Alumiinin hitsaaminen, vanhentaminen jne.

[Esko M]

Meriluodon Eskon Hipparionithan on kaikki alumiinia, mutta niiden valmistamisessa onkin muistaakseni käytetty ulkopuolista asiantuntija-apua hitsausvaiheessa.

Ei varsinaista asiantuntijaa vaan osaavaa hitsaajaa. Protohippus Kakkosen hitsaus kesti 2 tuntia, siis prototyypin hitsaus MIGillä. Seisoin kyllä vieressä asettelemassa osia jigiin ja näyttämässä, mitä hitsataan. -- Joviaalin hitsaajan löytäminen tällä hetkellä on ongelma.

Alumiinin paras ominaisuus teräkseen verrattuna on korroosionkestävyys, ainakin Hipparioneissa käytetyn ns. merialumiinin (6063 T6 muistaakseni) kestävyys. Hipsu Kakkonen on tehty v. 2001 eikä korroosiosta ole merkkiäkään, kilometrejä takana n. 40.000. Teräksinen etulokasuoja on lähes läpiruostunut.

Esko

[mhelander]

Alumiinin paras ominaisuus teräkseen verrattuna on korroosionkestävyys, ainakin Hipparioneissa käytetyn ns. merialumiinin (6063 T6 muistaakseni) kestävyys. Hipsu Kakkonen on tehty v. 2001 eikä korroosiosta ole merkkiäkään, kilometrejä takana n. 40.000.

Ja hitsauksen jälkeen ei ilmeisesti ole lämpökäsitelty ? Käsitys on että 6063 kestää hitsaamista eikä kovetu pahasti sauman alueelta...

Mistä olet hankkinut ko alumiinilaatua ?

[KPS]

poistettu ... Pahoittelut off topicista.

KPS

Jaaha tää ketju onkin singahtanut eri paikkaan => palautus + pikku laajennus ...

Eli alempana mainitulta Tibnor Oy:ltä löytyy muutamia alumiini seoksia putkina, tankoina, lattoina etc. muotoisina kikkareina.

Niistä tyyppi EN AW 7075 omaa sangen hyvät lujuusarvot T6 "tilassa". Eli murtolujuus on 460 ... 505 MPa riippuen valmistustavasta ja geometriasta. Kyseinen seos on hyvin työstettävissä, huonosti hitsattavissa, omaa hyvät väsymisominaisuudet mutta korroosio suottaapi iskeä. Eli siitä voi valmistaa esimerkiksi kevyita triken etukiekon akseleita, jos ne kiinnittää muihin rakenteisiin esim. pulttiliitoksilla.

Aluputkia (pyöreitä ja nelikulmaisia) kyseisestä firmasta saa seoksina EN AW-6060/6063 T6 ja EN AW-6082 T6. Molemmat ovat hyvin työstettäviä ja hitsattavia sekä omaavat asialliset myötö- ja murtolujuudet. Näiden kuten useimpien alumiiniseosten lujuusominaisuudet heikentyvät hitsattaessa. Tästä syystä tehdään jos osataan / on mahdollista hitsauksen jälkeinen lämpökäsittely, jolla palautetaan alkuperäiset materiaaliominaisuudet myös hitsisaumojen alueille.

Aluseos EN AW-7020 T6 on poikkeava siinä mielessä että sen hyvät lujuusominaisuudet palautuvat hitsauksen jälkeen huoneenlämpötilassa.

KPS

[mhelander]

Alumiinin paras ominaisuus teräkseen verrattuna on korroosionkestävyys, ainakin Hipparioneissa käytetyn ns. merialumiinin (6063 T6 muistaakseni) kestävyys. Hipsu Kakkonen on tehty v. 2001 eikä korroosiosta ole merkkiäkään, kilometrejä takana n. 40.000.

Ja hitsauksen jälkeen ei ilmeisesti ole lämpökäsitelty ? Käsitys on että 6063 kestää hitsaamista eikä kovetu pahasti sauman alueelta...

Esko M, miten se lämpökäsittely ?

[PW]

Piti käydä ekalla sivulla kattomassa mistä tuo otsikko tulee, pitäskö tää alumiini keskustelu laittaa muualle ?
Tän kirjotuksen sa poistaa.

Petri

[mhelander]

Piti käydä ekalla sivulla kattomassa mistä tuo otsikko tulee, pitäskö tää alumiini keskustelu laittaa muualle ?
Tän kirjotuksen sa poistaa.

Muistelen että alumiini hommista oli joku säie jossakin... aina tahtoo karata turinat aiheen ulkopuolelle, pahoittelen puolestani.

[jori]

Alumiinin paras ominaisuus teräkseen verrattuna on korroosionkestävyys, ainakin Hipparioneissa käytetyn ns. merialumiinin (6063 T6 muistaakseni) kestävyys. Hipsu Kakkonen on tehty v. 2001 eikä korroosiosta ole merkkiäkään, kilometrejä takana n. 40.000.

Ja hitsauksen jälkeen ei ilmeisesti ole lämpökäsitelty ? Käsitys on että 6063 kestää hitsaamista eikä kovetu pahasti sauman alueelta...

Esko M, miten se lämpökäsittely ?

Tässä viestissä ja tuossa on jotain alumiinin keinovanhentamisesta, josta tässä lämpökäsittelyssä on kyse. Alumiini lujittuu vanhetessaan kyllä itsestäänkin, mutta tuo keinovanhentaminen tekee sen nopeammin.

[Esko M]

Ja hitsauksen jälkeen ei ilmeisesti ole lämpökäsitelty ? Käsitys on että 6063 kestää hitsaamista eikä kovetu pahasti sauman alueelta... Mistä olet hankkinut ko alumiinilaatua ?

6063 T6 on valmiiksi lämpökäsiteltyä. Aikoinaan luin, että hitsaus heikentää alumiinia sauman vierestä niin, että lujuudesta jää jäljelle n. 60 %. Aika iso pudotus, mutta "aika parantaa haavat", ainakin osittain. Luonnollinen vanheneminen lujittaa hitsauksen heikentämiä kohtia. Hipsujen rakenne on ollut "päästä", joten ylimitoitus on korvannut hitsauksen tuoman lujuuden menetyksen. Alumiini on kuitenkin ylimitotukseen sopiva. Eka Proto painoi kaikkineen 23..24 kg. Monarkin kolmipyöräinen teräsrunkoinen tavarapyörä (lähettipyörä) painaa 60 kg -- eipä tule usein ajeltua, 1...2 kertaa vuodessa ja miuluimmin tasamaalla.

Ykkös-protoa tehdessäni kävin Pitäjänmäellä kyselemässä eräästä metallifirmasta, onnistuisiko rungon keinovantaminen. Ei kuulemma ollut järkeä vanhentaa, uunissa runko olisi vedellyt kieroksi. Olisi kai pitänyt olla vankka jigi, johon alumiiniosat olisi kiinnitetty lujasti käsittelyn ajaksi. Firmassa oli iso uuni, johon olisi mahtunut henkilöauton kokoinen kappale. Käytetty lämpötila taisi olla aika kova. Jorin lokakuun viestissä on näköjään parhaat tiedot keinovanhentamisesta.

Alumiini oli ostettu Alumasta Herttoniemestä, myöhemmin nimeltään Tibnor ja paikkakunta jokin muu (Espoo, Tampere?). Löytynee netistä, myös alumiinilajit ja niiden lujuudet, hitsattavuus ja muut ominaisuudet.

Miten mahtaa alumiinin lujuus ja ennen kaikkea hitsattavuus muuttua ajan kuluessa? Jori tietänee? Minulla on hyvä varasto alumiiniprofiileita, joista on tehty jotain viimeksi 11 vuotta sitten. Tangot ovat siis kunnolla vanhennettuja.

(Jos on aihetta panna alumiinijutut uuden otsikon alle, pankoon se, joka osaa.)

Esko

[jori]

Lujittuvat kyllä vuosien saatossa, mutta ei se estä hitsaamista. Oksidikerros kannattaa kuitenkin harjata pois saumoista ennen hitsausta. Hyllyssä vanheneminen haittaa lähinnä putkien taivutusta ja levyjen kanttausta, jotka eivät enää vuosien päästä onnistu yhtä sujuvasti. Uunittamalla (liuotushehkutus) ne saadaan taas tuoreiksi, jos todella tarvitaan.

[KPS]

Esimerkiksi tuosta linkistä löytyy Lontoon murteella, melko paljon tietoa eri alumiiniseosten ominaisuuksista:

http://aluminium.matter.org.uk/aluselec ... browse.asp?

Aikaisemmin mainitun Tibnor Oyn sivuilta löytyy samaa dataa suomeksi ja Ruotsin puolelta toisella kotimaisella:

http://www.tibnor.fi/web/Metallit.aspx

http://www.tibnor.se/web/Aluminium_2.aspx

Catriken nettisivuilta löytyvässä videon pätkässä mainitaan mm. että hitsauksen jälkeen alurungot laitetaan yöksi uuniin. Kyseessä lienee joko hitsauksen haittavaikutusten (lujuusominaisuuksien puolittuminen) poistaminen tai sitten he rakentavat rungot "tavallisesta" (valmistustilassa oleva seos) alumiinista ja keinotekoisesti vanhentavat materiaalin vasta hitsauksen jälkeen. Joku fiksumpi voi kertoa kummasta on kysymys vai onko kyseessä joku muu motiivi. Firman perustaja mainitsee että heidän runkonsa painavat jotain +/- 3 kg.

Se että lämpökäsittelyä on hiukka hankala käytännössä toteuttaa ei ehkä ole ihan niin fataalia kuin teorian perusteella näyttäisi. Tämä mutu johtunee siitä että hitsisaumoissa materiaalin paksuus on usein selvästi tuubien seinämää paksumpi.

KPS

[mhelander]

Laitetaanpas tänne talteen tuo Wackylle laitettu postaus:

Eiköhän tuo ole jotakin tyypillisesti käytettyä alumiinilaatua jota pystyy hitsaamaan. Tuskin 7xxx-sarjaa kun tehdään sarjoissa ja on varmasti uunissa lämpökäsitelty.

Tämmöstä neuvoivat BROL:ssa kun noiduin etuvetosen pettämistä:

After welding aluminium you need to heatreat the frame to get the strength back, because aluminium gets soft around the weld. For example 6063aluminium needs to be put in an oven at around 535 degrees Celsius until the frame has reached the temperature. After that it should be cold down in water quickly and after that it should be put in an oven again at around 175 degrees Celsius for 8 hours and then slowly cold down to room temperature. If you do that you will have almost full strength in the frame again.
If you just let the welded frame be in room temperature the frame will be stronger by the time, but you will never get the full strength back.
7005 aluminium will be strong enough a month after it has been welded just left at room temperature.
The problem with heat treating is that when you cool down the frame in water and you have any stress in the frame it will bend. But if you are really quick you have about 10 minutes after the water bath to adjust it before it gets to hard.

Eli tuo kaksivaiheinen lämpökäsittely takaisi paremmat onnistumisen mahdollisuudet. Itsellä on pyörinyt mielessä josko tekis kovalla kivivillalla yms about neliömetrin / puolen kuution laatikon jossa moisen voisi tehdä.

[tavasti]

Minkäslaisia ne lämpökäsittelyyn tarvittavat lämpötilat ovat? Riittääkö sauna vuorokaudeksi, vai pitääkö olla uuni-lämpötiloja?

[jviirret]

Minkäslaisia ne lämpökäsittelyyn tarvittavat lämpötilat ovat? Riittääkö sauna vuorokaudeksi, vai pitääkö olla uuni-lämpötiloja?

Tommonen löyty googlella: http://www.mlevel3.com/BCIT/heat%20treat.htm
Eli ei riitä sauna, eikä tavallinen sähköuunikaan hitsatulle alumiinille. Lisäksi lämpötilan lasku pitää olla hallittu.

Jukka

[mhelander]

Minkäslaisia ne lämpökäsittelyyn tarvittavat lämpötilat ovat? Riittääkö sauna vuorokaudeksi, vai pitääkö olla uuni-lämpötiloja?

Tommonen löyty googlella: http://www.mlevel3.com/BCIT/heat%20treat.htm
Eli ei riitä sauna, eikä tavallinen sähköuunikaan hitsatulle alumiinille. Lisäksi lämpötilan lasku pitää olla hallittu.

Niin, tuo mun postin quote sanoo että uuniin jossa 535 C ja kun esine on saavuttanut tuon lämpötilan niin nopeasti uunista isoon sammioon kylmää vettä. Sitten se laitetaan 175 C asteiseen uuniin 8 tunniksi josta otetaan huoneen lämpötilaan jähtymään kaikessa rauhassa.

Ja, tuossahan sanottiin että jännitykset rakenteissa voi aiheuttaa vetelyä tuossa vesikylvyssä mutta sen jälkeen on noin 10 minsaa aikaa oikasta vetelyt jigissä tms.

Sekä että 7005 alumiini hitsattuna ei tarvi riittävään lujuuteen lämpökäsittelyä jos malttaa olla kuormittamatta rakennetta kuukauteen, eli hitsaa rungon kasaan ja säilyttää sitä huoneen lämmössä kuukauden.