NO117749B

NO117749B -

Info

Publication number: NO117749B
Application number: NO166134A
Authority: NO
Inventors: E Bassani
Original assignee: Bassani Spa
Priority date: 1965-12-28
Filing date: 1966-12-23
Publication date: 1969-09-22
Also published as: GB1098560A; SE336622B; ES325142A1; CH445640A; DE1539378A1; GR31996B; BE691499A; NL6618012A; AT284960B

Description

Fyll-legering for sveisning av aluminium-silisium-kobber-niagnesium-legeringer. Filler alloy for welding aluminium-silicon-copper-niagnesium alloys.

Når aluminium-legeringer sveises under anvendelse av et fyllmateriale, opptrer der en fortynning av fyllmaterialet ved iblanding av grunnmetallet i en utstrek-ning som varierer med arten av sømmen og med sveiseteknikken. Denne fortynning har betydelig innflytelse på sammensetningen av sveisesømmen, og det er funnet at fyllmetallet i sveisesømmen kan for-tynnes opptil 80 pst. eller mer når der sveises en skjøt hvor kantene er utført med butt mot hverandre anliggende, rette kanter. When aluminum alloys are welded using a filler material, a dilution of the filler material occurs when the base metal is mixed in to an extent that varies with the nature of the seam and with the welding technique. This dilution has a significant influence on the composition of the weld seam, and it has been found that the filler metal in the weld seam can be diluted up to 80 per cent or more when a joint is welded where the edges are made with blunt, straight edges abutting each other.

Ved fremstillingen av hulkilskjøt kan In the production of hollow wedge joints can

fortynningen imidlertid være så liten som 25 pst. Det vil derfor ses at enhver fyll-stav av en viss sammensetning vil frem-bringe sveisesømmer med sterkt varierende sammensetning og egenskaper i avhen-gighet av typen av skjøten som den brukes for. however, the dilution be as small as 25 per cent. It will therefore be seen that any filler rod of a certain composition will produce weld seams with greatly varying composition and properties depending on the type of joint for which it is used.

Foreliggende oppfinnelse angår sveisning av aluminium-silisium-koblber-magnesium-legeringer og går ut på en fyll-legering som gjør det mulig å fremstille en sveisesøm under sterkt varierende omsten-digheter og med varierende fortynning, hvor sammensetningen av sømmen i alle tilfelle innen visse grenser forblir tilfredsstillende. De aluminium-silisium-kobber-magnesium-legeringer som fyll-legeringen ifølge oppfinnelsen er beregnet for, kan inneholde mellom 3,5 og 5 pst. kobber, og for de i handelen forekommende legeringer ligger grensene for kobberinnholdet i alminnelighet på mellom 3,9 og 4,5 pst. Le-geringene inneholder gjerne silisium i en mengde på mellom 0,5 og 1,2 pst., og magnesium i en mengde på omkring 0,5 pst. The present invention relates to the welding of aluminium-silicon-cobbler-magnesium alloys and is based on a filler alloy which makes it possible to produce a weld seam under widely varying circumstances and with varying dilution, where the composition of the seam is in all cases within certain limits remain satisfactory. The aluminum-silicon-copper-magnesium alloys for which the filler alloy according to the invention is intended can contain between 3.5 and 5 percent copper, and for the commercially available alloys the limits for the copper content are generally between 3.9 and 4.5 per cent. The alloys usually contain silicon in an amount of between 0.5 and 1.2 per cent, and magnesium in an amount of around 0.5 per cent.

Fyll-legeringen ifølge oppfinnelsen inneholder mellom 5,5 og 7,5 pst. kobber, mellom 3,0 og 4,0 pst. silisium, mellom 0,3 og 1,0 pst. magnesium og mellom 0,1 og 0,8 pst. titan. Videre kan fyll-legeringen inneholde én eller flere av følgende bestandde-ler: Opptil 1,0 pst. mangan, opptil 1,0 pst. jern, og opptil 0,8 pst. sink. Resten av legeringen utgjøres av aluminium. The filler alloy according to the invention contains between 5.5 and 7.5 percent copper, between 3.0 and 4.0 percent silicon, between 0.3 and 1.0 percent magnesium and between 0.1 and 0.8 pst titanium. Furthermore, the filler alloy may contain one or more of the following components: Up to 1.0 percent manganese, up to 1.0 percent iron, and up to 0.8 percent zinc. The rest of the alloy is made up of aluminium.

En foretrukken sammensetning av fyll-legeringen er 7,0 pst. kobber, 3,5 pst. silisium, 0,6 pst. magnesium og 0,5 pst. titan, mens resten i det vesentligste utgjøres av aluminium. A preferred composition of the filler alloy is 7.0% copper, 3.5% silicon, 0.6% magnesium and 0.5% titanium, while the rest is essentially aluminium.

Fyll-legeringen ifølge oppfinnelsen gir tilfredsstillende sammensetning av sveisesømmer ved sveisning av de foran angitte legeringer ved opptil 70 pst. fortynning. For sveiseforbindelser av en form som gir større fortynning enn 70 pst. er det sann-synligvis mer tilfredsstillende å bruke en aluminiumlegering som inneholder 10 pst. silisium og 4 pst. kobber. The filler alloy according to the invention provides a satisfactory composition of weld seams when welding the above-mentioned alloys at up to 70 percent dilution. For weld joints of a form which gives greater dilution than 70 per cent, it is probably more satisfactory to use an aluminum alloy containing 10 per cent silicon and 4 per cent copper.

Med et grunnmetall som har et kobberinnhold på 3,9 pst. vil den foretrukne legering ha et kobberinnhold i sveisen på 4,8 pst. ved 70 pst. fortynning og 6,25 pst. ved 25 pst. fortynning. Ved den øvre kob-bergrense på 4,5 pst. kobber i grunnmetallet inneholder sveisen 5,25 pst. kobber ved 70 pst. fortynning og 6,4 pst. kobber ved With a base metal having a copper content of 3.9 percent, the preferred alloy will have a copper content in the weld of 4.8 percent at 70 percent dilution and 6.25 percent at 25 percent dilution. At the upper copper limit of 4.5 percent copper in the base metal, the weld contains 5.25 percent copper at 70 percent dilution and 6.4 percent copper at

25 pst. fortynning. 25 percent dilution.

Ved anvendelse av den foretrukne legering er silisiuminnholdet i sveisen med 0,5 pst. silisiuminnhold i grunnmetallet 1,4 pst. silisium ved 70 pst. fortynning og 2,7 pst. silisium ved 25 pst. fortynning. Med et grunnmetall som inneholder 1,2 pst. silisium vil sveisen inneholde 1,9 pst. silisium ved 70 pst. fortynning og 2,9 pst. silisium ved 25 pst. fortynning. Virkningen av sili-siumet er å gjøre aluminium-kobberlege-ringene mindre tilbøyelige til å sprekke. Ved anvendelse av et sveisemetall med et innhold på omkring 5 pst. kobber er et silisiuminnhold på omkring 2 pst. mest fordelaktig, og det er liten fordel i å øke silisiuminnholdet vesentlig over dette innhold, da sveisens egenskaper ved høyere silisiuminnhold blir dårligere og sveisen ved eld-ning blir «trett» (sluggish). When using the preferred alloy, the silicon content in the weld with 0.5 percent silicon content in the base metal is 1.4 percent silicon at 70 percent dilution and 2.7 percent silicon at 25 percent dilution. With a base metal containing 1.2 percent silicon, the weld will contain 1.9 percent silicon at 70 percent dilution and 2.9 percent silicon at 25 percent dilution. The effect of the silicon is to make the aluminium-copper alloy rings less prone to cracking. When using a weld metal with a content of around 5 per cent copper, a silicon content of around 2 per cent is most advantageous, and there is little advantage in increasing the silicon content significantly above this content, as the properties of the weld become worse at a higher silicon content and the weld at Firing becomes "tired" (sluggish).

Det er ikke mulig å eliminere magnesium fra sveisemetallet og heller ikke er det noen vesentlig fordel å øke magnesium-innholdet utover det som i alminnelighet er tilstede i vandig duraluminium-legeringer. Et høyere magnesiuminnhold gir større styrke, men lavere strekkbarhet. Et pas-sende kompromiss for grensene for magnesiuminnhold i fyll-legeringen er fra 0,3 pst. til 0,6 pst. It is not possible to eliminate magnesium from the weld metal, nor is there any significant advantage to increasing the magnesium content beyond what is generally present in aqueous duralumin alloys. A higher magnesium content gives greater strength, but lower extensibility. A suitable compromise for the limits of magnesium content in the filler alloy is from 0.3 percent to 0.6 percent.

Det skal bemerkes at det fra sveitsisk patent nr. 231.935 er kjent å anvende en fyll-legering for sveisning av aluminium-silisium-kobber-magnesium-legeringer, hvilken fyll-legering består av 3—5 pst. kobber, 1—2 pst. silisium, 0—0,5 pst. magnesium, 0,1—0,5 pst. titan, 0—1 pst. mangan, 0—0,2 pst. fluor og ubetydelige meng-der av andre metaller, f. eks. sink, mens resten er aluminium. It should be noted that from Swiss patent no. 231,935 it is known to use a filler alloy for welding aluminum-silicon-copper-magnesium alloys, which filler alloy consists of 3-5 percent copper, 1-2 percent silicon, 0-0.5% magnesium, 0.1-0.5% titanium, 0-1% manganese, 0-0.2% fluorine and negligible amounts of other metals, e.g. zinc, while the rest is aluminium.

Legeringen ifølge foreliggende oppfinnelse adskiller seg fra sammensetningen av legeringen som er angitt i patentet, når bortses fra titaninholdet. Kobberinnholdet skal ifølge foreliggende oppfinnelse være fra 5,5—7,5 pst., mens der i det sveitsiske patent er tale om et kobbérinnhold på 3— 5,5 pst. For såvidt angår silisiuminnholdet er forskjellen ennå større, da der ifølge foreliggende oppfinnelse er angitt 3—4 pst., mens der i det sveitsiske patent er angitt 1—2 pst. De foreliggende forskjeller resul-terer i en legering som gir meget bedre motstandsdyktighet mot sveisesprekker, som praktisk talt fullstendig unngås. Opp-finnerne har funnet det nødvendig å anvende et forholdsvis høyt kobberinnhold i legeringen, ikke bare for å forbedre mot-standsdyktigheten mot sprekkdannelse, men også for å oppnå en maksimalstyrke av skjøten uten oppløsningsvarm behandling etter sveisingen. I det sveitsiske pa-tentskrift angis at en slik varm behandling er nødvendig etter sveisningen for oppnå-else av en sterk sveis. Selv om en slik opp-varming også kan anvendes ved en legering ifølge foreliggende oppfinnelse, er dette hverken nødvendig eller fordelaktig. The alloy according to the present invention differs from the composition of the alloy stated in the patent, apart from the titanium content. According to the present invention, the copper content must be from 5.5-7.5 per cent, while in the Swiss patent there is a copper content of 3-5.5 per cent. As far as the silicon content is concerned, the difference is even greater, since according to the present invention there 3-4 per cent is stated, while in the Swiss patent 1-2 per cent is stated. The present differences result in an alloy that provides much better resistance to welding cracks, which is practically completely avoided. The inventors have found it necessary to use a relatively high copper content in the alloy, not only to improve the resistance to cracking, but also to achieve a maximum strength of the joint without solution heat treatment after welding. In the Swiss patent, it is stated that such a hot treatment is necessary after welding to achieve a strong weld. Although such heating can also be used with an alloy according to the present invention, this is neither necessary nor advantageous.

Claims

1. Filler alloy for welding aluminum-silicon-copper-magnesium alloys, characterized in that it contains between 5.5 and 7.5 percent copper, between 3.0 and 4.0 percent silicon, between 0, 3 and 1.0 per cent magnesium, and between 0.1 and 0.8 per cent titanium with or without one or more of the following metals in the following proportions: Up to 1.0 per cent manganese, up to 1.0 per cent iron and up to 0.8 percent zinc, while the rest is aluminum.

2. Filler alloy as stated in claim 1, characterized in that it contains 7.0% copper, 3.5% silicon, 0.6% magnesium and 0.5% titanium.