خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹ با ترکیب بالای مس برای سیم جوشکار هواپیما با مقاومت بالا و کاربردهای بدنه کامیون مورد استفاده قرار می گیرد.

آلیاژ ۲۳۱۹ آلومینیوم یک آلیاژ حالت پذیر است که مقاومت بسیار خوبی در برابر ترک خوردگی در برابر تنش ها دارد.

این یک آلیاژ پرکننده است که برای استفاده با آلومینیوم ۲۲۱۹ در کارخانه آلومینیوم ساخته شده است.

آلیاژ آلومینیوم ۲۳۱۹ استحکام بالاتر و انعطاف پذیری بهتری نسبت به آلیاژهای پرکننده آلومینیوم ۴۰۰۰ هنگام جوشکاری آلیاژهای آلومینیوم ۲۰۰۰ دارد.

برای جوشکاری آلیاژهای سری آلومینیوم سری ۵۰۰۰ نباید از آن استفاده کرد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹ و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی ۲۳۱۹ یکی از آلیاژهای مهم آلومینیومی است که به‌ویژه در صنایع هوافضا و جوشکاری مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این آلیاژ به دلیل خواص مکانیکی برجسته، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت جوشکاری، در پروژه‌های صنعتی متعددی به‌کار می‌رود.

در این مقاله، به معرفی این آلیاژ، ویژگی‌ها و مزایای آن پرداخته و سپس آن را با برخی از آلیاژهای مشابه مقایسه خواهیم کرد.

آلومینیوم ۲۳۱۹ یک آلیاژ آلومینیوم است که به طور عمده حاوی مس (۵٫۸-۶٫۸٪) به عنوان عنصر آلیاژ است.

این ماده همچنین حاوی .۲۰ ۰/۰٪ سیلیکون ، ۰/۰٪ iron آهن ، منگنز ۰٫۲۰-۰٫۴۰٪ ، منیزیم -۰٫۰۲٪ ، روی -۰٫۱۰٪ ، تیتانیوم ۰٫۱۰-۰٫۲۰٪ ، تیتانیوم ۰٫۰۵-۰٫۱۵٪ وانادیوم ، ۰٫۱۰-۰٫۲۵٪ زیرکونیوم ، .۰۰۰۰٫۰۰۰۳٪ بریلیم (در الکترودهای جوش قوس) و عناصر کمیاب تا ۰٫۱۵٪.

چگالی ۲۳۱۹ آلومینیوم ۲۸۴۰ کیلوگرم بر متر مکعب است. این آلیاژ برای اولین بار در سال ۱۹۵۸ در ایالات متحده ثبت شد.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم ۲۳۱۹ ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹

آلیاژ ۲۳۱۹ عمدتاً بر پایه آلومینیوم و مس استوار است. مس به عنوان عنصر اصلی در این آلیاژ به‌کار می‌رود که تأثیر قابل توجهی بر خواص مکانیکی آن دارد.

وجود مس باعث بهبود استحکام و دوام این آلیاژ در دماهای بالا می‌شود. این آلیاژ همچنین شامل مقادیری از عناصر نظیر منگنز، تیتانیوم و زیرکونیوم است که هرکدام نقش مهمی در بهبود خواص مختلف آلیاژ دارند.

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم ۲۳۱۹ را نشان می دهد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم ۲۳۱۹ را نشان می دهد.

خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم ۲۳۱۹ را نشان می دهد.

Properties	Metric	Imperial
Poisson’s ratio	۰٫۳۳	۰٫۳۳
Elastic modulus	۷۰-۸۰ GPa	۱۰۱۵۲-۱۱۶۰۳ ksi

• استحکام بالا: این آلیاژ به دلیل وجود مس از استحکام کششی و تسلیم بالایی برخوردار است.
• مقاومت در برابر حرارت: آلیاژ ۲۳۱۹ در دماهای بالا عملکرد بهتری نسبت به بسیاری از آلیاژهای دیگر دارد.
• قابلیت جوشکاری بالا: این ویژگی یکی از دلایل اصلی محبوبیت آلیاژ ۲۳۱۹ است که آن را برای استفاده در صنایع هوافضا و خودروسازی بسیار مناسب می‌سازد.

ویژگی حرارتی آلومینیوم ۲۳۱۹

Properties	Conditions
T (°C)	Treatment
Thermal conductivity	۱۷۰ W/mK	۲۵	–

مواد معادل آلیاژ آلومینیوم ۲۳۱۹ در زیر ذکر شده است:

• AMS 4191D
• AWS A5.10.92
• ER 2319
• R 2319

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹

برای ساخت الکترودهای جوشکاری و فیلر متال های جوشکاری آلیاژ ۲۲۱۹ از این آلیاژ استفاده می شود. دمای آنیلینگ این آلیاژ ۴۱۳ درجه سانتیگراد می باشد.

آلیاژ ۲۳۱۹ آلومینیوم به عنوان سیم جوشکار برای هواپیماهای ساختاری با مقاومت بالا و کاربردهای بدنه کامیون استفاده می شود.

برای ساخت الکترودهای جوشکاری و فیلر متال های جوشکاری آلیاژ ۲۲۱۹ از این آلیاژ استفاده می شود. دمای آنیلینگ این آلیاژ ۴۱۳ درجه سانتیگراد می باشد.

کاربردهای آلیاژ ۲۳۱۹

بیشترین کاربرد آلیاژ ۲۳۱۹ در صنایع هوافضا و جوشکاری است. این آلیاژ به دلیل توانایی بالای خود در جوشکاری، در ساخت قطعات جوشکاری شده‌ی مختلف به‌کار می‌رود.

همچنین از این آلیاژ در ساخت قطعاتی که نیاز به تحمل دماهای بالا دارند، مانند قطعات موتورهای هواپیما استفاده می‌شود.

از دیگر کاربردهای این آلیاژ می‌توان به:

• قطعات جوشکاری شده: در مواردی که نیاز به مقاومت بالا در دماهای زیاد و شرایط سخت باشد.
• ساخت مخازن سوخت هواپیما: به دلیل مقاومت در برابر خوردگی و توانایی تحمل فشار.
• قطعات موشک و فضاپیما: به دلیل استحکام بالا و مقاومت در برابر تنش‌های حرارتی.

مقایسه آلیاژ ۲۳۱۹ با آلیاژهای مشابه

آلیاژ ۲۲۱۹

آلیاژ ۲۲۱۹ نیز یک آلیاژ آلومینیوم-مس است که از لحاظ ترکیب شیمیایی و کاربردها به آلیاژ ۲۳۱۹ شباهت دارد. اما تفاوت‌های کلیدی میان این دو آلیاژ وجود دارد.

آلیاژ ۲۲۱۹ معمولاً در دماهای پایین‌تر عملکرد بهتری دارد و بیشتر در صنایع هوافضا برای ساخت قطعات ساختاری استفاده می‌شود. اما آلیاژ ۲۳۱۹ به دلیل ویژگی‌های خاص خود، به‌طور ویژه برای جوشکاری و تحمل دماهای بالا طراحی شده است.

یکی از تفاوت‌های اساسی میان این دو آلیاژ در قابلیت عملیات حرارتی است. آلیاژ ۲۲۱۹ پس از عملیات حرارتی می‌تواند خواص مکانیکی بالاتری نسبت به ۲۳۱۹ داشته باشد. اما اگر جوشکاری در اولویت باشد، آلیاژ ۲۳۱۹ به دلیل قابلیت بهتر در جوشکاری انتخاب مناسب‌تری است.

آلیاژ ۲۰۲۴

آلیاژ ۲۰۲۴ نیز یکی از آلیاژهای پرکاربرد آلومینیوم-مس است که استحکام بسیار بالایی دارد. این آلیاژ در صنایع هوافضا به‌خصوص برای ساخت بال هواپیما و بدنه‌های ساختاری استفاده می‌شود.

آلیاژ ۲۰۲۴ نسبت به ۲۳۱۹ دارای استحکام کششی بالاتری است، اما مقاومت آن در برابر خوردگی کمتر است. همچنین، جوشکاری آلیاژ ۲۰۲۴ مشکل‌تر از ۲۳۱۹ است، که این امر باعث می‌شود ۲۳۱۹ در کاربردهایی که نیاز به جوشکاری زیادی دارند، ترجیح داده شود.

آلیاژ ۶۰۶۱

آلیاژ ۶۰۶۱ یکی دیگر از آلیاژهای آلومینیومی معروف است که دارای ترکیب متفاوتی شامل سیلیسیوم و منیزیم است.

برخلاف ۲۳۱۹ که تمرکز بر استحکام و جوشکاری دارد، آلیاژ ۶۰۶۱ به دلیل قابلیت شکل‌دهی بالا و مقاومت در برابر خوردگی به طور گسترده در صنایع مختلف از جمله ساختمان‌سازی و تولید قطعات عمومی استفاده می‌شود.

هرچند که آلیاژ ۶۰۶۱ استحکام کمتری نسبت به ۲۳۱۹ دارد، اما مقاومت خوردگی آن به مراتب بهتر است.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ ۲۳۱۹ در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی ۲۳۱۹ یک گزینه بسیار مناسب برای کاربردهایی است که نیاز به استحکام بالا، مقاومت در برابر حرارت و قابلیت جوشکاری دارند. این آلیاژ به ویژه در صنایع هوافضا و جوشکاری به دلیل خواص منحصر به فرد خود مورد توجه قرار گرفته است.

در مقایسه با آلیاژهایی نظیر ۲۲۱۹، ۲۰۲۴ و ۶۰۶۱، هرچند ممکن است هر کدام در برخی ویژگی‌ها برتری‌هایی داشته باشند، اما ۲۳۱۹ با تمرکز بر جوشکاری و مقاومت در برابر دماهای بالا یک انتخاب کلیدی برای پروژه‌های خاص صنعتی محسوب می‌شود.

اگرچه هر یک از آلیاژها ویژگی‌ها و کاربردهای مخصوص به خود را دارند، انتخاب نهایی آلیاژ مناسب بستگی به نیازهای پروژه و شرایط کاربردی آن دارد.