ER5154 Al-Mg-legeringsdraad: sterkte, gebruik en selectiegids

Author: admin / 2026-06-07

Van de aluminium lastoevoegmaterialen zijn ER5154 draad van Al-Mg-legering heeft een nauwkeurig gedefinieerd prestatievenster: sterker dan ER4043-vulstoffen op siliciumbasis, corrosiebestendiger dan ER5052, en speciaal geformuleerd voor het lassen van middelsterke aluminium-magnesium-basismetalen in maritieme, drukvat- en structurele fabricageomgevingen. Om de specificatie goed te krijgen, is inzicht nodig in waar ER5154 past in het AWS A5.10-classificatiesysteem voor vulmiddelen, welke mechanische eigenschappen het afgezette lasmetaal levert, hoe de draaddiameter en procesparameters kunnen worden afgestemd op de toepassing, en welke omgevingsomstandigheden ER5154 vereisen ten opzichte van concurrerende legeringsaanduidingen.

ER5154 — AWS A5.10-classificatie

Al-Mg-serie / 3,1 – 3,9% magnesium / balansaluminium

MIG (GMAW) TIG (GTAW) Maritieme kwaliteit Drukvat Niet hittebehandelbaar

240

MPa

Min. treksterkte (zoals gelast)

3,9%

mg max

Magnesiumgehalte volgens AWS A5.10

-65°C

tot 150°C

Bedrijfstemperatuurbereik

Welke toepassingen zijn geschikt voor ER5154-draad?

ER5154-draad is ontwikkeld voor het lassen van aluminium basismetalen uit de 5xxx-serie - voornamelijk 5154, 5254, 5454 en 5056 legeringen - waarbij het afgezette lasmetaal de corrosieweerstand en mechanische eigenschappen van het basismateriaal moet evenaren of overtreffen. Het gematigde magnesiumgehalte van 3,1-3,9% plaatst het tussen de ER5052 met een laag Mg-gehalte en de ER5183 met een hoog Mg-gehalte in de selectiematrix voor aluminiumvullers.

Mariene fabricage

Bootrompen, dekconstructies, brandstoftanks en gangboorden vervaardigd uit aluminiumplaat uit de 5xxx-serie. In maritieme omgevingen heeft ER5154 de voorkeur boven ER4043, omdat vulstoffen op siliciumbasis de galvanische corrosie versnellen bij onderdompeling in zout water. Het corrosiepotentieel van de lasafzetting komt nauw overeen met het basismetaal 5154 en 5454, waardoor een voorkeursaanval in de laszone bij onderdompeling in zeewater wordt voorkomen.

Drukvaten en tanks

Opslagtanks voor chemicaliën, LPG, cryogene vloeistoffen en procesgassen vervaardigd uit 5154-H32 of 5454-H34 plaat. AWS D1.2 en ASME Section IX kwalificeren ER5154 voor drukhoudende lassen in deze toepassingen. De lage scheurgevoeligheid van de legering en het volledige penetratievermogen bij materiaaldiktes van 3 mm tot 50 mm maken het tot een standaard vulstofspecificatie in fabricagecodes voor drukvaten.

Transportstructuren

Vrachtwagencarrosserieën, tankopleggers, spoorwagencarrosserieën en busconstructies vervaardigd uit extrusies en plaat uit de 5xxx-serie. ER5154 levert voldoende lassterkte voor niet-warmtebehandelde structurele verbindingen, terwijl de ductiliteit behouden blijft die nodig is om vermoeidheidscycli door wegbelasting te absorberen - een combinatie die ER5356-vulstoffen met een hoog Mg-gehalte kunnen compromitteren door verhoogde restspanning in verbindingen met dunne secties.

Architectonisch en structureel

Gordijngevelframes, brugdekken en structurele elementen in kust- of industriële atmosferische omgevingen. ER5154 is gespecificeerd waar de afgewerkte las bestand moet zijn tegen industriële verontreinigende stoffen, zure regen en zoutafzetting aan de kust zonder beschermende coating. De verbindingsefficiëntie overschrijdt 85% van de treksterkte van het basismetaal in T-verbindings- en stootverbindingsconfiguraties op 5154 en 5454 basismetalen.

Compatibiliteit met basismetalen — ER5154 vulmiddel

Aanbevolen basismetalen

5154, 5254 - serie legering met directe match
5454, 5056 - AWS A5.10 gekwalificeerde combinatie
5052 — aanvaardbaar met verminderde gezamenlijke efficiëntie
3003, 3004 — beperkte structurele toepassing

Vermijd deze basismetalen

6061, 6063 — gebruik in plaats daarvan ER4043 of ER5356
7xxx-serie — vulstoffen met een hoog Mg-gehalte veroorzaken heetscheuren
2xxx-serie — incompatibiliteit van de vulstof met Cu-dragende legeringen
1xxx puur aluminium - sterkte komt niet overeen

Wat is de sterkte van de ER5154 lasdraad?

De mechanische eigenschappen van ER5154 afgezet lasmetaal worden bepaald door de minimumspecificaties van AWS A5.10 / ISO 18273. De onderstaande figuren geven testresultaten van volledig lasmetaal weer: eigenschappen gemeten op lasafzettingen gemaakt onder gecontroleerde laboratoriumomstandigheden, die dienen als basis voor technische berekeningen.

Eigendom	ER5154 (zoals gelast)	ER5052 (zoals gelast)	ER5356 (zoals gelast)	ER4043 (zoals gelast)
Treksterkte	240 MPa min	175 MPa min	260 MPa min	145 MPa min
Opbrengststerkte (0,2%)	130 – 150 MPa	95 – 110 MPa	145 – 165 MPa	70 – 85 MPa
Verlenging	17 – 22%	17 – 22%	17 – 20%	9 – 12%
Hardheid (HB)	60 – 68	45 – 55	65 – 75	35 – 45
Afschuifsterkte	140 – 155 MPa	100 – 115 MPa	155 – 170 MPa	80 – 95 MPa

Opmerking over warmtebehandeling

ER5154 is een niet-hittebehandelbare vulstof; warmtebehandeling na het lassen (PWHT) verhoogt de sterkte van het lasmetaal niet en kan de corrosieweerstand verminderen door het neerslaan van de bètafase (Al3Mg2) bij korrelgrenzen boven 65°C. Voor toepassingen die een warmtebehandeling na het lassen vereisen, dient u de toepasselijke fabricagecode te raadplegen voordat u ER5154 specificeert in plaats van alternatieve vulstoffen uit de 5xxx- of 4xxx-serie.

Welke ER5154-draad biedt de beste corrosieweerstand?

ER5154 draad van Al-Mg-legering ontleent zijn corrosieweerstand aan het magnesiumgehalte en de elektrochemische compatibiliteit van de lasafzetting met basismetalen uit de 5xxx-serie. Drie verschillende corrosiemechanismen zijn relevant voor het specificeren van ER5154 in serviceomgevingen.

Zoutwater en onderdompeling in zee

ER5154-lasafzettingen hebben een corrosiepotentieel van ongeveer -760 mV (SCE) in een 3,5% NaCl-oplossing - wat nauw aansluit bij het basismetaal 5154 en 5454 bij -740 tot -760 mV. Deze potentiële match voorkomt de vorming van galvanische koppels tussen de laszone en de HAZ, het dominante corrosiemechanisme in gelaste aluminiumconstructies in zeewater. Vergelijkende onderdompelingstests tonen aan dat ER5154-afzettingen minder dan 0,05 mm/jaar verliezen in continu ondergedompelde zeewateromgevingen bij omgevingstemperatuur.

Intergranulaire en sensibilisatieresistentie

Aluminium-magnesiumlegeringen met een Mg van meer dan 3% kunnen sensibiliseren, waardoor de corrosiegevoelige bètafase bij de korrelgrenzen neerslaat, wanneer ze gedurende langere perioden bij temperaturen tussen 65°C en 175°C worden gehouden. ER5154 bevindt zich met 3,1–3,9% Mg op de ondergrens van dit sensibiliseringsrisicobereik. Voor toepassingen waarbij langdurig gebruik bij hoge temperaturen nodig is, biedt ER5052 (2,2–2,8% Mg) een veiliger alternatief; voor maritieme en chemische toepassingen bij omgevingstemperatuur vormt ER5154 geen sensibiliseringsrisico binnen het nominale werkingsbereik.

BIJ

Atmosferische en industriële corrosie

Bij atmosferische blootstellingstesten volgens ASTM B117 zoutnevel (cyclus van 500 uur) vertonen ER5154-lasafzettingen op 5154 basismetaal na 500 uur geen putvorming. Gegevens over blootstelling aan industriële atmosfeer uit kust- en petrochemische omgevingen laten oppervlakte-oxidatiesnelheden zien van minder dan 0,02 mm/jaar zonder beschermende coating. Deze atmosferische prestatie overtreft de ER4043-afzettingen met een factor drie tot vier in met chloor beladen industriële atmosferen.

Hoe u een ER5154-legeringsdraad kiest

Om de juiste ER5154-draadspecificatie te selecteren, moet u vóór het bestellen vijf parameters afstemmen op het lasproces, de staat van het basismetaal en de serviceomgeving.

Selectie van draaddiameter

MIG (GMAW)-toepassingen gebruiken draad van 0,9 mm voor materiaaldiktes tot 4 mm, 1,0–1,2 mm voor 4–12 mm en 1,6 mm voor materiaal boven 12 mm of productielassen met hoge afzettingssnelheid. TIG (GTAW) staafdiameters van 1,6 mm, 2,4 mm en 3,2 mm komen overeen met basismetaaldiktes van respectievelijk 1,5–4 mm, 3–8 mm en 6–15 mm. Ondermaatse draad veroorzaakt koude-lap-defecten op dikkere secties; te grote draad op dun materiaal veroorzaakt doorbranden en overmatige warmte-inbreng in de HAZ.

Temperatie en oppervlakteconditie

Specificeer draad met een glanzende afwerking of precisielaaggewikkelde draad voor MIG-toepassingen; niet-uniforme oxidelagen op het draadoppervlak veroorzaken booginstabiliteit en lasporositeit op aluminium. Draad moet in een gesloten verpakking worden bewaard bij een relatieve vochtigheid van minder dan 60%; vochtopname op het draadoppervlak is de grootste oorzaak van waterstofporositeit bij aluminium MIG-lassen. Weiger vóór gebruik elke draad die verkleuring van het oppervlak, oxidatievlekken of schade aan de spoel vertoont.

Certificering en traceerbaarheid

Vereist draad gecertificeerd volgens AWS A5.10 / ASME SFA-5.10 met molentestcertificaat (MTC) dat de werkelijke chemische samenstelling per hitte aangeeft. Voor drukvat- en ruimtevaarttoepassingen zijn EN ISO 18273-certificering en inspectiedocumentatie van derden vereist onder de meest toepasselijke fabricagecodes. Bevestig vóór gebruik dat het partijnummer van het certificaat overeenkomt met de markeringen op de draadspoel. Niet-gecertificeerde of verkeerd geïdentificeerde toevoegdraad is een non-conformiteit onder de fabricagenormen ASME, EN 1090 en AWS D1.2.

Procesgasselectie

MIG-lassen ER5154 vereist 100% argon-beschermgas of Ar/He-mengsels (tot 25% helium voor verhoogde penetratie in materiaal groter dan 10 mm). De toevoeging van helium verhoogt de boogspanning en de warmte-inbreng – gunstig voor zware secties, schadelijk voor plaatmateriaal van minder dan 3 mm. CO2-toevoegingen zijn niet acceptabel voor aluminium MIG; koolstofdioxide reageert met het gesmolten zwembad, waardoor porositeit en oxide-insluitsels ontstaan die de treksterkte van het lasmetaal verminderen tot onder de minimumvereisten van AWS.

Vulmiddel versus basismetaalsterktematch

Controleer of ER5154 het vereiste voegrendement voor de constructieve berekening behaalt. Op basismetaal 5154-H32 (treksterkte 230–270 MPa) biedt ER5154 bij minimaal 240 MPa een verbindingsefficiëntie van 89–100% bij stuiklassen. Op het hogere sterkte 5454-H34 basismetaal (270-305 MPa) daalt de gezamenlijke efficiëntie tot 79-89%, wat mogelijk een ontwerptoeslag of een verschuiving naar ER5356 vereist als de gezamenlijke efficiëntie-eisen hoger zijn dan 90% volgens de toepasselijke structurele code.

PREV：ER5087 aluminium lasdraad: industrieel gebruik, sterkte en maritieme toepassingen
NEXT：ER4047 aluminium MIG-lasdraad: complete gids