Soldagem Automatizada de Alumínio: Precisão, Eficiência e Qualidade

Alumínio é a liga mais difícil de soldar. Óxido de alumínio derrete a 2038°C, comparado ao alumínio que derrete a 649°C. Por causa disso, óxido de alumínio deve ser completamente limpo da superfície antes da soldagem. Alumínio vem em ligas tratáveis termicamente e não tratáveis termicamente. Ligas de alumínio tratáveis termicamente obtêm sua força através de um processo chamado envelhecimento. Diminuição significativa na resistência à tração pode ocorrer ao soldar alumínio devido a super-envelhecimento.

9 Grupos de Principais Elementos de Liga de Alumínio:

Designação	Elemento Principal de Liga
1xxx	Não ligado (puro) >99% Al
2xxx	Cobre é o principal elemento de liga, embora outros elementos (Magnésio) possam ser especificados
3xxx	Manganês é o principal elemento de liga
4xxx	Silício é o principal elemento de liga
5xxx	Magnésio é o principal elemento de liga
6xxx	Magnésio e Silício são principais elementos de liga
7xxx	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 Afetando a Soldagem de Alumínio:

• Revestimento de Óxido de Alumínio
• Condutividade Térmica
• Coeficiente de Expansão Térmica
• Características de Fusão

Ligas de Alumínio Forjadas

Série 1xxx

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

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

Série 2xxx

Estas ligas requerem tratamento térmico de solução para obter propriedades ótimas; na condição tratada por solução, propriedades mecânicas são similares a, e às vezes excedem, as de aço de baixo carbono.

Em algumas instâncias, tratamento térmico de precipitação (envelhecimento) é empregado para aumentar ainda mais propriedades mecânicas. Este tratamento aumenta resistência ao escoamento, com perda correspondente em alongamento; seu efeito na resistência à tração não é tão grande.

As ligas na série 2xxx não têm tão boa resistência à corrosão quanto a maioria das outras ligas de alumínio, e sob certas condições podem ser sujeitas a corrosão intergranular.

Ligas na série 2xxx são boas quando alguma resistência a temperaturas moderadas é desejada. Estas ligas têm soldabilidade limitada, mas algumas ligas nesta série têm usinabilidade superior.

Série 3xxx

Estas ligas geralmente não são tratáveis termicamente mas têm cerca de 20% mais resistência que ligas da série 1xxx.

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

Série 4xxx

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

Por esta razão, ligas alumínio-silício são usadas em arame de soldagem e como ligas de brasagem para unir alumínio, onde uma faixa de fusão menor que a do metal base é requerida.

As ligas contendo quantidades apreciáveis de silício tornam-se cinza escuro a carvão quando acabamentos anodizados são aplicados e por isso são demandadas para aplicações arquitetônicas.

Série 5xxx

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

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

Ligas nesta série possuem características de soldagem relativamente boas e resistência relativamente boa à corrosão em atmosferas marítimas.

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

Série 6xxx

Ligas na série 6xxx contêm silício e magnésio aproximadamente nas proporções requeridas para formação de siliceto de magnésio (Mg2Si), assim tornando-as tratáveis termicamente.

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

Ligas neste grupo tratável termicamente são às vezes formadas no tempero T4 (tratado por solução mas não tratado por precipitação) e fortalecidas após conformação para propriedades T6 completas por tratamento térmico de precipitação.

Série 7xxx

Zinco, em quantidades de 1 a 8% é o principal elemento de liga na série 7xxx, e quando acoplado com uma porcentagem menor de magnésio resulta em ligas tratáveis termicamente de resistência moderada a alta.

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

Algumas ligas da série 7xxx têm sido usadas em estruturas de fuselagem, e outras peças altamente tensionadas.

Ligas 7xxx de maior resistência exibem resistência reduzida a trinca por corrosão sob tensão e são frequentemente utilizadas em tempero super-envelhecido para fornecer melhores combinações de resistência, resistência à corrosão, e tenacidade à fratura.

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