铝的本质及应用

铝合金是一个多义词，请在下列义项中选择浏览（共3个义项）添加义项▪有色金属结构材料▪网络词汇▪行业的发展收藏1340410铝合金（有色金属结构材料）编辑[lǚhéjīn]铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展，对铝合金焊接结构件的需求日益增多，使铝合金的焊接性研究也随之深入。中文名铝合金类别有色金属熔点660℃比重2.702目录1材料性质2检测方法3分类4用途5施工方法▪锻造修伤▪压力加工▪焊接方法▪熔炼铸造▪缺陷修复6主要产品7典型用途8加工工艺9表面处理10性能要求11历史沿革1材料性质编辑纯铝的密度小（ρ=2.7g/cm3），大约是铁的1/3，熔点低（660℃），铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，退火状态σb值约为8kgf/mm2，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，σb值分别可达24～60kgf/mm2。这样使得其“比强度”（强度与比重的比值σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。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。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”就是铝合金制作的。铝合金的典型机械性能(TypicalMechanicalProperties)铝合金牌号及状态拉伸强度(25°CMPa)屈服强度(25°CMPa)硬度500kg力10mm球延伸率1.6mm(1/16in)厚度5052-H11217519560125083-H11218021165146061-T65131027695127050-T7451510455135107075-T651572503150112024-T35147032512020铝合金的典型物理性能(TypicalPhysicalProperties)铝合金牌号及状态热膨胀系数(20-100℃)μm/m·k熔点范围(℃)电导率20℃(68℉)(%IACS)电阻率20℃(68℉)Ωmm2/m密度(20℃)(g/cm3)2024-T35123.2500-635300.0582.825052-H11223.8607-650350.0502.725083-H11223.4570-640290.0592.726061-T65123.6580-650430.0402.737050-T745123.5490-630410.04152.827075-T65123.6475-635330.05152.82铝合金的化学成份(ChemicalCompositionLimitOfAluminum)合金牌号硅Si铁Fe铜Cu锰Mn镁Mg铬Cr锌Zn钛Ti其它铝每个合计最小值20240.2320.53.8-4.90.3-0.91.2-1.80.10.250.150.050.15余量50520.250.40.10.12.2-2.80.15-0.350.1--0.050.15余量50830.2380.40.10.3-1.04.0-4.90.05-0.250.250.150.050.15余量60610.2360.70.15-0.40.150.8-1.20.04-0.350.250.150.050.15余量70500.2350.1520.-2.60.11.9-2.60.045.7-6.70.060.050.15余量70750.2360.51.2-2.00.32.1-2.90.18-0.285.1-6.10.20.050.15余量2检测方法编辑Delta合金分析仪专门用于现场，无损，快速，准确分析检测合金元素和合金牌号的识别。·合金材料鉴别（PMI）来料检验；库存材料管理；安装材料复检。由于在石化建设，金属冶炼，压力容器，电力电站，石油化工，精细化工，制药，航空航天等行业中，混料或使用不合格的材料会产生严重的安全事故。Delta合金分析检测铝合金合金分析仪用以确保生产设备与管道中所使用的合金零部件与设计要求的规格完全一致。Delta合金分析仪携带方便，使用简单，分析速度快，精度高，其结果直接显示合金牌号、金属成分的百分比含量，从而使Delta合金分析仪成为合金材料鉴别的全世界第一供应商。[1]·废旧金属分析废旧金属的回收、再利用需要Delta合金分析仪，确保对大量繁杂多样的合金种类及材料品质，进行现场快速准确的分析检测。为购销双方在原材料交易时作出迅速、可靠的判定，并提供必要的信息。·质量保证与质量控制（QA/QC）在金属制造行业中，材料、半成品、成品的质量保证与质量控制（QA/QC）是必不可少的，混料或使用不合格材料必给企业带来损失。Delta合金分析仪被广泛用于从小型金属材料加工厂到大型的飞机制造商的各种制造业。已成为质量体系中材料确认、半成品检验、成品复检的首选仪器。3分类编辑纯铝分冶炼品和压力加工品两类祥云火炬，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LV（铝、工业用的）表示。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类：形变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。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能，只能通过冷加工变形来实现强化，它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能，它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金，铝铜合金，铝镁合金，铝锌合金和铝稀土合金，其中铝硅合金又有过共晶硅铝合金，共晶硅铝合金，单共晶硅铝合金，铸造铝合金在铸态下使用。变形铝合金的分类一系:1000系列铝合金代表1050、1060、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。二系:2000系列铝合金代表2024、2A16（LY16）、2A02（LY6）。2000系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜元素含量最高，大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材，在常规工业中不常应用。三系:3000系列铝合金代表3003、3A21为主。我国3000系列铝板生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间，是一款防锈功能较好的系列。飞机四系:4000系列铝棒代表为4A014000系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料、机械零件锻造用材、焊接材料；低熔点、耐蚀性好，产品描述：具有耐热、耐磨的特性五系:5000系列铝合金代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列，主要元素为镁，含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高，疲劳强度好，但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。六系:6000系列铝合金代表6061主要含有镁和硅两种元素，故集中了4000系列和5000系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，容易涂层，加工性好。七系:7000系列铝合金代表7075主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性，但耐腐蚀性较差。八系:8000系列铝合金较为常用的为8011属于其他系列，大部分应用为铝箔，生产铝棒方面不太常用。九系:9000系列铝合金是备用合金。铝合金的物质类别铝合金纯铝产品纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份Al表示，后者用汉语拼音LG（铝、工业用的）表示。压力加工铝合金铝材铸造铝合金铸造铝合金（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。高强度铝合金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。变形铝变形铝及铝合金状态、代号1.范围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.基本原则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。W固熔热处理状态（一种不稳定状态），仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。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）。T3—固溶处理后自然时效。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[2]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。T5—从成型温度冷却后人工时效。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。T72—固溶处理后过时效。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