5052-H32 vs 6061-T6 pre ohýbanú a zváranú plechovú skriňu: kedy sa príplatok za pevnosť vyplatí napriek penalizácii v tvárnení a zváraní

Najprv rozhodnite, aký druh dielu skriňa je

Voľba zliatiny vyplýva z toho, čo musí skriňa robiť, nie z porovnania vlastností. Tvárnená a zváraná skriňa je problém výroby: plech sa musí ohnúť bez praskania a švy musia držať po zváraní.

5052-H32 je pre túto úlohu bežne odporúčaný východiskový bod, pretože mu zodpovedajú jeho tvárnosť a zvárateľnosť^2,6,22,31. 6061-T6 je voľba riadená pevnosťou a jeho penalizácie sa objavia presne tam, kde je skriňa najslabšia.

Zváranie 6061-T6 zmäkčuje zónu tepelného vplyvu a obnovenie vlastností T6 vyžaduje rozpúšťacie tepelné spracovanie plus starnutie, čo zdroje popisujú ako vysoké náklady^7,14,26,27. Kupujúci, ktorý predpíše 6061-T6 pre zváranú skriňu, si teda volí buď krok tepelného spracovania po zváraní, alebo dimenzovanie konštrukcie na zníženú pevnosť zvarovej zóny.

Ak ani jedno nie je akceptovateľné, rozhodnutie o zliatine už padlo.

Vylúčte 6061-T6, ak má výkres tesné ohybové polomery

V tvárnosti sa obe zliatiny oddeľujú najostrejšie. 5052-H32 je na ohyb hodnotený ako výborný a dá sa tvárniť na tesnejšie polomery bez praskania, zatiaľ čo 6061-T6 je hodnotený ako dostatočný a bez väčších polomerov alebo zmäkčenia je náchylný na praskanie^2,4,6,18.

Praktickým dôsledkom je, že 6061-T6 skriňa s tesnými rohmi nemusí byť v stave T6 tvárniteľná vôbec.

Zdroje sa nezhodujú v tom, aký veľký polomer je potrebný: hlásené minimá pre 6061-T6 sa pohybujú od 1.0x do 5x hrúbky materiálu a jeden zdroj odporúča vnútorné polomery aspoň 2x až 3x hrúbky konkrétne pre ohyby o 90 stupňov^4,9,14,29.

Keďže žiadny jediný údaj nie je stanovený, výkres musí uvádzať explicitný vnútorný ohybový polomer, nie ho nechať na defaulte spracovateľa. Ak konštrukcia štedrý polomer neunese, zostáva jedna cesta: tvárniť diel v stave T4 alebo O a následne tepelne spracovať na T6¹⁴.

To pridáva do rozvrhu krok tepelného spracovania a malo by byť ocenené skôr, než sa zliatina uzamkne.

Rozhodnite, či zváraná zostava môže zostať v stave ako-zvárané

Zváranie mení pevnosť spoja a obe zliatiny strácajú odlišné podiely. V stave ako-zvárané stráca 6061-T6 zhruba 30-50 % pevnosti T6 v zóne tepelného vplyvu a zachováva si približne 60 % pevnosti T6; obnovenie plných vlastností vyžaduje rozpúšťacie tepelné spracovanie plus starnutie^7,14,26,27.

5052 si v tej istej zóne zachováva väčšinu pevnosti a žiadne ošetrenie po zváraní nepotrebuje^7,14. Tento rozdiel určuje výrobnú cestu.

Ak zváraná zostava z 6061 nemôže byť opätovne tepelne spracovaná, konštrukcia musí byť dimenzovaná na zníženú pevnosť zvarovej zóny alebo prierez zväčšený a 5052 môže byť lepšou voľbou^7,27. Ak je tepelné spracovanie po zváraní uskutočniteľné, 6061 si zachováva výhodu opätovného tepelného spracovania späť na T6¹⁴.

Presné hodnoty zachovanej pevnosti sa medzi zdrojmi líšia a na ukotvenie povinnej hodnoty nie je citovaný žiadny riadiaci zvárací štandard, takže pevnosť zvarovej zóny použitú v návrhu treba potvrdiť so spracovateľom, nie predpokladať.

Priraďte zliatinu k prevádzkovému prostrediu

Odolnosť proti korózii je jediná vlastnosť, v ktorej zdroje ukazujú rovnakým smerom. 5052 je hodnotený nad 6061, najmä v námornom a slanovodnom prostredí, kde je 6061 hodnotený ako dobrý, ale menej odolný^2,17–19,28.

Pre skriňu, ktorá bude vystavená vonkajšiemu, prímorskému alebo chemickému prostrediu, toto hodnotenie zvýhodňuje 5052 a znižuje závislosť od náteru pre životnosť. 6061 zostáva pre všeobecnú atmosférickú prevádzku hodnotený ako dobrý, takže náterom chránená skriňa z 6061 nie je koróziou sama o sebe vylúčená^17,18.

Čo zdroje neposkytujú, je kvantifikovaná korózna rýchlosť ani prah požiadavky na náter pre ani jedno prostredie, takže rozhodnutie medzi holým 5052 a náterom na 6061 spočíva na závažnosti vystavenia, ktorú kupujúci pozná, a na povrchovej úprave, ktorú spracovateľ dokáže aplikovať, nie na uverejnenom limite.

Potvrďte, že skriňa skutočne potrebuje pevnosť 6061-T6

Pevnostný rozdiel je jediný mechanický dôvod akceptovať penalizácie 6061 v tvárnení a zváraní. Medza klzu 6061-T6 je približne o 43 % vyššia ako u 5052-H32 a vyššia je aj pevnosť v ťahu, ale ťažnosť je u oboch podobná^{2,5,12,16,23,25}.

Ak zaťaženia skrine unesie 5052-H32, vyššia pevnosť nekupuje nič a penalizácie v tvárnení a zváraní sa platia bez dôvodu. Ak zaťaženia skutočne vyžadujú 6061-T6, konštrukcia musí akceptovať ohybové polomery a stratu pevnosti zvarovej zóny popísanú vyššie.

Skontrolujte predpoklady o cene a dostupnosti skôr, než uvoľníte RFQ

Stanovený je iba smer cenového rozdielu: 5052 je všeobecne lacnejší na libru ako 6061¹⁸. Nie sú k dispozícii žiadne údaje na libru ani na štvorcový stop pre žiadnu zliatinu v relevantných hrúbkach a množstvách, takže kupujúci musí obidve zliatiny oceniť u dodávateľa, nie predpokladať percento.

Kontroly nižšie pokrývajú, čo zdroje podporujú a čo nepodporujú.

V čom sa zdroje nezhodujú pri ohybovom polomere 6061-T6

Minimálny ohybový polomer pre 6061-T6 je jediný údaj, ktorý si kupujúci nemôže vziať z jediného zdroja. Hlásené hodnoty sa pohybujú od 1.0x do 5x hrúbky materiálu a konkrétna hodnota závisí od stavu, hrúbky a uhla ohybu.

Pretože nie je citovaná žiadna riadiaca norma, výkres by mal uvádzať polomer, ktorý spracovateľ potvrdí, že dokáže dodržať, a kupujúci by mal overiť, ktorý údaj platí pre skutočnú hrúbku a uhol ohybu.

What the sources do not establish

• Žiadne kvantifikované údaje o cene (na libru alebo na štvorcový stop) pre plech 5052 vs 6061 v konkrétnych hrúbkach a množstvách.
• Žiadne konkrétne údaje o dostupnosti alebo dodacej lehote pre plech 5052 a 6061 v požadovaných hrúbkach a stavoch nad rámec všeobecných vyhlásení.
• Žiadna kvantifikovaná korózna rýchlosť ani prah požiadavky na náter pre atmosférické alebo námorné prostredie.
• Žiadne údaje o ohybovej prídavke alebo opotrebení nástrojov špecifické pre 5052 vs 6061.
• Žiadna riadiaca norma ani autoritatívny technický zdroj citovaný pre minimálne ohybové polomery alebo hodnoty zachovania pevnosti zvaru.
• Žiadne kvantifikované náklady alebo vplyv na rozvrh tepelného spracovania po zváraní pre 6061.