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Fio de liga de alumínio e magnésio é um fio bimetálico que consiste em uma camada interna de cobre e uma camada externa de liga de alumínio-magnésio. É usado como condutor trançado de blindagem para cabos de radiofrequência, cabos de vazamento e cabos de dados de computador. A camada de liga proporciona melhor condutividade, enquanto a camada de cobre oferece maior resistência à corrosão. O fio também se caracteriza pela sua alta resistência. A adição de manganês aumenta um pouco a resistência através do reforço da solução e melhora o endurecimento por deformação sem reduzir sensivelmente a ductilidade ou a resistência à corrosão.
As propriedades de tração da liga de alumínio e magnésio revestida de cobre são influenciadas por tratamentos térmicos e processos de envelhecimento. Uma série de estudos foram realizados para explorar a otimização desses fatores, e os resultados mostram que a quantidade de Mg e Si na liga tem forte influência na formação de suas propriedades mecânicas.
O conteúdo de Mg e Si afeta o valor do fator linear K e do fator de potência n. O primeiro influencia a extensão do endurecimento por deformação e o segundo a taxa de envelhecimento. O expoente de endurecimento por deformação n é proporcional à raiz quadrada do fator de intensidade de tensão (SIF), que depende diretamente do nível de tensão e deformação. Quanto maior for o SIF, maior será o grau de endurecimento por deformação e maior será a resistência à tração.
Para atingir alta resistência à tração, o aditivo deve ter uma microestrutura equiaxial. Os parâmetros do processo, como corrente de soldagem, velocidade de soldagem e vazão de gás, desempenham um papel vital na obtenção das propriedades de tração desejadas. Entre estes, o tempo de residência intercamada é particularmente crucial para otimizar a microestrutura.
Ao reduzir o tempo de permanência entre camadas, a quantidade de fio de fusão do arco é diminuída e a entrada de calor resultante no aditivo é reduzida, o que ajuda a refinar o tamanho do grão e a formar uma estrutura equiaxial. As condições de processo ideais para uma alta resistência à tração transversal do aditivo são corrente de soldagem de 90 A, velocidade de soldagem de 700 mm/min, vazão de gás de 22,5 L/min e tempo de residência intercamada de 5 min.
As propriedades de tração do aditivo são altamente anisotrópicas, com diferentes resistências à tração transversal e longitudinal. A razão é que durante o processo de soldagem a arco, a direção transversal do aditivo é aquecida para derreter e super-resfriada para cristalizar, enquanto a direção longitudinal não. Para resolver este problema, foi aplicada a tecnologia WAAM-CMT. Utilizando CMT de polaridade variável, Geng H [27] conseguiu obter um resultado de teste de tração transversal alto de 382 MPa usando liga de alumínio 5A06 e um processo WAAM com um caminho alternativo. Este método foi capaz de reduzir a formação de porosidade e alcançar melhores resistências à tração transversal e longitudinal do que a soldagem convencional.
Fio de liga Al-Mg
O alumínio é o principal elemento do fio de alumínio da liga Al-Mg. Uma pequena quantidade de Mg ou outros materiais metálicos é adicionada para fortalecer a dureza do fio de alumínio da liga Al-Mg por meio de processos de fundição, trefilação e recozimento em alta temperatura. Não causará variação do material devido ao processamento mecânico ou tratamento térmico em alta temperatura.
