铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。
铝合金分两大类:铸造铝合金,在铸态下使用;变形铝合金,能承受压力加工,。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。
一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。
2008年北京奥运会火炬“祥云”就是铝。
航天飞机的乘员舱、前机身、中机身、后机身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用铝合金制做的。各种人造地球卫星和空间探测器的主要结构材料也都是铝合
修伤是铝合金模锻工艺中的重要一环。由于铝合金在高温下较软,粘性大,流动性差,容易粘模并产生各种表面缺陷(折叠、毛刺、裂纹等),在进行下一道工序前,必须打磨、修伤,将表面缺陷清除干净,否则在后续工序中缺陷将进一步扩大,甚至引起锻件报废。
修伤用的工具有风动砂轮机、风动小铣刀、电动小铣刀及扁铲等。修伤前先经腐蚀查清缺陷部位,修伤处要圆滑过渡,其宽度应为深度的5~10倍。
铝塑板规格:
厚度:3mm、4mm、6mm、8mm
宽度:1220mm、1500mm
长度:1000mm、2440mm、3000mm、6000mm
铝塑板标准尺寸:1220*2440mm
铝塑板用途:可应用于幕墙、内外墙、门厅、饭店、商店、会议室等的装饰外,还可用于旧建筑的改建,用作柜台、家具的面层、车辆的内外壁等。
铝单板特点:轻量化,刚性好、强度高、不燃烧性、防火性佳、加工工艺性好、色彩可选性广、装饰效果极佳、易于回收、利于环保。
铝蜂窝板采用复合蜂窝结构,选用优质的3003H24合金铝板或5052AH14高锰合金铝板为基材,与铝合金蜂窝芯材热压复合成型。铝蜂窝板从面板材质、形状、接缝、安装系统到颜色、表面处理为建筑师提供丰富的选择,能够展示丰富的屋面表现效果,具有卓越的设计自由度。它是具有施工便捷、综合性能理想、保温效果显著的新型材料,它的卓越性能吸引了人们的眼球。
铝蜂窝穿孔吸音吊顶板的构造结构为穿孔铝合金面板与穿孔背板,依靠优质胶粘剂与铝蜂窝芯直接粘接成铝蜂窝夹层结构,蜂窝芯与面板及背板间贴上一层吸音布。由于蜂窝铝板内的蜂窝芯分隔成众多的封闭小室,阻止了空气流动,使声波受到阻碍,提高了吸声系数(可达到0.9以上),同时提高了板材自身强度,使单块板材的尺寸可以做到更大,进一步加大了设计自由度。可以根据室内声学设计,进行不同的穿孔率设计,在一定的范围内控制组合结构的吸音系数,既达到设计效果,又能够合理控制造价。通过控制穿孔孔径、孔距,并可根据客户使用要求改变穿孔率,最大穿孔率<30%,孔径一般选用∮2.0、∮2.5、∮3.0等规格,背板穿孔要求与面板相同,吸音布采用优质的无纺布等吸声材料。适用于地铁、影剧院、电台、电视台、纺织厂和躁声超标准的厂房以及体育馆等大型公共建筑的吸声墙板、天花吊顶板。
铸造铝合金(ZL)按成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类,代号编码分别为100、200、300、400。
为了获得各种形状与规格的优质精密铸件,用于铸造的铝合金一般具有以下特性。
(1)有填充狭槽窄缝部分的良好流动性
(2)有比一般金属低的熔点,但能满足极大部分情况的要求
(3)导热性能好,熔融铝的热量能快速向铸模传递,铸造周期较短
(4)熔体中的氢气和其他有害气体可通过处理得到有效的控制
(6)化学稳定性好,抗蚀性能强
(7)不易产生表面缺陷,铸件表面有良好的表面光洁度和光泽,而且易于进行表面处理
铸造铝合金在轿车上是得到了广泛应用,如发动机的缸盖、进气歧管、活塞、轮毂、转向助力器壳体等。
高强度铝合金指其抗拉强度大于480兆帕的铝合金,主要是压力加工铝合金中防锈铝合金类、硬铝合金类、超硬铝合金类、锻铝合金类、铝锂合金类。
铝合金典型用途1050食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉
1060要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求不高,化工设备是其典型用途
1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具
1145包装及绝热铝箔,热交换器
1199电解电容器箔,光学反光沉积膜
1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材
2011螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品
2017是第一个获得工业应用的2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件
2024飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件
2036汽车车身钣金件
2048航空航天器结构件与兵器结构零件
2124航空航天器结构件
2218飞机发动机和柴油发动机活塞,飞机发动机汽缸头,喷气发动机叶轮和压缩机环
2319焊拉2219合金的焊条和填充焊料
2618模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件
2A01工作温度小于等于100℃的结构铆钉
2A02工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片
2A06工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度125~250℃的航空器结构铆钉
2A10强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于等于100℃的航空器结构铆钉
2A11飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉
2A12航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建筑与交通运输工具结构件
2A14形状复杂的自由锻件与模锻件
2A16工作温度250~300℃的航天航空器零件,在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱
2A17工作温度225~250℃的航空器零件
2A50形状复杂的中等强度零件
2A60航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等
2A70飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等
2A80航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件
2A90航空发动机活塞
3003用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加工的各种压力容器与管道
3004全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件
3105房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等
3A21飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等
5005与3003合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与6063合金的色调协调一致
5050薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等
5052此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等
5056镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合
5083用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等
5086用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等
5154焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐
5182薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件
5252用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254过氧化氢及其他化工产品容器
5356焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝
5454焊接结构,压力容器,海洋设施管道
5456装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料
5652过氧化氢及其他化工产品贮存容器
5A02飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件
5A03中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替5A02合金
5A05焊接结构件,飞机蒙皮骨架
5A06焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件
5A12焊接结构件,防弹甲板
6005挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金的结构件,如梯子、电视天线等
6009汽车车身板
6010薄板:汽车车身
6061要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料
6066锻件及焊接结构挤压材料
6070重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材
6101公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等
6201高强度导电棒材与线材
6205厚板、踏板与耐高冲击的挤压件
6262要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件
6351车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道
6463建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件
6A02飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件
7005挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固熔处理的部件;还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒
7039冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,军用器材、装甲板、导弹装置
7049用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件,如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而韧性稍高
7050飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高
7072空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层
7075用于制造飞机结构及期货他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造
7175用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高
7178供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件
7475机身用的包铝的与未包铝的板材,机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件
7A04飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等
本标准规定了变形铝合金的状态代号。
本标准适用于铝及铝加工产品。
2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。
2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。
2.3基本状态代号
基本状态分为5种
代号名称说明与应用
F自由加工状态适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定。
O退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。
H加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理。
T热处理状态(不同于F、O、H状态)适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。在T字后面的第一位数字表示热处理基本类型(从1~10),其后各位数字表示在热处理细节方面有所变化。如6061—T62;5083—H343等。
T1—从成型温度冷却并自然时效至大体稳定状态。
T2—退火状态(只用于铸件)。
T31—固溶处理冷作(1%)后自然时效。
T36—固溶处理冷作(6%)后自然时效。
T37—固溶处理冷作(7%)后自然时效,用于2219合金。
T4—固溶处理后自然时效。
T41—固溶处理后沸水淬火。
T411—固溶处理后空冷至室温,硬度在O及T6之间,残余应力低。
T42—固溶处理后自然时效。由用户进行处理,适于2024合金,强度比T4稍低。
T6—固溶处理后人工时效。
T61—T41+人工时效。
T611—固溶处理,沸水淬火。
T62—固溶处理后人工时效。
T7—固溶处理后稳定化。提高尺寸稳定性,减小残余应力,提高抗蚀性。
T73—固溶处理后进行分级时效,强度比T6低,抗蚀性显著提高。
T76—固溶处理后进行分级时效。
T8—固溶处理冷作后人工时效。
T81—固溶处理后冷作,人工时效。为改善固溶处理后的变形及改善强度。
T86—固溶处理后冷作(6%),人工时效。
T87—T37+人工时效。
T9—固溶处理后人工时效再冷作。
T10—从成型温度冷却,人工时效后冷作。
Tx51—为消除固溶处理后的残余应力进行拉伸处理。
板材0.5~3%的永久变形,棒、型材1~3%的永久变形。
X代表3、4、6或8,例如T351、T451、T651、T851,适用于板、拉制棒、线材,拉伸消除应力后不作任何矫正而时效。T3510、T4510、T8510,适用于挤压型材,拉伸消除应力后为使平直度符合公差进行矫正,并时效。
Tx52—为消除固溶处理后的残余应力进行压缩变形,固溶处理后进行2.5%的塑性变形然后时效,例如T352、T652。
Tx53—消除热应力。
Tx54—为消除精密锻件固溶处理后的残余应力进行压缩变形。
建议使用下列三类刀具之一:
1.不镀层的超细颗粒硬质合金刀具
2.带未含铝镀层(PVD)方法的硬质合金刀具,如镀TiN、TiC等
3.用金刚石刀具
刀具的容屑空间要大,一般建议用2齿,前角、后角要大(如12°-14°,包括端齿后角)。
如果只是一般铣面,可以用45°主偏角的可转位面铣刀,配用专门加工铝合金的刀片,应该效果更好。
氧化铝在1808年在实验室利用电解还成为铝材,于1884年即被作为建筑材料使用在美国华盛顿纪念碑尖顶上至今;铝材加入各种金属元素合成的铝合金材料已被建筑工业广泛应用在各环节上。铝合金常用板材厚度:高级金属屋面(和幕墙)系统的一般为0.8-1.2mm(而传统的一般要≥2.5mm).
铝合金板材按表面处理方式可分为非涂漆产品和涂漆产品两大类。[1]
(1)可分为锤纹铝板(无规则纹样)、压花板(有规则纹样)和预钝化氧化铝表面处理板。
(2)此类产品在板材表面不做涂漆处理,对表面的外观要求不高,价格也较低。
(1)分类:
按涂装工艺可分为:喷涂板产品和预辊涂板;
按涂漆种类可分为:聚酯、聚氨酯、聚酰胺、改性硅、环氧树脂、氟碳等。
(2)多种涂层中,主要性能差异是对太阳光紫外线的抵抗能力,其中在正面最常用的涂层为氟碳漆(PVDF),其抵抗紫外线的能力较强;背面可选择聚酯或环氧树脂涂层作为保护漆。另外正面还可贴一层可撕掉的保护膜。
(1)氟碳喷涂板分为两涂系统、三涂系统和四涂系统,一般宜采用多层涂装系统。
两涂系统:由5~10μm的氟碳底漆和20~30μm的氟碳面漆组成,膜层总厚度一般不宜小于35μm。只可用于普通环境。
三涂系统:由5~10μm的氟碳底漆、20~30μm的氟碳色漆和10~20μm的氟碳清漆组成,膜层总厚度一般不宜小于45μm。适用于空气污染严重、工
业区及沿海等环境恶劣地带。
(2)氟碳烤漆的固化:应该是有几涂就几烤,使每层烤漆完全固化,形成良好的粘结性、抗腐蚀性、抗褪色性,避免多涂少烤。
(1)预辊涂铝板的设计思想是将尽可能多的材料优点和工艺优势集于一身,把人为影响的质量因素降至最低,其品质比氟碳喷涂(烤漆)铝板更有保证。
(2)氟树脂含量最高可达80%。
(3)涂层厚度一般为25μm。
铝合金历史
氧化铝在1808年在实验室利用电解还成为铝材,于1884年即被作为建筑材料使用在美国华盛顿纪念碑尖顶上至今;铝材加入各种金属元素合成的铝合金材料已被建筑工业广泛应用在各环节上。