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  • Tableau 3: Dsignation des alliages daluminium corroys Tableau 4: Dsignation des alliages daluminium de fonderie

    Dans la premire notice dinformation sur laluminium(voir le numro prcdent), nous avons donn uneintroduction gnrale sur laluminium et les problmesde soudage qui peuvent survenir. La deuxime partie donne un aperu des diffrentessortes daluminium et ceci, selon les classificationsamricaines et europennes. Il existe actuellement plus de 400 alliages daluminium(alliages corroys) et plus de 200 alliages de fonderie.La meilleure faon de mieux connatre ces alliages estde se familiariser avec les diffrents systmes utilisspour classifier ces matriaux.

    Par ir. R. Vennekens, EWE - Institut Belge de la Soudureing. B. Verstraeten, IWE - Institut Belge de la Soudureing. K. Broeckx, EWE - Institut Belge de la Soudure(Traduction: M.-C. Ritzen, Institut Belge de la Soudure)

    SYSTME AMRICAIN

    En Amrique du Nord, lAluminiumAssociation inc. est responsable de la classificationdes alliages. Tant pour les alliagescorroys que pour les alliages defonderie, il existe un livre reprenantles diffrents types dalliage avecleur composition chimique et leursproprits.Quand des alliages sensibles lafissuration doivent tre souds, ceslivres donnent galement desinformations trs utiles. Les alliages daluminium sontsubdiviss en groupes sur base deleurs proprits telles que traitementthermique et mcanique et lmentsdalliage principaux. Les alliages (corroys) sontdsigns par un nombre de quatrechiffres et les alliages de fonderie

    par un nombre de trois chiffres suividun point et dun chiffre indiquantsil sagit dune pice moule oudun ingot.Dsignation des alliagesdaluminium (corroys)Le premier chiffre indique llmentdalliage le plus important (Xxxx). Il est galement utilis pourdsigner les diffrentes sriesdalliages daluminium telles quesries 1000, 2000 jusque 8000(voir tableau 3). Le deuxime chiffre (xXxx), sil nestpas nul, indique sil y a eumodification de lalliage spcifique. Les troisime et quatrime chiffresidentifient un alliage spcifiquedans la srie. Par ex. pour lalliage 5183, lechiffre 5 indique quil sagit dunalliage de magnsium, le chiffre 1indique quil sagit de la premire

    modification par rapport lalliageoriginel 5083 et le nombre 83identifie lalliage dans la srie5xxx. La seule exception dans ce systmeest la srie 1xxx (aluminium pur) oles deux derniers chiffres donnentla teneur en aluminium minimaleau-dessus de 99 %. Lalliage 1350 contient donc aumoins 99,50 % daluminium.Dsignation des alliages defonderieCe systme contient trois chiffresplus une dcimale (par ex. 356.0).Le premier chiffre (Xxx.x) dsignellment dalliage principal(Tableau 4). Les deuxime et troisime chiffresidentifient lalliage spcifique. Le chiffre aprs le point indique silsagit dune pice moule (.0) oudun ingot (.1 ou .2).

    Dsignation des traitementsthermiques des alliagesdaluminiumIl existe des diffrences importantesdans les proprits des diffrentessries dalliages daluminium ce quia galement une influence sur leurapplication. Il existe deux catgories totalementdiffrentes parmi les sriessurnommes: les alliagessusceptibles de durcissement partraitement thermique et les alliagesnon susceptibles de durcissement.Cette distinction est trs importante

    quand on examine linfluence dusoudage sur ces deux catgoriesde matriaux. Les sries 1000, 3000 et 5000ne peuvent tre durcis que parcrouissage. Les alliages des sries 2000,6000 et 7000 sont susceptiblesde durcissement par traitementthermique. La srie 4000 contient les deuxcatgories. Les alliages de fonderie des sries200, 300, 400 et 700 sontsusceptibles de durcissement partraitement thermique. Lcrouissage nest gnralement

    CAHIER IBS

    NOTICE DINFORMATION SUR LALUMINIUM - 2ME PARTIE

    CLASSIFICATION DES ALLIAGES DALUMINIUM

    Il existe actuellement plus de 400 alliages daluminium (alliages corroys) et plus de200 alliages de fonderie (Toutes les doc.: Marc Martens)

    MET49A11 /Versie # 3XX Mtallerie 49 Spcial soudage Avril 2003 XXMtallerie 49 Spcial soudage Avril 2003

    LES ALLIAGES DALUMINIUMSONT SUBDIVISS EN GROUPESSUR BASE DE LEURS PROPRITS

    TELLES QUE TRAITEMENTTHERMIQUE ET MCANIQUE ET

    LMENTS DALLIAGE PRINCIPAUX

  • CAHIER IBS

    pas utiliss sur ces alliages.Les alliages susceptibles dedurcissement obtiennent leursproprits mcaniques optimalespar traitements thermiques. Le plus utilis est la trempe aprsmise en solution suivi dunvieillissement artificiel. Lors de la trempe aprs mise ensolution, lalliage est port unetemprature de 280 C afindavoir une mise en solution deslments dalliage. On ralise ensuite une trempe(souvent dans de leau) et onobtient ainsi une solution sursature temprature ambiante. On applique ensuite souvent untraitement de vieillissement quiprovoque une prcipitation dunepartie des lments dalliage pourobtenir ainsi les propritssouhaites. Il existe deux types de processusde vieillissement: premirement, levieillissement naturel qui se passe temprature ambiante etdeuximement, le vieillissementartificiel qui se produit temprature plus leve. De nombreux alliages susceptiblesde durcissement sont utiliss dansdes constructions soudes ltattremp aprs mise en solution etvieilli artificiellement.

    Les alliages non susceptibles dedurcissement atteignent leursproprits mcaniques optimalesaprs crouissage (la rsistanceaugmente avec limportance delcrouissage). Le systme pour la dsignation dutraitement thermique est repris autableau 5. Une srie de lettres et de chiffresest ajoute au nombre dsignantlalliage (ex. 6061-T6).En plus de ces dsignations debase (tableau 5), il y a encoredeux subdivisions: lune concernela lettre H (crouissage - tableau 6)et lautre la lettre T (traitementthermique - tableaux 7a et 7b).Les sries dalliages daluminium

    et leurs proprits- Srie 1000 (aluminium pur):Cette srie ne peut pas tre traitethermiquement. La rsistance latraction varie de 69 186N/mm2. Elle a une excellentersistance la traction dans unlarge domaine de temprature.Cette srie est souvent dsignecomme aluminium pur (min. 99,00% Al). Ces alliages sont soudablesmais ont un faible intervalle defusion de sorte que des procduresde soudage acceptables

    demandent quelque attention.Comme ces alliages ont desproprits mcaniques relativementfaibles, ils sont rarement utilissdans les constructions. Ils sontcependant utiliss en raison de leurrsistance leve la corrosion etleur bonne conductibilit lectrique.Ces alliages sont souds avec unmtal dapport en aluminium pur oude la srie 4000 (alliage desilicium).- Srie 2000 (alliage de Cu): Ces alliages peuvent tre traitsthermiquement. La rsistance latraction varie de 186 427N/mm2. Ce sont des alliagesdaluminium-cuivre (0,7 - 6,8 %) rsistance leve, souvent utilissdans lindustrie aronautique etspatiale. Certains de ces alliagessont considrs comme nonsoudables (fissuration chaud etsensibilit la corrosion soustension). Dautres peuvent tresouds avec des procds desoudage larc quand on suit uneprocdure de soudage correcte.Comme mtal dapport, on utilisela srie 2000 (si on exige la mmersistance) ou la srie 4000 (avecdu silicium ou aluminium et cuivre)en fonction de lapplication.Certains alliages non soudablessont souds avec succs avec leprocd Friction Stir.- Srie 3000 (alliage de Mn):Ce sont des alliages aluminium-manganse (0,05 - 1,8 % Mn). Larsistance maximale la tractionest de 110 283 N/mm2. Cesont des alliages ayant unersistance modre avec unebonne rsistance la corrosion etune bonne capacit de mise enuvre et pouvant tre utiliss haute temprature (casseroles etpoles, changeurs de chaleur, ...).Ces alliages peuvent tre soudsavec un mtal dapport de la srie1000 ( dconseiller), la srie4000 et la srie 5000, enfonction de la composition et delapplication.- Srie 4000 (alliage de Si):Cest la seule srie qui contiennedes alliages susceptibles dedurcissement par traitementthermique et non susceptibles dedurcissement. Ce sont des alliagesaluminium-silicium (0,6 - 21,5 %Si). Quand on allie du silicium de laluminium, on a un point defusion plus faible et une meilleurefluidit ltat fondu. Cesproprits sont souhaitables tantpour le soudage que pour lebrasage. Quand on ajoute un peude silicium, lalliage nest passusceptible de durcissement partraitement thermique. Ces alliagesavec du magnsium ou du cuivre,en plus du silicium, peuvent tretremps aprs mise en solution.Ces mtaux dapport ne peuventtre appliqus que quand laconstruction soude est ensuitetraite thermiquement.- Srie 5000 (alliage de Mg):

    Tableau 5: Dsignation de ltat de livraison

    Les alliages aluminium-manganse (0,05 - 1,8 % Mn) peuvent tre utiliss hautetemprature (casseroles et poles, changeurs de chaleur, ...)

    Tableau 6: Subdivisions de H crouissage

    MET49A11 /Versie # 3XX Mtallerie 49 Spcial soudage Avril 2003 XXMtallerie 49 Spcial soudage Avril 2003

    LES ALLIAGES SUSCEPTIBLES DEDURCISSEMENT PAR TRAITEMENT

    THERMIQUE ET LES ALLIAGESNON SUSCEPTIBLES DE

    DURCISSEMENT

  • CAHIER IBS

    Ce sont des alliages daluminium-magnsium (0,2 - 6,2 % Mn) ayantune rsistance la traction de 125 352 N/mm2. Ils ne sont passusceptibles de durcissement partraitement thermique et ont larsistance la plus leve de cegroupe. Ces alliages sont trssoudables et peuvent donc treutiliss pour diverses applications.Ces alliages sont souvent soudsavec des mtaux dapport choisissur base de la composition dumtal de base et de lapplication.Les alliages de cette srie ayantplus de 3 % Mg ne peuvent treutiliss au-dessus de 65 C car ils

    peuvent alors devenir sensibles lacorrosion sous tension. Les alliagesayant moins de 2,5 % Mg peuventtre souds avec des mtauxdapport des sries 5000 et4000. Avec plus de 2,5 Mg,seule la srie 5000 peut treutilise comme mtal dapport avecune composition approprie aumtal de base.- Srie 6000 (alliage de Mg-Si):Les alliages de cette srie sontsusceptibles de durcissement partraitement thermique. La rsistanc

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