Aluminiumwerkstatt: Ist es möglich, die Zugfestigkeit von geschweißtem 6061 wiederherzustellen?

So stellen Sie die Zugfestigkeit von geschweißtem 6061-T6-Aluminium wieder her. Getty Images

Q: Wir fertigen und schweißen 6061-T6-Aluminium in verschiedenen Produktformen. Wir gehen davon aus, dass die Zugfestigkeit (UTS) von geschweißtem 6061-T6 deutlich niedriger ist als die Ausgangsfestigkeit. Einige Leute haben mir jedoch kürzlich erzählt, dass wir die Festigkeit geschweißter Bauteile nach dem Schweißen auf T6-Niveau wiederherstellen können, indem wir nach dem Schweißen eine Alterungsbehandlung bei niedriger Temperatur durchführen. Ist das wahr?

A: Ich wünschte, das wäre wahr, denn es würde das Leben viel einfacher machen. Leider ist es nicht.

Der erforderliche Mindest-UTS für fast alle 6061-T6-Produktformen beträgt 40 KSI. Allerdings erfordern alle Fertigungsvorschriften (AWS D1.2, ASME Boiler and Pressure Vessel Code usw.) nach dem Schweißen nur ein Minimum von 24 KSI UTS. Dies ist der Wert, den Sie einhalten müssen, wenn die Zugprüfung Teil der Qualifizierung eines Schweißverfahrens ist. Normalerweise ist das nicht sehr schwierig. Normalerweise erhält man bei der Prüfung der Zugproben 25 oder 26 KSI.

Was passiert also, wenn Sie den Empfehlungen folgen und die geschweißte Probe vor dem Test altern lassen? Die Wärmeeinflusszonen (HAZs) altern zwar etwas, aber wenn Sie die Zugproben testen, werden Sie feststellen, dass sie nur 1 bis 2 KSI stärker sind als ungealterte Proben – im Bereich von 25 bis 27 KSI, was nicht der Fall ist. t irgendwo in der Nähe von T6-Immobilien.

Die einzige Möglichkeit, die T6-Eigenschaften vollständig wiederherzustellen, besteht darin, eine vollständige Wärmebehandlung des Bauteils durchzuführen. Dies besteht aus einer Lösungsglühbehandlung bei etwa 1.000 Grad Fahrenheit (1.000 Grad Fahrenheit), gefolgt von einem schnellen Kaltwasserabschrecken und einer anschließenden Alterungsbehandlung bei niedriger Temperatur (400 Grad Fahrenheit). Dieser Prozess ist komplex und schwierig, aber mit entsprechender Erfahrung und Geschick durchaus möglich.

Ich kenne eine Reihe von Unternehmen, die diese Fertigungsreihenfolge verwenden. Allerdings empfehle ich es generell nicht, es sei denn, Sie haben viel Erfahrung in der Wärmebehandlung von Aluminium. Das größte Problem besteht darin, dass sich das Bauteil beim Abschrecken meist stark verzieht. Vor der Alterung muss es dann mechanisch geglättet werden, was nicht einfach ist.

Es gibt jedoch noch eine weitere mögliche Alternative. Wenn Sie können, kaufen Sie die Ausgangsmaterialien in der T4-Vergütung statt in der T6-Vergütung. Schweißen Sie sie im T4-Temper und führen Sie dann eine Alterungsbehandlung bei niedriger Temperatur bei 400 Grad F für eine Stunde durch (andere Alterungspläne sind verfügbar, die bis zu 325 Grad F für acht Stunden reichen). Wenn Sie nach der Alterung einen Zugtest durchführen, werden Sie feststellen, dass die Proben etwa 35 KSI UTS aufweisen – immer noch keine T6-Eigenschaften, aber viel näher als die 24 KSI, die Sie sonst erhalten.

Bedenken Sie diese beiden potenziellen Probleme, die auftreten können. Erstens: Wenn Sie ein kleiner Endverbraucher sind, ist es oft schwierig, Aluminiumlegierungen in der Härte T4 zu kaufen, obwohl größere Benutzer kein Problem damit haben sollten. Zweitens gibt Ihnen keiner der Herstellungscodes eine zusätzliche Anerkennung für die Verwendung dieser Technik. Sie müssen weiterhin so entwerfen, als ob die Schweißnähte nur 24 KSI hätten; Viele von Ihnen sind jedoch nicht an einen bestimmten Kodex gebunden.

Probieren Sie diese Technik gerne aus. Es klappt.