خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4043

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4043 را دراین مقاله مطالعه نمایید. از این آلیاژ در تهیه فیلر متال جوشکاری و جوشکاری آلیاژ ریختگی و نوردی استفاده می گردد.

آلومینیوم به عنوان بخشی از بیش از 270 ماده معدنی مختلف یافت می شود ، و این ماده سومین عنصر فراوان موجود در پوسته زمین است.

آلومینیوم در چندی صنعت مختلف مورد استفاده قرار می گیرد و هر سال لیست در حال افزایش است. آلیاژ آلومینیوم 4043 نوعی آلیاژ حالت پذیر و چکش خور با مقاومت در برابر خوردگی مناسب است.

آلومینیوم آلیاژی 4043: خواص، کاربردها و مقایسه با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم یکی از فلزات پرکاربرد در صنایع مختلف است که به دلیل خواص فیزیکی و مکانیکی منحصربه‌فرد، در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

این فلز را می‌توان به روش‌های مختلفی با عناصر آلیاژی دیگر در کارخانه آلومینیوم ترکیب کرد تا خواص آن بهبود یابد و برای کاربردهای متنوعی مناسب شود.

آلومینیوم آلیاژی 4043 یکی از این ترکیبات خاص است که به دلیل خواص مطلوب، به‌ویژه در جوشکاری و لحیم‌کاری، بسیار پرطرفدار است. در این مقاله به بررسی ویژگی‌ها، کاربردها و مقایسه آلیاژ 4043 با آلیاژهای مشابه پرداخته می‌شود.

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم آلیاژ 4043 ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 4043

آلومینیوم 4043 جزء آلیاژهای سری 4000 است که در ترکیب آن، سیلیکون عنصر اصلی آلیاژی می‌باشد. میزان سیلیکون در این آلیاژ معمولاً بین 4.5 تا 6 درصد متغیر است.

وجود سیلیکون در آلومینیوم، خواص مهمی نظیر بهبود سیالیت، کاهش نقطه ذوب و افزایش مقاومت به ترک‌خوردگی در هنگام جوشکاری را به ارمغان می‌آورد.

این خواص، آلیاژ 4043 را برای فرآیندهای جوشکاری، به‌ویژه جوشکاری قطعات آلومینیومی، بسیار مطلوب می‌سازد.

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم 4043 را نشان می دهد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 4043

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ 4043 را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ 4043

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 4043 را نشان می دهد.

ویژگی‌های کلیدی آلیاژ آلومینیوم 4043

• نقطه ذوب پایین‌تر: وجود سیلیکون در این آلیاژ باعث کاهش نقطه ذوب شده و به سیالیت بالاتر در حالت مذاب کمک می‌کند. این ویژگی، جوشکاری را راحت‌تر کرده و به ایجاد جوش‌های همگن و بدون ترک کمک می‌کند.
• مقاومت به ترک‌خوردگی حرارتی: آلیاژ 4043 در مقایسه با آلیاژهای بدون سیلیکون، مقاومت به ترک‌خوردگی حرارتی بیشتری دارد که این ویژگی باعث می‌شود در فرآیندهای جوشکاری، به‌ویژه جوشکاری قطعات ضخیم‌تر، عملکرد بهتری داشته باشد.
• چقرمگی و استحکام مناسب: اگرچه این آلیاژ به اندازه برخی دیگر از آلیاژهای آلومینیوم، استحکام بالایی ندارد، اما چقرمگی و استحکام متوسط آن برای بسیاری از کاربردهای صنعتی کافی است.
• مقاومت به خوردگی بالا: این آلیاژ در محیط‌های مرطوب و خورنده، مقاومت مناسبی از خود نشان می‌دهد و به همین دلیل برای ساخت قطعاتی که در معرض تماس با رطوبت هستند، مناسب است.

خصوصیات حرارتی آلومینیوم 4043

خصوصیات حرارتی آلیاژ آلومینیوم 4043 در زیر جدول زیر قابل مشاهده است:

Properties	Metric	Imperial
Thermal expansion co-efficient (average over 20-100°C/68-212°F)	22.1 µm/m°C	12.3 µin/in°F
Thermal conductivity	163 W/mK	1130 BTU in/hr.ft².°F

سایر نام های معادل آلومینیوم 4043

نام های معادل آلومینیوم 4043 در زیر ذکر شده است:

• BS N21
• MIL-W-6712
• Alcan GB-33S
• Duricilium-FD
• star-Si-050
• AWCO-45

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4043

کاربرد عمومی این آلیاژ در تهیه فیلر متال جوشکاری برای جوشکاری انواع آلیاژهای ریختگی و نوردی به جز آلیاژهای حاوی منیزیم بالا می باشد. دمای آنیلینگ این آلیاژ 350 درجه سانتیگراد است.

کاربردهای آلومینیوم آلیاژی 4043

آلومینیوم 4043 به دلیل خواص خاص خود، در صنایع مختلف کاربردهای متعددی دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای این آلیاژ عبارتند از:

• صنعت جوشکاری و لحیم‌کاری: آلیاژ 4043 به طور گسترده‌ای به عنوان فیلر جوش (Filler Wire) در جوشکاری آلومینیوم به کار می‌رود. این آلیاژ به‌ویژه برای جوشکاری قطعات آلومینیومی از سری 6000 مانند 6061 و 6063 مناسب است.
• صنایع خودروسازی: در ساخت قطعاتی مانند رادیاتورها، سیستم‌های انتقال حرارت و قطعات تزئینی خودرو استفاده می‌شود.
• صنایع ساخت‌وساز: به دلیل مقاومت مناسب به خوردگی و سیالیت بالا، از این آلیاژ در ساخت پروفیل‌ها و قطعات معماری مانند فریم‌های درب و پنجره استفاده می‌شود.
• صنایع هوایی و دریایی: این آلیاژ به دلیل وزن سبک و مقاومت به خوردگی، در ساخت قطعاتی که در معرض رطوبت و شرایط محیطی سخت هستند، کاربرد دارد.

مقایسه آلیاژ آلومینیوم 4043 با آلیاژهای مشابه

آلیاژ 4043 به دلیل خواص جوشکاری عالی و سیالیت بالا، با برخی از آلیاژهای دیگر آلومینیوم مقایسه می‌شود. در ادامه، مقایسه‌ای بین این آلیاژ و آلیاژهای 5356 و 4047 ارائه شده است:

مقایسه آلیاژ 4043 با آلیاژ 5356:

• آلیاژ 5356 از سری 5000 است و دارای منیزیم به عنوان عنصر اصلی آلیاژی می‌باشد. این آلیاژ استحکام بالاتر و مقاومت به خوردگی بهتری نسبت به 4043 دارد.
• آلیاژ 4043 به دلیل داشتن سیلیکون بیشتر، در فرآیند جوشکاری به خوبی جریان یافته و برای جوش‌های زیبا و همگن مناسب است، در حالی که 5356 بیشتر برای جوش‌هایی که به استحکام بالاتر نیاز دارند، استفاده می‌شود.
• همچنین، 5356 در برابر ترک‌خوردگی حساس‌تر است و استفاده از آن در دماهای بالا (بالاتر از 65 درجه سانتی‌گراد) توصیه نمی‌شود. اما 4043 به دلیل مقاومت بالاتر به ترک‌خوردگی، برای کاربردهای حرارتی مناسب‌تر است.

مقایسه آلیاژ 4043 با آلیاژ 4047:

• آلیاژ 4047 شباهت زیادی به 4043 دارد و هر دو آلیاژ از سری 4000 هستند. تفاوت اصلی بین این دو آلیاژ، میزان سیلیکون است. در آلیاژ 4047، میزان سیلیکون بیشتر (حدود 11-13%) می‌باشد که باعث بهبود بیشتر سیالیت و کاهش نقطه ذوب می‌شود.
• آلیاژ 4047 به دلیل میزان سیلیکون بالاتر، مقاومت به ترک‌خوردگی بیشتری نسبت به 4043 دارد و برای جوشکاری قطعاتی با ضخامت‌های مختلف مناسب‌تر است.
• در مقایسه با 4043، آلیاژ 4047 به دلیل سیالیت بالاتر، نفوذ بهتری در هنگام جوشکاری دارد و می‌تواند جوش‌های عمیق‌تری ایجاد کند. این ویژگی باعث می‌شود که در کاربردهایی که نیاز به جوشکاری قطعات ضخیم دارند، 4047 انتخاب بهتری باشد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 4043 در یک کلام

آلومینیوم آلیاژی 4043 به دلیل خواص حرارتی و مکانیکی مناسب، گزینه‌ای عالی برای فرآیندهای جوشکاری و لحیم‌کاری قطعات آلومینیومی است.

این آلیاژ به دلیل ترکیب مناسب سیلیکون، مقاومت به ترک‌خوردگی حرارتی بالا و سیالیت مطلوب، در بسیاری از صنایع از جمله خودروسازی، ساخت‌وساز و صنایع هوایی کاربرد دارد. مقایسه آلیاژ 4043 با آلیاژهای مشابه مانند 5356 و 4047 نشان می‌دهد که هر آلیاژ با توجه به خواص ویژه خود، برای کاربردهای خاصی مناسب است.

در حالی که 5356 برای جوش‌های با استحکام بالا ترجیح داده می‌شود، آلیاژ 4043 به دلیل سیالیت بالا و مقاومت به ترک‌خوردگی، برای جوشکاری‌های دقیق و حساس انتخاب بهتری است.

همچنین، در کاربردهایی که نیاز به سیالیت و مقاومت به ترک‌خوردگی بیشتری وجود دارد، آلیاژ 4047 گزینه مطلوب‌تری نسبت به 4043 خواهد بود.