2.1.2. Алюмінієві сплави

Чистий алюміній не може використовуватись як конструкційний матеріал через низькі механічні властивості. Тому в промисловості використовуються його сплави двох видів: деформовані та ливарні. Для зварних конструкцій, як правило, використовують сплави деформовані, які в свою чергу поділяються на сплави здатні до термообробки (термічно зміцнювані) і не здатні до неї (термічно незміцнювані).

Існує дві системи термічно незміцнюваних сплавів:

1. Система АІ + Мп. Це так звані сплави АМц. Вони характеризують­ся високою здатністю до зварювання, але мають низькі показники механічних властивостей.

2. Система АІ + Mg. Залежно від кількості основного легуючого еле­менту (магнію) розрізняють сплави марок від АМг1 до АМгб. Цифра вказує на кількість Mg в сплаві у відсотках.

Оскільки сплави цих систем не здатні до термічного зміцнення, для підвищення міцності використовують операцію нагартування -деформу­вання у холодному стані. Після цієї операції можливе підвищення межі міцності на 40-60%, але одночасно знижується відносне повздовження на 30-50%. Щоб поліпшити пластичні властивості сплавів після нагарту­вання, застосовують відпалювання.

Серед сплавів термічно зміцнюваних основними системами складу є:

1. Система _w - сплави АВ (сплав авіаль);

2)Система - сплави Д (дюралюміни);

3. Система АІ + Mg + Си + Fe + Ni - сплави АК (сплав ковкий);

4. Система АІ + Mg + Си + Zn + інші - сплави В (високоміцні). Термічна обробка алюмінієвих сплавів полягає в загартуванні і

старінні.

Загартування проводиться шляхом нагріву сплаву до певної (в залежності від складу сплаву) температури, витримки та швидкого охолодження. Старіння проводять таким чином: природне старіння -витримка при кімнатній температурі декілька діб (чотири) або штучне старіння - витримка 10-24 години при підвищеній температурі.

Позначення термічно зміцнюваних сплавів складається з літер (система складу) і цифр (номер сплаву).

Для позначення стану алюмінієвих сплавів використовують літери, які означають: М - м'який (відпалений); Т - термічнооброблений; Н -нагартований; П - напівнагартований. Наприклад, Д16Т - дюралюміній загартований, АМгбН - сплав нагартований.

Для усіх сплавів модуль пружності Е = 6,8 ■ 10⁴....7- 10⁴МПа, модуль зсуву G = 2,6 • Ю⁴...2,7 • 10⁴ МПа, питома вага = 2,65....2,8 т/м². Алюмінієві сплави не мають площадки текучості, тому межа текучості визначається як умовна величина напружень відповідно до

залишкової деформації 0,2%.

Таблиця 2.5. Властивості алюмінієвих сплавів

Марка сплаву	Механічні властивості			Здатність до зварювання	Корозійна стійкість
АМц	130	50	23	Висока	Висока
АМгб	300	150	20	Висока	Середня
АМгбН	470	370	6	Висока	Середня
АМгбМ	400	280	16	Висока	Середня
АВ	220	120	22	Задовільна	Середня
Д16	450	400	7	Задовільна	Низька
АК8	470	370	10	Задовільна	Середня
В95	520	440	14	Низька	Низька

З пониженням температури значення і дещо збільшуються,

тому алюмінієві сплави широко використовуються для конструкцій, що працюють в умовах негативних температур. З підвищенням температури значення різко падає. Крім того, алюмінієві сплави характеризу-

ються досить високою корозійною стійкістю. Властивості деяких алюміні­євих сплавів наведені в таблиці 2.5

Сортамент сплавів.

Листи алюмінієві. В залежності від марки сплаву і стану його поста­чання виготовляються листи товщиною від 0,5 до 10,5 мм, шириною від 600 до 2000 мм і довжиною від 2 до 7 м.

Плити алюмінієві. Виготовляються товщиною 11-200 мм, шириною 1200-2000 мм, довжиною 2-8 м.

Фасонні пресовані алюмінієві профілі:

• рівнобокий кутник розміром 10-250 мм;

• рівностінний нерівнобокий кутник розміром 9,5 х 6,0 -5- 450 х 160 мм;

• бульбокутник розміром 13x12-5-ЗОх35 мм;

• тавр розміром 5 х 25 -*- 300 х 165 мм;

• двотавр розміром 5 х 13 + 300 х 175 мм;

• рівнотовщинний швелер розміром 3 х 62 + 275 х 275 мм;

• відбортований швелер розміром 5 х 76 + 95 х 99 мм;

• таврошвелер розміром 25 х 50 •*• 90 х 114 мм;

• трапецієподібний відбортований швелер розміром 17 х 40 + 100 х х 150 мм;

• зет нормальний розміром 6,6 х 12 + 180 х 50 мм;

• зет фасонний розміром 16x13-5-140 х 60 мм;

Труба пресована зовнішнім діаметром від 18 до 340 мм і товщиною стінки від 1,5 до 40 мм.

Труба катана (тягнута) діаметром від 6 до 120 мм і товщиною стінки 0,5-5 мм.

Труба фасонно-овальна - каплеподібна, квадратна, прямокутна.

Вироби з алюмінієвих сплавів: полоса, прутки; дріт, поковки; та ін.