一 铝(一)铝的性能铝是第二大金属,产量和用量仅次于钢铁在室温下密度约2.7g/cm3,可与许多金属形成合金,某些铝合金的机械强度很高,甚至之可以超过结构钢,而且仍保持着质轻的优点,因此,铝被广泛用于制造飞机的外壳、火车、汽车的车厢以及快速转动的零部件等铝的化学性质活泼,在自然界不以金属状态存在,而以硅酸铝形式广泛分布于岩石、土壤和动、植物体内,矿物有铝土矿、刚玉、明矾、冰晶石铝是银白色的轻金属,熔点660.37℃,沸点2467℃,相对密度2.702纯铝较软,有良好的延展性、导电性和导热性铝是活泼金属,在常温下和干燥的空气中,铝的表面形成厚度约50埃的致密氧化膜,使铝不会进一步被氧化,并能耐水的腐蚀在冷的浓硫酸或浓硝酸中,铝的表面被氧化,形成钝化的氧化膜铝能与卤素、硫、氮、磷、碳作用,与硅、铜、铁、锌、锡、镁、锰形成合金铝是两性的,既能溶于酸,形成铝盐;也能溶于碱,生成铝酸盐 铝的电子构型为(Ne)3s23p1,在化合物中通常表现为+3价,如Al2O3、AlCl3、Al2(SO4)3;只有在高温下,才可能形成一价化合物,如AlCl铝容易形成矾,被称为铝矾,如KAl(SO4)2·12H2O。
铝是一种优良的导电材料,仅次于金、银、铜、水银然而,以单位质量导电性而论,铝比其他任何金属的导电性均好因此,铝广泛用于制造电气工业和无线电工业,用它来制造电缆、电线、母线、电枢、电容器、、无线电装置等铝具有良好的导热性、反光性,因此,它是制造机械活塞、热交换器、冷却散热板、饭锅、电熨斗等传热设备的理想材料铝熔点低,铸造性能好铝极富延展性,易进行机械加工、轧制、切削、拉丝、压延、锻造等;铝具有良好的防腐性能,在空气中表面生成一层致密、光亮、坚硬、透明的氧化铝薄膜,起到天然保护层的作用;铝与氧有很大的亲和力,能将其他许多金属氧化物中的氧夺过来,将其还原成金属,因而,铝在冶金工业上被广泛用作脱氧剂铝粉或铝箔在空气中加热会着火燃烧,并发出炫目的亮光,所以军事上它用来制造照明弹和燃烧弹,同时铝粉或铝箔燃烧放出大量的热,可使温度达到3000℃以上二) 铝的应用轻工业 日用五金(52%)、家用电器(31%)、日用玻璃(5%)、日用化工(3%)电气行业 高压输电线、变压器线圈、感应电动机转子、铝电力线缆、铝电磁线机械制造业 主要使用铝合金电子行业 收音机、扩大机、电视机及电容、电位器、扬声器、军工产品雷达、雷达侦察干扰设备、战术导弹加套设备、卫星地面站加套设备等汽车行业 科技进步进一步提高汽车零部件的国产化率和铝合金化率冶金行业 炼钢脱氧、铁合金及特种钢生产的添加剂建筑行业 铝门窗、结构件、装饰板、铝幕墙等包装材料 易拉罐、铝箔其他行业 机车、车辆、客车制造、铁路电气化、公路、港口、内河航运和民用航空、航天、造船、石油、国防军工铝合金的分类及应用一系: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目前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,其中以铜原属含量最高,大概在3-5%左右2000系列铝棒属于航空铝材,目前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 四系:4000系列铝棒代表为4A01 4000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. 目前基本依靠进口,我国的生产工艺还有待提高 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 2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。
飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件 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 2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300℃焊接性好,断裂韧性高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力 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 5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件 5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器 5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织 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、夹具、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。