5052-H32 срещу 6061-T6 за огънат и заваряван листов корпус: кога надграждането на якостта си заслужава цената на формоването и заваряването

Първо решете какъв вид детайл е корпусът

Изборът на сплав следва от това какво трябва да прави корпусът, а не от подредба на свойства. Формован и заваряван корпус е производствен проблем: листът трябва да се огъва без пукнатини, а шевовете трябва да държат след заваряване.

5052-H32 е обичайно препоръчваната начална точка за тази задача, защото формовъчната ѝ способност и заваряемост ѝ подхождат^2,6,22,31. 6061-T6 е избор, воден от якостта, и санкциите ѝ удрят точно там, където корпусът е най-уязвим.

Заваряването на 6061-T6 омекотява зоната на топлинно въздействие, а възстановяването на свойствата T6 изисква термична обработка на разтвор плюс стареене, което източниците описват като висока цена^7,14,26,27. Купувач, който укаже 6061-T6 за заваряван корпус, следователно избира или производствена стъпка за термична обработка след заваряване, или конструкция, разчетена върху намалена якост на заваръчната зона.

Ако нито едното не е приемливо, решението за сплавта вече е взето.

Отпаднете 6061-T6, ако радиусите на огъване в чертежа са малки

Формовъчната способност е там, където двете сплави се разделят най-рязко. 5052-H32 получава отлична оценка за огъване и може да се формова до по-малки радиуси без пукнатини, докато 6061-T6 получава задоволителна оценка и е предразположена към пукнатини без по-големи радиуси или омекотяване^2,4,6,18.

Практическият извод е, че корпус от 6061-T6 с малки ъгли може изобщо да не се поддава на формоване в състояние T6.

Източниците не са съгласни колко голям трябва да е радиусът: докладваните минимуми за 6061-T6 варират от 1.0x до 5x дебелината на материала, а един източник препоръчва вътрешни радиуси от поне 2x до 3x дебелина специално за прави огъвания от 90 градуса^4,9,14,29.

Понеже нито една стойност не е установена, чертежът трябва да посочи изричен вътрешен радиус на огъване, вместо да остави избора на стандартната практика на производствената база. Ако конструкцията не може да побере просторен радиус, остава един маршрут: формоване на детайла в състояние T4 или O и последваща термична обработка до T6¹⁴.

Това добавя стъпка на термична обработка към графика и трябва да бъде оферирано, преди сплавта да е фиксирана.

Решете дали заварената конструкция може да остане в състояние след заваряване

Заваряването променя якостта на съединението, а двете сплави губят различни количества. В състояние след заваряване 6061-T6 губи приблизително 30-50% от якостта си T6 в зоната на топлинно въздействие и запазва около 60% от якостта T6; възстановяването на пълните свойства изисква термична обработка на разтвор плюс стареене^7,14,26,27.

5052 запазва повече от якостта си в същата зона и не се нуждае от обработка след заваряване^7,14. Тази разлика определя производствения маршрут.

Ако заваряната конструкция от 6061 не може да бъде подложена на повторна термична обработка, конструкцията трябва да бъде разчетена върху намалената якост на заваръчната зона или напречното сечение да се увеличи, и 5052 може да е по-добрият избор^7,27.

Ако термичната обработка след заваряване е осъществима, 6061 запазва предимството, че може отново да бъде втвърдена термично до T6¹⁴.

Точните стойности на запазената якост варират според източника и не е цитиран належащ заваръчен стандарт, който да фиксира задължителна стойност, така че якостта на заваръчната зона, използвана в конструкцията, трябва да се потвърди с производствената база, а не да се предполага.

Съобразете сплавта с работната среда

Корозионната устойчивост е единственото свойство, по което източниците сочат в една посока. 5052 получава по-висока оценка от 6061, особено при морска и солена водна експозиция, където 6061 получава добра, но по-ниска оценка^2,17–19,28.

За корпус, който ще среща атмосферна, крайбрежна или химическа експозиция, тази оценка подкрепя 5052 и намалява зависимостта от покритие за експлоатационния живот. 6061 остава с добра оценка за обща атмосферна експлоатация, така че покрит корпус от 6061 не се отпада само поради корозия^17,18.

Това, което източниците не предоставят, е квантифицирана скорост на корозия или праг за изискване на покритие за която и да е от двете среди, така че решението между гол 5052 и покрит 6061 зависи от тежестта на експозицията, която купувачът познава, и от покритието, което производствената база може да приложи, а не от публикуван лимит.

Проверете дали корпусът действително се нуждае от якостта на 6061-T6

Разликата в якостта е единствената механична причина да се приемат санкциите на 6061 при формоване и заваряване. Границата на провлачване на 6061-T6 е около 43% по-висока от тази на 5052-H32, а якостта ѝ на опън също е по-висока, но удължението е сходно за двете^{2,5,12,16,23,25}.

Ако товарите на корпуса могат да бъдат поети от 5052-H32, по-високата якост не купува нищо и санкциите при формоване и заваряване се плащат без причина. Ако товарите действително изискват 6061-T6, конструкцията трябва да побере радиусите на огъване и загубата на якост в заваръчната зона, описани по-горе.

Проверете ценовите и наличностните допускания, преди да освободите запитването за оферта

Установена е само посоката на ценовата разлика: 5052 като цяло е по-евтина на фунт от 6061¹⁸. Няма данни на фунт или на квадратен фут за която и да е от двете сплави при съответните дебелини и количества, така че купувачът трябва да оферира двете сплави при доставчика, вместо да предполага процент.

Проверките по-долу покриват това, което източниците могат и не могат да подкрепят.

Къде източниците се разминават за радиуса на огъване на 6061-T6

Минималният радиус на огъване за 6061-T6 е единствената цифра, която купувачът не може да вземе от един източник. Докладваните стойности варират от 1.0x до 5x дебелината на материала, а конкретната стойност зависи от състоянието на втвърдяване, дебелината и ъгъла на огъване.

Понеже не е цитиран належащ стандарт, чертежът трябва да посочи радиус, който производствената база потвърждава, че може да спази, а купувачът трябва да провери коя стойност се отнася за действителната дебелина и ъгъл на огъване.

What the sources do not establish

• Няма квантифицирани ценови данни (на фунт или на квадратен фут) за лист от 5052 спрямо 6061 при конкретни дебелини и количества.
• Няма конкретни данни за наличност или срок на изпълнение за лист от 5052 и 6061 при необходимите дебелини и състояния на втвърдяване извън общи твърдения.
• Няма квантифицирана скорост на корозия или праг за изискване на покритие за атмосферни или морски среди.
• Няма данни за огъвателна надбавка или износване на оснастката, специфични за 5052 спрямо 6061.
• Не е цитиран належащ стандарт или авторитетен технически източник за минимални радиуси на огъване или стойности на запазена заваръчна якост.
• Не е квантифицирана цената на термичната обработка след заваряване или нейният ефект върху графика за 6061.