CLASSIFICATION DES ALLIAGES DALUMINIUM - bil …

1 Tableau 3: D signation des ALLIAGES d aluminium corroy s Tableau 4: D signation des ALLIAGES d aluminium de fonderieDans la premi re notice d information sur l aluminium(voir le num ro pr c dent), nous avons donn uneintroduction g n rale sur l aluminium et les probl mesde soudage qui peuvent survenir. La deuxi me partie donne un aper u des diff rentessortes d aluminium et ceci, selon les classificationsam ricaines et europ ennes. Il existe actuellement plus de 400 ALLIAGES d aluminium( ALLIAGES corroy s) et plus de 200 ALLIAGES de meilleure fa on de mieux conna tre ces ALLIAGES estde se familiariser avec les diff rents syst mes utilis spour classifier ces mat 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: Ritzen, Institut Belge de la Soudure)SYST ME AM RICAINEn Am rique du Nord, l AluminiumAssociation inc.

2 Est responsable de la classificationdes ALLIAGES . Tant pour les alliagescorroy s que pour les ALLIAGES defonderie, il existe un livre reprenantles diff rents types d alliage avecleur composition chimique et leurspropri t des ALLIAGES sensibles lafissuration doivent tre soud s, ceslivres donnent galement desinformations tr s utiles. Les ALLIAGES d aluminium sontsubdivis s en groupes sur base deleurs propri t s telles que traitementthermique et m canique et l mentsd alliage principaux. Les ALLIAGES (corroy s) sontd sign s par un nombre de quatrechiffres et les ALLIAGES de fonderiepar un nombre de trois chiffres suivid un point et d un chiffre indiquants il s agit d une pi ce moul e oud un signation des alliagesd aluminium (corroy s)Le premier chiffre indique l l mentd alliage le plus important (Xxxx). Il est galement utilis pourd signer les diff rentes s riesd ALLIAGES d aluminium telles ques ries 1000, 2000 jusque 8000(voir tableau 3).

3 Le deuxi me chiffre (xXxx), s il n estpas nul, indique s il y a eumodification de l alliage sp cifique. Les troisi me et quatri me chiffresidentifient un alliage sp cifiquedans la s rie. Par ex. pour l alliage 5183, lechiffre 5 indique qu il s agit d unalliage de magn sium, le chiffre 1indique qu il s agit de la premi remodification par rapport l alliageoriginel 5083 et le nombre 83identifie l alliage dans la s rie5xxx. La seule exception dans ce syst meest la s rie 1xxx (aluminium pur) o les deux derniers chiffres donnentla teneur en aluminium minimaleau-dessus de 99 %. L alliage 1350 contient donc aumoins 99,50 % d signation des ALLIAGES defonderieCe syst me contient trois chiffresplus une d cimale (par ex. ).Le premier chiffre ( ) d signel l ment d alliage principal(Tableau 4). Les deuxi me et troisi me chiffresidentifient l alliage sp cifique. Le chiffre apr s le point indique s ils agit d une pi ce moul e (.)

4 0) oud un ingot (.1 ou .2).D signation des traitementsthermiques des alliagesd aluminiumIl existe des diff rences importantesdans les propri t s des diff rentess ries d ALLIAGES d aluminium ce quia galement une influence sur leurapplication. Il existe deux cat gories totalementdiff rentes parmi les s riessurnomm es: les alliagessusceptibles de durcissement partraitement thermique et les alliagesnon susceptibles de distinction est tr s importantequand on examine l influence dusoudage sur ces deux cat goriesde mat riaux. Les s ries 1000, 3000 et 5000ne peuvent tre durcis que par crouissage. Les ALLIAGES des s ries 2000,6000 et 7000 sont susceptiblesde durcissement par traitementthermique. La s rie 4000 contient les deuxcat gories. Les ALLIAGES de fonderie des s ries200, 300, 400 et 700 sontsusceptibles de durcissement partraitement thermique. L crouissage n est g n ralementCAHIER IBSNOTICE D INFORMATION SUR L ALUMINIUM - 2 ME PARTIECLASSIFICATION DES ALLIAGES D ALUMINIUMIl existe actuellement plus de 400 ALLIAGES d aluminium ( ALLIAGES corroy s) et plus de200 ALLIAGES de fonderie (Toutes les doc.

5 : Marc Martens)MET49A11 /Versie # 3 XXM tallerie 49 Sp cial soudage Avril 2003 XXM tallerie 49 Sp cial soudage Avril 2003 LES ALLIAGES D ALUMINIUMSONT SUBDIVIS S EN GROUPESSUR BASE DE LEURS PROPRI T STELLES QUE TRAITEMENTTHERMIQUE ET M CANIQUE ET L MENTS D ALLIAGE PRINCIPAUXCAHIER IBSpas utilis s sur ces ALLIAGES susceptibles dedurcissement obtiennent leurspropri t s m caniques optimalespar traitements thermiques. Le plus utilis est la trempe apr smise en solution suivi d unvieillissement artificiel. Lors de la trempe apr s mise ensolution, l alliage est port unetemp rature de 280 C afind avoir une mise en solution des l ments d alliage. On r alise ensuite une trempe(souvent dans de l eau) et onobtient ainsi une solution sursatur e temp rature ambiante. On applique ensuite souvent untraitement de vieillissement quiprovoque une pr cipitation d unepartie des l ments d alliage pourobtenir ainsi les propri t ssouhait es.

6 Il existe deux types de processusde vieillissement: premi rement, levieillissement naturel qui se passe temp rature ambiante etdeuxi mement, le vieillissementartificiel qui se produit temp rature plus lev e. De nombreux ALLIAGES susceptiblesde durcissement sont utilis s dansdes constructions soud es l tattremp apr s mise en solution etvieilli artificiellement. Les ALLIAGES non susceptibles dedurcissement atteignent leurspropri t s m caniques optimalesapr s crouissage (la r sistanceaugmente avec l importance del crouissage). Le syst me pour la d signation dutraitement thermique est repris autableau 5. Une s rie de lettres et de chiffresest ajout e au nombre d signantl alliage (ex. 6061-T6).En plus de ces d signations debase (tableau 5), il y a encoredeux subdivisions: l une concernela lettre H ( crouissage - tableau 6)et l autre la lettre T (traitementthermique - tableaux 7a et 7b).Les s ries d ALLIAGES d aluminiumet leurs propri t s- S rie 1000 (aluminium pur):Cette s rie ne peut pas tre trait ethermiquement.

7 La r sistance latraction varie de 69 186N/mm2. Elle a une excellenter sistance la traction dans unlarge domaine de temp s rie est souvent d sign ecomme aluminium pur (min. 99,00% Al). Ces ALLIAGES sont soudablesmais ont un faible intervalle defusion de sorte que des proc duresde soudage acceptablesdemandent quelque ces ALLIAGES ont despropri t s m caniques relativementfaibles, ils sont rarement utilis sdans les constructions. Ils sontcependant utilis s en raison de leurr sistance lev e la corrosion etleur bonne conductibilit ALLIAGES sont soud s avec unm tal d apport en aluminium pur oude la s rie 4000 (alliage desilicium).- S rie 2000 (alliage de Cu): Ces ALLIAGES peuvent tre trait sthermiquement. La r sistance latraction varie de 186 427N/mm2. Ce sont des alliagesd aluminium-cuivre (0,7 - 6,8 %) r sistance lev e, souvent utilis sdans l industrie a ronautique etspatiale. Certains de ces alliagessont consid r s comme nonsoudables (fissuration chaud etsensibilit la corrosion soustension).

8 D autres peuvent tresoud s avec des proc d s desoudage l arc quand on suit uneproc dure de soudage m tal d apport, on utilisela s rie 2000 (si on exige la m mer sistance) ou la s rie 4000 (avecdu silicium ou aluminium et cuivre)en fonction de l ALLIAGES non soudables sont soud s avec succ s avec leproc d Friction S rie 3000 (alliage de Mn):Ce sont des ALLIAGES aluminium-mangan se (0,05 - 1,8 % Mn). Lar sistance maximale la tractionest de 110 283 N/mm2. Cesont des ALLIAGES ayant uner sistance mod r e avec unebonne r sistance la corrosion etune bonne capacit de mise en uvre et pouvant tre utilis s haute temp rature (casseroles etpo les, changeurs de chaleur, ..).Ces ALLIAGES peuvent tre soud savec un m tal d apport de la s rie1000 ( d conseiller), la s rie4000 et la s rie 5000, enfonction de la composition et del S rie 4000 (alliage de Si):C est la seule s rie qui contiennedes ALLIAGES susceptibles dedurcissement par traitementthermique et non susceptibles dedurcissement.

9 Ce sont des alliagesaluminium-silicium (0,6 - 21,5 %Si). Quand on allie du silicium de l aluminium, on a un point defusion plus faible et une meilleurefluidit l tat fondu. Cespropri t s sont souhaitables tantpour le soudage que pour lebrasage. Quand on ajoute un peude silicium, l alliage n est passusceptible de durcissement partraitement thermique. Ces alliagesavec du magn sium ou du cuivre,en plus du silicium, peuvent tretremp s apr s mise en m taux d apport ne peuvent tre appliqu s que quand laconstruction soud e est ensuitetrait e S rie 5000 (alliage de Mg):Tableau 5: D signation de l tat de livraisonLes ALLIAGES aluminium-mangan se (0,05 - 1,8 % Mn) peuvent tre utilis s hautetemp rature (casseroles et po les, changeurs de chaleur, ..)Tableau 6: Subdivisions de H crouissageMET49A11 /Versie # 3 XXM tallerie 49 Sp cial soudage Avril 2003 XXM tallerie 49 Sp cial soudage Avril 2003 LES ALLIAGES SUSCEPTIBLES DEDURCISSEMENT PAR TRAITEMENTTHERMIQUE ET LES ALLIAGESNON SUSCEPTIBLES DEDURCISSEMENTCAHIER IBSCe sont des ALLIAGES d aluminium-magn sium (0,2 - 6,2 % Mn) ayantune r sistance la traction de 125 352 N/mm2.

10 Ils ne sont passusceptibles de durcissement partraitement thermique et ont lar sistance la plus lev e de cegroupe. Ces ALLIAGES sont tr ssoudables et peuvent donc treutilis s pour diverses ALLIAGES sont souvent soud savec des m taux d apport choisissur base de la composition dum tal de base et de l ALLIAGES de cette s rie ayantplus de 3 % Mg ne peuvent treutilis s au-dessus de 65 C car ilspeuvent alors devenir sensibles lacorrosion sous tension. Les alliagesayant moins de 2,5 % Mg peuvent tre soud s avec des m tauxd apport des s ries 5000 et4000. Avec plus de 2,5 Mg,seule la s rie 5000 peut treutilis e comme m tal d apport avecune composition appropri e aum tal de S rie 6000 (alliage de Mg-Si):Les ALLIAGES de cette s rie sontsusceptibles de durcissement partraitement thermique. La r sistance la traction varie de125 400 N/mm2. Ce sont desalliages d aluminium-magn sium-silicium (Mg et Si = 1%) qui sontsouvent utilis s dans desapplications soud es.