5052-H32 vs 6061-T6 lankstomam ir suvirinamam skardos korpusui: kada stiprumo priešaka atperka formavimo ir suvirinimo ridą

Pirmiausia nuspręskite, kokios rūšies detalė yra korpusas

Lydinio pasirinkimas išplaukia iš to, ką korpusas turi atlikti, o ne iš savybių reitingo. Suformuotas ir suvirintas korpusas yra gamybos uždavinys: lakštas turi lankstytis be įtrūkimų, o siūlės turi laikyti po suvirinimo.

5052-H32 yra dažniausiai rekomenduojamas atspirties taškas tam darbui, nes jo formavimas ir suvirinamumas atitinka užduotį^2,6,22,31. 6061-T6 yra stiprio grindžiamas pasirinkimas, ir jo baudos krenta būtent ten, kur korpusas yra silpniausias.

6061-T6 suvirinimas suminkština šilumos įtakotą zoną, o T6 savybių atkūrimui reikia sukepinimo (solution heat treatment) su senėjimu, ką šaltiniai apibūdina kaip didelių kaštų^7,14,26,27. Pirkėjas, nurodantis 6061-T6 suvirinamam korpusui, taigi renkasi arba terminio apdirbimo po suvirinimo etapą, arba konstrukciją, apskaičiuotą pagal sumažintą suvirintos zonos stiprį.

Jei nei vienas nepriimtina, lydinio sprendimas jau priimtas.

Atmeskite 6061-T6, jei brėžinio lankstymo spinduliai maži

Formavimo geba yra ten, kur abu lydiniai skirtis aštriausiai. 5052-H32 lankstymui vertinamas kaip puikus ir formuojamas iki mažesnių spindulių be įtrūkimų, o 6061-T6 vertinamas kaip vidutinis ir linkęs trūkinėti be didesnių spindulių ar suminkštinimo^2,4,6,18.

Praktinė išvada: 6061-T6 korpusas su aštriais kampais T6 būsenoje gali apskritai nesiskirti. Šaltiniai nesutaria, koks spindulys reikalingas: nurodyti 6061-T6 mažiausi spinduliai svyruoja nuo 1.0x iki 5x medžiagos storio, ir vienas šaltinis rekomenduoja vidinius spindulius bent 2x–3x storio būtent 90 laipsnių lankstymams^4,9,14,29.

Kadangi joks vienas skaičius nenustatytas, brėžinys turi nurodyti aiškų vidinį lankstymo spindulį, o ne palikti jį gamintojo numatytajam. Jei konstrukcija negali priimti palankaus spindulio, lieka vienas kelias: suformuoti detalę T4 ar O būsenoje ir vėliau termiškai apdirbti iki T6¹⁴.

Tai į grafiką įtraukia terminio apdirbimo etapą ir turėtų būti pakainuota prieš įpareigojant lydinį.

Nuspręskite, ar suvirinta agregatas gali likti kaip suvirintas

Suvirinimas keičia siūlės stiprį, ir abu lydiniai praranda skirtingai. Suvirintas būsenoje 6061-T6 šilumos įtakotoje zonoje praranda maždaug 30-50 % T6 stiprio ir išlaiko apie 60 % T6 stiprio; pilnų savybių atkūrimui reikia sukepinimo su senėjimu^7,14,26,27.

5052 toje pačioje zonoje išlaiko daugiau stiprio ir jokio apdorojimo po suvirinimo nereikalauja^7,14. Šis skirtumas nulemia gamybos kelią.

Jei suvirintas 6061 agregatas negali būti pakartotinai termiškai apdirbtas, konstrukcija turi būti apskaičiuota pagal sumažintą suvirintos zonos stiprį arba skerspjūvis padidintas, ir 5052 gali būti geresnis pasirinkimas^7,27. Jei terminis apdirbimas po suvirinimo įmanomas, 6061 išlaiko pranašumą, kad gali būti grąžintas į T6 pakartotiniu apdirbimu¹⁴.

Tiksliai išlaikomo stiprio vertės skirtinguose šaltiniuose skiriasi, ir nėra cituojamo privalomojo suvirinimo standarto, kuris įtvirtintų imperatyvią vertę, todėl konstrukcijoje naudojamas suvirintos zonos stipris turėtų būti patvirtintas su gamintoju, o ne spėjamas.

Suderinkite lydinį su eksploatacijos aplinka

Atsparumas korozijai yra vienintelė savybė, kurioje šaltiniai rodo ta pačia kryptimi. 5052 vertinamas aukščiau nei 6061, ypač jūrinėje ir sūraus vandens aplinkoje, kur 6061 vertinamas kaip geras, bet mažiau atsparus^2,17–19,28.

Korpusui, kurį veiks lauko, pakrančių ar cheminė aplinka, tas vertinimas palankus 5052 ir mažina pasitikėjimo danga eksploatacijos trukmei. 6061 bendrai atmosferinei eksploatacijai vis tiek vertinamas kaip geras, todėl padengtas 6061 korpusas vien korozijos dėka neatmetamas^17,18.

Ko šaltiniai neduoda – kvantifikuoto korozijos greičio ar dangos reikalavimo slenksčio kuriai nors aplinkai, todėl sprendimas tarp neapdailinto 5052 ir padengto 6061 priklauso nuo pirkėjo žinomo poveikio stiprumo ir nuo gamintojo galimos apdailos, o ne nuo paskelbtos ribos.

Patvirtinkite, kad korpusas iš tikrųjų reikalauja 6061-T6 stiprio

Stiprio skirtumas yra vienintelė mechaninė priežastis priimti 6061 formavimo ir suvirinimo baudas. 6061-T6 takumo stipris apie 43 % didesnis nei 5052-H32, o tempiamasis stipris taip pat didesnis, tačiau pailgėjimas abiejų panašus^{2,5,12,16,23,25}.

Jei korpuso apkrovas gali atlaikyti 5052-H32, didesnis stipris neduoda nieko, o formavimo ir suvirinimo baudos mokamos be priežasties. Jei apkrovos iš tikrųjų reikalauja 6061-T6, konstrukcija turi priimti aukščiau aprašytus lankstymo spindulius ir suvirintos zonos stiprio nuostolius.

Prieš išleisdami kainos užklausą (RFQ), patikrinkite kaštų ir prieinamumo prielaidas

Nustatyta tik kaštų skirtumo kryptis: 5052 paprastai pigesnis už svarą nei 6061¹⁸. Nėra už svarą ar kvadratinį pėdą skaičių jokiam lydiniui reikiamuose storiose ir kiekiuose, todėl pirkėjas turi pakainuoti abu lydinius pas tiekėją, o ne manyti procentą.

Žemiau esantys patikrinimai apima tai, ką šaltiniai gali ir ko negali pagrįsti.

Kur šaltiniai nesutaria dėl 6061-T6 lankstymo spindulio

Mažiausias 6061-T6 lankstymo spindulys yra vienintelis skaičius, kurio pirkėjas negali paimti iš vieno šaltinio. Nurodytos vertės svyruoja nuo 1.0x iki 5x medžiagos storio, o konkreti vertė priklauso nuo būsenos (tempero), storio ir lankstymo kampo.

Kadangi neprivalomas standartas nėra cituojamas, brėžinyje turėtų būti nurodytas spindulys, kurį gamintojas patvirtina galintis išlaikyti, ir pirkėjas turėtų patikrinti, kuris skaičius galioja tikram stoiui ir kampui.

What the sources do not establish

• Nėra kvantifikuotų kaštų duomenų (už svarą ar kvadratinį pėdą) 5052 vs 6061 lakštams konkrečiuose storiose ir kiekiuose.
• Nėra konkrečių 5052 ir 6061 lakštų prieinamumo ar gamybos terminų duomenų reikiamuose storiose ir būsenose (temperuose), išskyrus bendrus teiginius.
• Nėra kvantifikuoto korozijos greičio ar dangos reikalavimo slenksčio atmosferinei ar jūrinei aplinkai.
• Nėra būtent 5052 vs 6061 skirtų lankstymo priedų (bend allowance) ar įrankių dėvėjimo duomenų.
• Nėra cituojamo privalomojo standarto ar autoritetingo techninio šaltinio mažiausiems lankstymo spinduliams ar suvirinimo stiprio išlaikymo vertėms.
• Nėra įvertintas 6061 terminio apdirbimo po suvirinimo kaštų ar grafiko poveikis.