmica
• Coeficiente de expansão térmica
• Características de fusão

Liga de alumínio forjado

Série 1xxx

Esses graus de alumínio são caracterizados por excelente resistência à corrosão, altas condutividades térmica e elétrica, baixas propriedades mecânicas e excelente trabalhabilidade.

Aumentos moderados na resistência podem ser obtidos por endurecimento por deformação. As principais impurezas são ferro e silício.

Série 2xxx

Essas ligas requerem tratamento térmico de solução para obter propriedades ótimas; na condição de solução tratada termicamente, as propriedades mecânicas são semelhantes e, às vezes, excedem as do aço de baixo carbono.

Em alguns casos, o tratamento térmico por precipitação (envelhecimento) é empregado para aumentar ainda mais as propriedades mecânicas. Este tratamento aumenta a resistência ao escoamento, com consequente perda no alongamento; seu efeito na resistência à tração não é tão grande.

As ligas da série 2xxx não possuem uma resistência à corrosão tão boa quanto a maioria das outras ligas de alumínio e, sob certas condições, podem estar sujeitas à corrosão intergranular.

As ligas da série 2xxx são boas quando se deseja alguma resistência em temperaturas moderadas. Essas ligas têm soldabilidade limitada, mas algumas ligas desta série têm usinabilidade superior.

Série 3xxx

Essas ligas geralmente não são tratáveis ​​termicamente, mas têm cerca de 20% a mais de resistência do que as ligas da série 1xxx.

Como apenas uma porcentagem limitada de manganês (até cerca de 1,5%) pode ser efetivamente adicionada ao alumínio, o manganês é usado como elemento principal em apenas algumas ligas.

Série 4xxx

O principal elemento de liga nas ligas da série 4xxx é o silício, que pode ser adicionado em quantidades suficientes (até 12%) para causar redução substancial da faixa de fusão.

Por esta razão, as ligas de alumínio-silício são utilizadas em arames de soldagem e como ligas de brasagem para união de alumínio, onde é necessária uma faixa de fusão menor que a do metal base.

As ligas contendo quantidades apreciáveis ​​de silício tornam-se cinza escuro a carvão quando os acabamentos de óxido anódico são aplicados e, portanto, são procurados para aplicações arquitetônicas.

Série 5xxx

O principal elemento de liga é o Magnésio e quando é usado como um elemento de liga principal ou com manganês, o resultado é uma liga endurecível de moderada a alta resistência.

O magnésio é consideravelmente mais eficaz do que o manganês como endurecedor, sendo cerca de 0,8% de Mg igual a 1,25% de Mn, e pode ser adicionado em quantidades consideravelmente maiores.

As ligas desta série possuem características de soldagem relativamente boas e resistência relativamente boa à corrosão em atmosferas marítimas.

No entanto, devem ser colocadas limitações na quantidade de trabalho a frio e nas temperaturas operacionais permitidas para as ligas de alto magnésio para evitar a suscetibilidade à trinca por corrosão sob tensão.

Série 6xxx

As ligas da série 6xxx contêm silício e magnésio aproximadamente nas proporções necessárias para a formação de siliceto de magnésio (Mg2Si), tornando-as tratáveis ​​termicamente.

Embora não sejam tão fortes quanto a maioria das ligas 2xxx e 7xxx, as ligas da série 6xxx têm relativamente boa conformabilidade, soldabilidade, usinabilidade e relativamente boa resistência à corrosão, com resistência média.

As ligas neste grupo tratável termicamente são às vezes formadas no temperamento T4 (solução tratada termicamente, mas não tratada termicamente por precipitação) e reforçadas após a formação para propriedades T6 completas por tratamento térmico por precipitação.

Série 7xxx

O zinco, em quantidades de 1 a 8%, é o principal elemento de liga nas ligas da série 7xxx e, quando acoplado a uma porcentagem menor de magnésio, resulta em ligas tratáveis ​​termicamente de moderada a alta resistência.

Normalmente outros elementos, como cobre e cromo, também são adicionados em pequenas quantidades.

Algumas ligas da série 7xxx foram usadas em estruturas de fuselagem e outras peças altamente estressadas.

As ligas 7xxx de maior resistência exibem resistência reduzida à trinca por corrosão sob tensão e são frequentemente utilizadas em um temperamento superenvelhecido para fornecer melhores combinações de resistência, resistência à corrosão e tenacidade à fratura.

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