Soldadura-fabrikazio industrian aluminioa hazten ari denez, eta altzairuaren alternatiba bikain gisa onartzen denez aplikazio askotan, gero eta eskakizun handiagoak daude aluminiozko proiektuak garatzen dituztenentzat material talde honekin gehiago ezagutzera emateko. Aluminioa guztiz ulertzeko, komenigarria da aluminioaren identifikazio/izendapen sistema, eskuragarri dauden aluminiozko aleazio ugari eta haien ezaugarriak ezagutzen hastea.

Aluminiozko Aleazioaren Tenperatura eta Izendapen Sistema- Ipar Amerikan, The Aluminum Association Inc.-ek aluminiozko aleazioen esleipen eta erregistroaz arduratzen da. Gaur egun, 400 aluminio forjatu eta aluminiozko aleazio baino gehiago eta 200 aluminiozko aleazio baino gehiago daude erregistratuta Aluminum Association-en, galdaketa eta lingote moduan. Aleazio erregistratu horien guztien aleazioen konposizio kimikoaren mugak Aluminum Association-en gidalerroetan daude.Urdin berdexkako liburua"Nazioarteko Aleazioen Izendapenak eta Aluminio Forjatuarentzat eta Aluminio Forjatuentzako Aleazioen Konposizio Kimikoen Mugak" izenburupean eta haienLiburu Arrosa"Galdaketa eta lingote moduan dauden aluminiozko aleazioen izendapenak eta konposizio kimikoaren mugak" izenburupean. Argitalpen hauek oso erabilgarriak izan daitezke soldadura-ingeniarientzat soldadura-prozedurak garatzerakoan, eta kimika eta pitzadurarekiko sentikortasunarekin duen lotura kontuan hartzea garrantzitsua denean.

Aluminiozko aleazioak hainbat taldetan sailka daitezke materialaren ezaugarrien arabera, hala nola tratamendu termiko eta mekanikoari erantzuteko duen gaitasuna eta aluminiozko aleazioari gehitzen zaion aleazio-elementu nagusia. Aluminiozko aleazioetarako erabiltzen den zenbakitze/identifikazio sistema kontuan hartzen dugunean, goiko ezaugarriak identifikatzen dira. Forjatuzko eta galdaketako aluminioek identifikazio sistema desberdinak dituzte. Forjatuzko sistema 4 digituko sistema da eta galdaketakoek 3 digituko eta hamartar bateko sistema.

Aleazio Forjatuaren Izendapen Sistema- Lehenik eta behin, 4 digituko aluminiozko aleazio forjatuaren identifikazio sistema aztertuko dugu. Lehenengo digitua (Xxxx) aleazioak aluminiozko aleazioari gehitu zaion aleazio-elementu nagusia adierazten du eta askotan aluminiozko aleazioen seriea deskribatzeko erabiltzen da, hau da, 1000 seriea, 2000 seriea, 3000 seriea eta 8000 seriera arte (ikus 1. taula).

Bigarren digitu bakarra (xXxx), 0tik desberdina bada, aleazio espezifikoaren aldaketa bat adierazten du, eta hirugarren eta laugarren digituak (xxXX) serie bateko aleazio espezifiko bat identifikatzeko ematen diren zenbaki arbitrarioak dira. Adibidea: 5183 aleazioan, 5 zenbakiak magnesio aleazio seriekoa dela adierazten du, 1 zenbakiak 1 dela^stJatorrizko 5083 aleazioaren aldaketa, eta 83ak 5xxx seriean identifikatzen du.

Aleazioen zenbaketa sistema honen salbuespen bakarra 1xxx serieko aluminio aleazioak dira (aluminio puruak), eta kasu horietan azken 2 digituek % 99tik gorako aluminio ehuneko minimoa ematen dute, hau da, 13. aleazioa.(50)(Gutxienez % 99,50eko aluminioa).

ALUMINIO FORJATUZKO ALEAZIOEN IZENDAPENAREN SISTEMA

1. taula

Aleazio gordinaren izendapena- Aleazio gordinaren izendapen sistema xxx.x (hau da, 356.0) 3 digitu hamartar baino gehiagoko izendapen batean oinarritzen da. Lehenengo digitua (Xxx.x) aluminiozko aleazioari gehitu zaion aleazio-elementu nagusia adierazten du (ikus 2. taula).

ALUMINIO URTATUEN ALEAK IZENDATZEN DITUEN SISTEMA

2. taula

Bigarren eta hirugarren digituak (xXX.x) serie bateko aleazio espezifiko bat identifikatzeko ematen diren zenbaki arbitrarioak dira. Komaren ondorengo zenbakiak aleazioa galdaketa (.0) edo lingote bat (.1 edo .2) den adierazten du. Maiuskulazko aurrizkiak aleazio espezifiko batean egindako aldaketa bat adierazten du.
Adibidea: Aleazioa – A356.0 A maiuskula (Axxx.x) 356.0 aleazioaren aldaketa bat adierazten du. 3 zenbakia (A3xx.x) silizio gehi kobre eta/edo magnesio seriekoa dela adierazten du. 56 hazbeteko (Ax56.0) 3xx.x serieko aleazioa identifikatzen du, eta .0-k (Axxx.0) adierazten du azken formako galdaketa bat dela eta ez lingote bat.

Aluminioaren Tenperatura Izendatzeko Sistema -Aluminiozko aleazioen serie desberdinak aztertzen baditugu, ikusiko dugu desberdintasun handiak daudela haien ezaugarrietan eta ondoriozko aplikazioan. Identifikazio sistema ulertu ondoren, aitortu beharreko lehenengo puntua da goian aipatutako seriearen barruan bi aluminio mota bereizten direla. Hauek dira Bero Tratagarriak diren Aluminiozko Aleazioak (beroa gehituz indarra lor dezaketenak) eta Bero Trataezinak diren Aluminiozko Aleazioak. Bereizketa hau bereziki garrantzitsua da arku soldadurak bi material mota hauetan dituen eraginak aztertzerakoan.

1xxx, 3xxx eta 5xxx serieko aluminio forjatuzko aleazioak ez dira tratamendu termikorik jasotzen eta deformazio bidez gogortu daitezke soilik. 2xxx, 6xxx eta 7xxx serieko aluminio forjatuzko aleazioak tratamendu termikoa jaso dezakete eta 4xxx seriea tratamendu termikodun eta tratamendu termikorik gabeko aleazioez osatuta dago. 2xx.x, 3xx.x, 4xx.x eta 7xx.x serieko galdaketa aleazioak tratamendu termikoa jaso dezakete. Deformazio bidez gogortzea ez da normalean galdaketa-piezetan aplikatzen.

Tratamendu termikoa duten aleazioek propietate mekaniko optimoak lortzen dituzte tratamendu termiko baten bidez, tratamendu termiko ohikoenak Disoluzio Tratamendu Termikoa eta Zahartze Artifiziala izanik. Disoluzio Tratamendu Termikoa aleazioa tenperatura altu batera (990 °F inguru) berotzeko prozesua da, aleazio-elementuak edo konposatuak disoluzioan jartzeko. Ondoren, hoztea egiten da, normalean uretan, giro-tenperaturan disoluzio gainasetua sortzeko. Disoluzio tratamendu termikoaren ondoren, normalean, zahartzea dator. Zahartzea elementu edo konposatuen zati bat disoluzio gainasetu batetik prezipitatzea da, desiragarriak diren propietateak lortzeko.

Tratamendu termikorik gabeko aleazioek deformazio-gogortzearen bidez lortzen dituzte propietate mekaniko optimoak. Deformazio-gogortzea lanketa hotzaren bidez erresistentzia handitzeko metodoa da.T6, 6063-T4, 5052-H32, 5083-H112.

OINARRIZKO TENPERATURA IZENDAPENAK

3. taula

Oinarrizko tenperatura-izendapenaz gain, bi azpikategoria daude, bata "H" Tenperatura - Deformazio bidezko gogortzeari buruzkoa, eta bestea "T" Tenperatura - Tratamendu Termikoari buruzkoa.

H Tenperaturaren Azpizatiketak – Deformazio bidez Gogortua

H-ren ondorengo lehenengo digituak oinarrizko eragiketa bat adierazten du:
H1– Deformazioz gogortua bakarrik.
H2– Deformazioz gogortua eta partzialki erregosia.
H3– Deformazioz gogortua eta egonkortua.
H4– Deformazioz gogortua eta lakatua edo margotua.

H-ren ondorengo bigarren digituak gogortze-maila adierazten du:
HX2– Laurden Gogorra HX4– Erdi Gogorra HX6– Hiru laurden gogorra
HX8– HX Gogor Osoa9– Oso gogorra

T Tenperaturaren Azpizatiketak – Tratamendu Termikoa

T1- Tenperatura altuan estrusioa bezalako moldaketa-prozesu batetik hoztu ondoren modu naturalean zahartua.
T2- Tenperatura altuan hoztu ondoren hotzean landua eta ondoren modu naturalean zahartua.
T3- Disoluzioa beroz tratatua, hotzean lantua eta modu naturalean zahartua.
T4- Soluzioa bero-tratatua eta modu naturalean zahartua.
T5- Tenperatura altuan moldatzeko prozesu batetik hoztu ondoren artifizialki zahartua.
T6- Bero-tratamendua eta artifizialki zahartzea lortu duen disoluzioa.
T7- Disoluzioa beroz tratatua eta egonkortua (gehiegi zahartua).
T8- Disoluzioa berotik tratatua, hotzean lantua eta artifizialki zahartua.
T9- Disoluzioa beroz tratatua, artifizialki zahartua eta hotzean lantua.
T10- Tenperatura altuan hoztu ondoren hotzean landua eta ondoren artifizialki zahartua.

Digitu gehigarriek estresa arintzea adierazten dute.
Adibideak:
TX51edo TXX51– Luzaketen bidez estresa arintzen da.
TX52edo TXX52– Konprimatuz tentsioa arintzen da.

Aluminiozko Aleazioak Eta Haien Ezaugarriak- Aluminiozko aleazio forjatuen zazpi serieak kontuan hartzen baditugu, haien desberdintasunak ulertuko ditugu eta haien aplikazioak eta ezaugarriak ulertuko ditugu.

1xxx Serieko Aleazioak– (tratamendu termikorik gabekoa – 10 eta 27 ksi arteko azken trakzio-erresistentziarekin) Serie honi aluminio puruaren seriea deitzen zaio askotan, gutxienez % 99,0 aluminio izan behar duelako. Soldagarriak dira. Hala ere, urtze-tarte estua dutenez, zenbait kontu hartu behar dira soldadura-prozedura onargarriak ekoizteko. Fabrikaziorako kontuan hartzen direnean, aleazio hauek batez ere korrosioarekiko duten erresistentzia bikainagatik hautatzen dira, hala nola produktu kimikoen tanke eta hodi espezializatuetan, edo eroankortasun elektriko bikainagatik, hala nola barra bus aplikazioetan. Aleazio hauek propietate mekaniko nahiko eskasak dituzte eta gutxitan hartuko lirateke kontuan aplikazio estruktural orokorretarako. Oinarrizko aleazio hauek askotan betegarri-material egokiarekin edo 4xxx betegarri-aleazioekin soldatzen dira, aplikazioaren eta errendimendu-eskakizunen arabera.

2xxx Serieko Aleazioak– (tratamendu termikoa – 27 eta 62 ksi arteko azken trakzio-erresistentziarekin) aluminio/kobre aleazioak dira (% 0,7 eta % 6,8 arteko kobre gehigarriak), eta erresistentzia handiko eta errendimendu handiko aleazioak dira, askotan aeroespazial eta hegazkinen aplikazioetan erabiltzen direnak. Tenperatura-tarte zabal batean erresistentzia bikaina dute. Aleazio horietako batzuk arku bidezko soldadura-prozesuetan soldatzezintzat jotzen dira, bero-pitzadurak eta tentsio-korrosioaren pitzadurak izateko joera dutelako; hala ere, beste batzuk oso arrakastaz soldatzen dira arku bidezko soldadura-prozedura egokiekin. Oinarrizko material hauek askotan 2xxx serieko erresistentzia handiko betegarri-aleazioekin soldatzen dira, haien errendimenduarekin bat datozenak, baina batzuetan silizioa edo silizioa eta kobrea dituzten 4xxx serieko betegarriekin soldat daitezke, aplikazioaren eta zerbitzu-eskakizunen arabera.

3xxx Serieko Aleazioak– (tratamendu termikorik gabekoak – 16 eta 41 ksi arteko azken trakzio-erresistentziarekin) Aluminio/manganeso aleazioak dira (manganeso gehigarriak % 0,05etik % 1,8ra bitartekoak) eta erresistentzia ertainekoak dira, korrosioarekiko erresistentzia ona dute, moldagarritasun ona dute eta tenperatura altuetan erabiltzeko egokiak dira. Haien lehen erabileretako bat lapikoak eta zartaginak izan ziren, eta gaur egun ibilgailu eta zentral elektrikoetako bero-trukagailuen osagai nagusia dira. Hala ere, haien erresistentzia ertainak askotan ez ditu kontuan hartzen egitura-aplikazioetarako. Oinarrizko aleazio hauek 1xxx, 4xxx eta 5xxx serieko betegarri-aleazioekin soldatzen dira, haien kimika espezifikoaren eta aplikazio eta zerbitzu-eskakizun zehatzen arabera.

4xxx Serieko Aleazioak– (tratamendu termikoa jasateko modukoak eta ez-tratamendu termikoa jasateko modukoak – 25 eta 55 ksi arteko azken trakzio-erresistentziarekin) Aluminio/silizio aleazioak dira hauek (% 0,6 eta % 21,5 arteko silizio gehigarriak) eta aleazio termikoak eta ez-tratamendu termikoak dituzten serie bakarrak dira. Silizioak, aluminioari gehitzen zaionean, urtze-puntua murrizten du eta fluidotasuna hobetzen du urtuta dagoenean. Ezaugarri hauek desiragarriak dira fusio-soldaduran eta brasadura estuan erabiltzen diren betegarri-materialentzat. Ondorioz, aleazio-serie hau betegarri-material gisa aurkitzen da batez ere. Silizioa, aluminioan independenteki, ez da tratamendu termikoa jasateko modukoa; hala ere, silizio-aleazio horietako batzuk magnesioa edo kobrea gehitzeko diseinatu dira, eta horrek disoluzio-tratamendu termikoari modu positiboan erantzuteko gaitasuna ematen die. Normalean, tratamendu termikoa jasateko moduko betegarri-aleazio hauek osagai soldatu bat soldadura osteko tratamendu termikoen menpe jarri behar denean bakarrik erabiltzen dira.

5xxx Serieko Aleazioak– (tratamendu termikorik gabekoak – 18 eta 51 ksi arteko azken trakzio-erresistentziarekin) Aluminio/magnesio aleazioak dira (magnesio gehigarriak % 0,2tik % 6,2ra bitartekoak) eta tratamendu termikorik gabeko aleazioen artean erresistentzia handiena dute. Gainera, aleazio-serie hau erraz soldatzen da, eta horregatik hainbat aplikaziotarako erabiltzen dira, hala nola itsasontzien eraikuntzan, garraioan, presio-ontzietan, zubietan eta eraikinetan. Magnesiozko oinarrizko aleazioak betegarri-aleazioekin soldatzen dira askotan, oinarrizko materialaren magnesio-edukia eta soldatutako osagaiaren aplikazio- eta zerbitzu-baldintzak kontuan hartu ondoren hautatzen direnak. Serie honetako % 3,0 magnesio baino gehiago duten aleazioak ez dira gomendatzen 150 °F-tik gorako tenperatura altuetarako, sentsibilizazio-potentziala eta ondorengo tentsio-korrosioaren pitzadurak izateko joera dutelako. % 2,5 magnesio baino gutxiago duten oinarrizko aleazioak arrakastaz soldatzen dira askotan 5xxx edo 4xxx serieko betegarri-aleazioekin. 5052 oinarrizko aleazioa, oro har, 4xxx serieko betegarri-aleazio batekin soldatu daitekeen magnesio-eduki maximoko oinarrizko aleaziotzat hartzen da. Urtze eutektikoarekin eta soldatu ondoren sortutako propietate mekaniko eskasekin lotutako arazoengatik, ez da gomendagarria aleazio-serie honetako materiala soldatzea, magnesio-kantitate handiagoa baitute 4xxx serieko betegarriekin. Magnesio handiagoa duten oinarrizko materialak 5xxx betegarri-aleazioekin bakarrik soldatzen dira, eta hauek, oro har, oinarrizko aleazioaren konposizioarekin bat datoz.

6XXX Serieko Aleazioak– (tratamendu termikoa – 18 eta 58 ksi arteko azken trakzio-erresistentziarekin) Aluminio/magnesio-silizio aleazioak dira (% 1,0 inguruko magnesio eta silizio gehikuntzak) eta soldadura-fabrikazio industrian zehar oso zabalduta daude, batez ere estrusio moduan erabiltzen dira eta egitura-osagai askotan sartzen dira. Magnesioa eta silizioa aluminioari gehitzeak magnesio-siliziuro konposatu bat sortzen du, eta horrek material honi erresistentzia hobetzeko disoluzio-tratamendu termikoa jasotzeko gaitasuna ematen dio. Aleazio hauek berez solidotze-pitzadurarekiko sentikorrak dira, eta horregatik, ez dira arku bidezko soldadura autogenoa egin behar (betegarri-materialik gabe). Arku bidezko soldadura prozesuan betegarri-material kantitate egokiak gehitzea ezinbestekoa da oinarrizko materiala diluitu ahal izateko, eta horrela bero-pitzadura arazoa saihesteko. 4xxx eta 5xxx betegarri-materialekin soldatzen dira, aplikazioaren eta zerbitzu-eskakizunen arabera.

7XXX Serieko Aleazioak– (tratamendu termikoa – 32 eta 88 ksi arteko azken trakzio-erresistentziarekin) Aluminio/zink aleazioak dira (zink gehigarriak % 0,8 eta % 12,0 artekoak) eta erresistentzia handiko aluminiozko aleazioetako batzuk dira. Aleazio hauek askotan errendimendu handiko aplikazioetan erabiltzen dira, hala nola hegazkinetan, aeroespazialean eta kirol-ekipo lehiakorretan. 2xxx aleazioen serieak bezala, serie honek arku bidezko soldadurarako desegokiak diren aleazioak eta arku bidez arrakastaz soldatzen diren beste batzuk ditu. Serie honetako ohiko soldatze-aleazioak, hala nola 7005, batez ere 5xxx serieko betegarri-aleazioekin soldatzen dira.

Laburpena- Gaur egungo aluminiozko aleazioek, beren tenperatura desberdinekin batera, fabrikazio-material sorta zabala eta moldakorra osatzen dute. Produktuen diseinu optimoa eta soldadura-prozedura arrakastatsuak garatzeko, garrantzitsua da eskuragarri dauden aleazio askoren arteko desberdintasunak eta haien errendimendu eta soldagarritasun ezaugarri desberdinak ulertzea. Aleazio desberdin horietarako arku bidezko soldadura-prozedurak garatzerakoan, soldatzen ari den aleazio espezifikoa kontuan hartu behar da. Askotan esaten da aluminioaren arku bidezko soldadura ez dela zaila, "desberdina dela besterik ez". Uste dut desberdintasun horiek ulertzeko zati garrantzitsu bat aleazio desberdinak, haien ezaugarriak eta haien identifikazio-sistema ezagutzea dela.