27 铝及铝合金基础知识及设备能力
铝及铝合金基础知识简介
电解铝
铝电解的原理是使直流电通过以氧化铝为原料、冰晶石为熔剂组成的电解质， 在 950－970℃下使电解质溶液中的氧化铝分解为铝和氧。由于比重的差别在 阴极上析出的铝液汇集于电解槽槽底，而在阳极上析出二氧化碳和一氧化碳 气体。铝液从电解槽中吸出，经过净化除去氢气、非金属和金属杂质并澄清 后，铸成各种铝锭。
•3．影响时效的因素—化学成分 ．影响时效的因素 化学成分
一种合金能否通过时效强化，首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以 及固溶度随温度变化的程度。如硅、锰在铝中的固溶度比较小，且随温度变化 不大，而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度，但它们与铝形成的化合 物的结构与基体差异不大，强化效果甚微。
铝合金时效处理
•2.影响时效的因素 时间 影响时效的因素—时间 影响时效的因素
研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合 金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。如ZL101铸造铝合金，淬火后 在室温下停留一天后再进行人工时效，强度极限较淬火后立即时效的要低 10～20Mpa，但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。
2005年 2005年 781 366 291 247 190 150 139 97
2006年 2006年 935 371 305 228 194 159 135 112
2007年 2007年 1260 396 308 256 196 165 136 122
铝生产体系
铝及铝合金的基础知识提纲
铝及铝合 金的简介
铝及铝合金的基础知识提纲
铝及铝合 金的简介 铝分类 我国铝的表 示方法
1
铝合金的 热处理
铝合金的 表面处理
时效强化
2
固溶处理
铝及铝合金基础知识
一、铝的基本知识
2、铝的物理和化学性质
2.1金属铝是银白色的，20℃时的密度2.699g/cm3 ， 熔融状态密度为2.371g/cm3
2.2铝是较为活泼的金属，属于两性元素，能跟酸碱 等起反应。所以铝制品应该避免在碱、盐酸、卤化 物及碳酸盐等介质中使用。（在化验过程中）
2.3铝及铝合在常温下的空气中即可钝化，产生一层 致密而坚固的氧化膜。所以铝及铝合金的耐腐蚀性 很好。
超强铝合金、锻造铝合金、特殊铝合金。 5.2按热处理特点分类 热处理不可强化 Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝 热处理可强化 除Al-Mn系、Al-Mg系、工业纯铝以外 5.3按主要合金元素分（表二）
一、铝的基本知识
表二
系列
主合金元素
常用合金
牌号
1 ××× 高纯铝
1070
三、铝熔体中的杂质
3.3洗炉不彻底或未洗炉
用同一炉子转不同成分的合金时，必须经过洗炉再 生产，否则会被前一炉留在炉衬及渣中元素所污染。
3.4原材料带入
各种原材料内含有一定量的金属杂质，尤其是在原 材料控制不严格的情况下更容易污染，甚至造成化 学成分不合格而成为废品。
3.5混料或误加
金属间化合物 FeAl3
1.65%（577℃）
0.05%（20℃） 游离硅
0.0025%（670℃）
几乎不溶（20℃） AlNaSi
作用原理
硬而脆的针状化合物
形成自由硅，硅相硬 而脆
铁和硅的比例 比例不当会使铸件产生裂纹，当铁硅比大于1时，可 缩小结晶温度的范围，减少裂纹的货币性
吸附在枝晶表面或晶 界，热加工时，晶界 上钠形成液态吸附层， 产生脆性开裂，即钠 脆
铝及其合金基础知识
2 铝合金（aluminium alloy） 2.1 铝合金的简介
• 以铝为基，添加一定量其他合金化元素的合金，是轻 金 属 材 料 之 一 。 铝 合 金 的 密 度 一 般 为 ： 2.63 ～ 2.85g/cm3 ，有较高的强度（σb 为110～650Mpa）， 比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造 及塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐 蚀性能及良好的可焊性，可作结构材料使用。在航天、 航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着 广泛的应用。
ห้องสมุดไป่ตู้2.2 铝合金的分类
• 按成分及加工方法，铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合 金。 • 变形铝合金：以铝为基添加合金元素经塑性变形获得某些 特性的铝合金。所采用的主要合金元素主要有:铜、镁、 锰、锌、硅、锂、镍等，形成各种强化相，使合金强化。 • 变形铝合金主要有：防锈铝（LF）、硬铝（LY）、锻铝 （LD）、超硬铝（LC）、特殊铝（LT）、钎焊铝（LQ） 等。 • 铸造铝合金：采用铸造工艺直接获得所需零件所使用的铝 合金。 • 现代铸造铝合金按主要加入的元素可分为四个系列：铝硅 系、铝铜系、铝镁系及铝锌系。
1.3 铝的分类
• 铝按其杂质（主要是Fe和Si）含量，通常分为高纯铝、
工业高纯铝和工业纯铝。
• （ 1 ） 工 业 高 纯 铝 （ commercial high-purity aluminium）：一般定为纯度为99.90%～≥99.99%的 铝。中国定为纯度为99.85%～≥99.99%的铝。 • 用途：工业高纯铝主要做电解电容器用的阳极箔、电 容器引线、集成电路导线、真空蒸发材料、超导体的 稳定导体、磁盘合金和高断裂韧性铝合金的基体金属，
• • • •
根据合金元素不同铝板可以分为8个系列 分别为 1***，2***，3***，4***.5***.6***.7***.8*** 1***为纯铝，主要代表有1050、1060、1070、1000 2***为Al-Cu合金，其特点是硬度较高，代表牌号2A16 （LY16） 2A06（LY6）2000 • 3***为Al-Mn合金，牌号有3003 3003 3A21等，是一款防 锈功能较好的合金，又叫防锈铝。常用于空调和冰箱上。 • 4***为Al-Si合金，4A01 4000系列属建筑用材料,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 。
铝合金培训资料
Ca
Ca是铝合金中的一种杂质，它是由原材料结晶硅带 入的，通常以(Ca2Si、 CaSi、 CaSi2 ）。磷化钙 （ Ca3P）等形式出现， Ca有较小的降低铝合金的 共晶温度、细化共晶硅结晶的作用，但不把它作为 变质剂来使用。Ca含量高时，会使AL-Si合金溶液 的粘度增加， ɑ枝晶组织发达，阻滞合金液的流动 性，使合金液的流动性降低，还会使共晶成份的表 面凹凸不平呈龟皮状或疙瘩样蛙状，但对合金的收 缩性能没有影响。
Cu
合金中加入一定的Cu，形成AL-Si-Cu合金，因为Cu在а 固溶体中的溶解度比Mg大很多，可通过固溶强化和析出 中间相(Al2Cu）化合物而使强度获得较大的提高。 Fe 作为铝合金中的一种要严格控制的最易混入的杂质元素。 因为Fe在铝合金中形成粗大的(Al3Fe）等针状化合物， 使合金的韧性和耐蚀性能显著下降，合金液的补缩能力 变坏。在压铸铝合金中，则允许有1%以下的Fe含量，这 是为了防止粘模，增加合金的润湿融合能力。含Fe量通 常控制在0.6-1.0%以下。
含Ｍｎ量为Ｆｅ：Ｍｎ＝０.５～０.８左右,对于铸造铝合金， 加Mn量如果超过1%。能提高合金的耐热性能，但又使合金 的晶粒粗大，引起合金变脆。 Ni Ni在铝合金中形成NiAl3等金属化合物，提高合金的高温强度 和体积、尺寸稳定性，并有使Fe的化合物变成块状的倾向， 即降低杂质Fe的有害作用，，但使合金的耐蚀性下降。 Sr Sr可使共晶Si的晶体的头部成为细粒状，有效地提高了合金 的强度，Sr对共晶Si的变质细化产生非常大的效果。 Ti Ti使晶粒细化的作用，所生成的TiAl3 TiB2 密度比铝合液大， 所以添加后从保温到浇铸时间不要拖得过长，否则会产生沉 降或密度偏析。
铝及铝合金的基础知识
第一章铝及铝合金的基础知识第一节铝及铝合金的性质在有色金属中，铝是应用最广泛的一类金属。
其产量仅次于钢铁。
铝的发现，至目前还只有二百多年的历史。
但由于它具有资源丰富，生产成本低，用途广泛等特点，因此铝工业在近百年的时间内得到了迅猛的发展，随着科学技术的发展及人民生产水平的提高，铝箔应用也越来越广泛。
它已经渗透到了人们的日常生活中。
铝及铝合金的性质，概括起来，主要有以下几个方面：１比重小。
含铝量为99.5%的工业纯铝的比重为 2.7克/立方厘米,只有铁和铜的三分之一左右。
２导电性好。
铝箔电阻系数（２０℃）为 2.67微欧毫米/米，相当于铜导电能力的６０－６５％。
但相同体积铝的重量只有铜的三分之一，因此按体积计算，铝的导电能力优于铜。
３良好的导热性。
铝箔导热系数（０－１００℃）为0.54卡/厘米·秒·度,比铁的导热率约大三倍。
工业上许多热变换器散热材料，如目前很大的空调器散热片，都是铝及铝合金制成。
４强度高。
铝中加入少量的锰、镁、铜、铁等，具有良好的机械性能。
５良好的塑性。
适合于各种加工，可压成薄板可箔，拉成细丝，磨成细粉和挤压成复杂开头的型材。
６良好的抗腐蚀．性能。
纯铝在空气中，其表面会迅速跟氧结合，生成一层致密的氧化铝薄膜（ＡＬ２Ｏ３），此层致密的薄膜可以防止里面的铝继续氧化，对铝的内部起到保护作用。
７反射能力很强。
铝箔反射率在８５％以上。
８铝具有银白色光泽、无毒、保鲜性好、防腐、防温、防干燥、不透气、不透光，因此，铝箔被广泛地用作各种食品、药用、香烟的包装上。
９焊接性能较差。
第二节铝及铝合金的牌号及状态铝及铝合金的牌号及状态以往都是采用国内统一的表示方法，即汉语拼音加顺序号，自９６年起，这种表示方法已经停止使用，目前采用的是国际四位数字体系的表示方法。
１合金牌号合金牌号采用的是四位数字体系表示方法，其中：第一位代表合金的系列，如第一位数字为１，则代表为纯铝系列，第一位数字为２－８，则代表不同系列的铝合金。
铝合金基础知识
铝合⾦基础知识⼯业⽣产⽤量仅次于钢铁，居有⾊⾦属⾸位。
特点：质轻，⽐强度和⽐刚度⾼，导电导热性好，耐腐蚀。
应⽤：宇航、航空等⼯业的主要原材料，建筑、运输、电⼒等各个领域。
1.纯铝纯铝的特性:纯铝呈银⽩⾊，密度2.7g·cm-3，熔点660℃，⾯⼼⽴⽅，⽆同素异构转变；●导电、导热性能好；●化学性质活泼，⼤⽓中⽣成致密氧化膜，防⽌继续氧化，⼤⽓中耐蚀性好；●碱、盐和⼤多数酸性溶液(如硫酸、盐酸等)中，易被腐蚀。
●易于加⼯制成各种制品。
●铝中常含许多杂质（主要是铁、硅，还有铜、锌、镁、锰、镍和钛等），随杂质含量↑，纯铝强度↑，导电性、耐蚀性和塑性↓纯铝的牌号及⽤途:牌号: “铝” 拼⾳第1字母“L”加⼀顺序号⾼纯Al：LG5－1，LG5纯度最⾼⼯业纯Al：L1－6， L6纯度最低纯铝不能热处理强化，唯⼀⼿段是冷加⼯硬化，强度低。
⽤途: 主要⽤作导电、导热材料，制备铝合⾦和⽤于化学⼯业。
2. 铝的合⾦化纯铝强度、硬度都很低，难以⽤作⼯程结构材料。
铝中适量加⼊某些合⾦元素，再经冷变形或热处理，可⼤幅度↑其⼒学性能（主要是强度、硬度）。
固态铝⽆同素异构转变，不能像钢⼀样借助于热处理相变强化。
合⾦元素的强化作⽤主要为固溶强化、沉淀强化、过剩相强化和细化组织强化。
固溶强化：合⾦元素加⼊纯Al中，形成铝基固溶体，使晶格发⽣畸变，↑位错运动阻⼒，↑强度。
合⾦元素的固溶强化能⼒与其本⾝性质及固溶度有关，总体讲固溶强化效果不⾼，因此铝的强化不能只依靠固溶强化。
⽤途: 主要⽤作导电、导热材料，制备铝合⾦和⽤于化学⼯业。
沉淀强化 : 主要强化⼿段，基体中造成较强烈应变场，↑位错运动阻⼒。
通过热处理（固溶时效）析出沉淀相实现强化，也称时效强化。
条件：①合⾦元素在铝中有较⾼的极限溶解度和明显的温度关系；②沉淀过程中形成性能好、均匀、弥散的共格或半共格过渡强化相。
Cu、Mg、Zn、Si、Li等主加元素在铝中均有较⾼溶解度，并随温度↓⽽急剧↓，但除铜外，与铝形成的沉淀相或因共格界⾯错配度低使应变场较弱，或因预沉淀阶段短，很快与基体丧失共格关系⽽形成⾮共格平衡相，难以充分满⾜上述沉淀强化条件。
铝合金基础知识及用途
铝合金基础知识及用途铝合金【概述】以铝为基的合金总称。
主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
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，力学性能高于铸态。
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、日常生活用品、建筑用门窗等。
铝合金按加工方法可以分为变形铝合金和铸造铝合金。
变形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。
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。
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，其中铝硅合金又有简单铝硅合金（不能热处理强化，力学性能较低，铸造性能好），特殊铝硅合金（可热处理强化，力学性能较高，铸造性能良好），2008年北京奥运会火炬“祥云”的材质就是铝合金。
【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。
【锻造的修伤工艺】[1][2]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。
【压力加工铝合金】铝合金压力加工产品分为防锈（LF）、硬质（LY）、锻造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及钎焊（LQ）等七类。
铝合金基础知识总结
铝合金基础知识总结（1）铝 Aluminum属于周期系第Ⅲ族主族的一种金属元素。
化学符号Al，原子序数13，具有面心立方晶格。
是一种银白色的轻金属。
有延展性，密度2.6989t/m3，熔点661℃。
导电、导热性好，纯铝可用作超高压电缆。
化学性质活泼，溶于酸或碱而放出氢气。
在空气中表面形成致密的氧化膜，因而起了保护作用。
日用器皿多用铝制成。
铝合金质轻而坚韧，大量用作飞机、汽车、火箭的结构材料和建筑装璜材料。
铝在自然界以复杂的硅酸盐形态存在，在地壳中含量甚丰(8.8%) ，由铝的氧化物与冰晶石(Na3AlF6) 共熔电解制得。
（2）铝加工 Aluminum fabrication用塑性加工方法将铝坯锭加工成各种铝材的生产过程。
主要方法有轧制、挤压、拉伸和锻造等。
产品广泛用于航空、建筑、运输、电气、包装和日用品等工业部门，产量仅次于钢铁。
我国生产的铝材有七个合金系列，有板、带、箔、管、棒、型、线材和锻件等八类产品。
铝加工应保证产品达到稳定一致的尺寸精度、力学性能和良好的表面质量以及内部组织，这些质量要求主要依靠生产工艺和设备保证。
（3）铝合金 Aluminum以铝为基的合金的总称。
加入的主要合金元素为铜、硅、镁、锌、锰，其次为镍、铁、钛、铬、锂等。
品种很多，大都可以通过淬火、时效强化。
铝合金的密度低，单位重量铝合金的强度接近或超过优质钢，加之具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，在工业上用途很广。
一般分为两类：(1) 铸造铝合金。
在铸造状态使用，熔化温度低，铸造性能优良，常用来铸造形状较复杂的航空发动机零件等; (2) 变形(压延)铝合金。
能承受压力加工，力学性能高于铸造铝合金，广泛用作航空器材和日常生活器皿、建筑装璜材料等。
（4）铝矿石 Aluminum ore铝在地壳中含量甚多，在自然界中以化合态存在。
含铝的矿物有250余种，其中具有经济意义的有铝土矿、霞石、明矾石和高岭土。
铝土矿是工业上利用最广的铝矿石，其基本成分是含水氧化铝。
产品知识培训1--铝及铝合金基本知识介绍
主要应用领域举例
用于制造飞机、航天器、轨道车辆汽车、 船舶、桥梁、高层建筑、重型机械部件和 质量轻的容器 用于制造桥梁、飞机、压力容器、集装箱、 建筑结构材料、小五金等 受力结构部件框架，一般用品及各种容器， 光学仪器及其他形状复杂的精密零件 建筑用壁板，器具装饰，装饰品，标牌，门 窗，幕墙，汽车和飞机蒙皮，仪器外壳及室 内外装饰材料等 门板、车辆，船舶外部覆盖材料、厨房器具、 化学装置、屋顶瓦板、电动洗衣机、海水淡 化、化工石油、材料、化学药品包装等 用于化学装置、包装及酸和化学制品包装等 电线、母线接头、锅、电饭锅、热交换器、 汽车散热器、电子元件等 照明器具，反射镜、屋顶瓦板、抛物面天线、 冷藏库、冷冻库、投光器、冷暖器的隔热材 料
一、铝合金基础基本特性
基本特性 质量轻 主要特点 铝的密度为2.7g/cm3约为铜或铁的1/3，是 轻量化的良好材料
铝的力学性能不如钢铁，但它的比强度高，可以添加铜、 镁、锰、锌、硅等合金元素，制成铝合金，再经热处理， 而得到很高的强度。铝合金的比强度较普通钢好，也可 以和特殊钢媲美 铝的延展性优良易于挤出性状复杂的中空型材和适于拉 伸加工及其他各种冷热塑性成形 铝及其合金的表面有氧化膜，呈银白色，相当美观，如 果经过氧化处理，其表面的氧化膜更牢固，而且还可以 用着色和喷涂等方法，制造出各种颜色和光泽的表面 铝及其合金，因为表面能生成硬而致密的氧化薄膜，很 多物质对他不产生腐蚀作用，选择不同合金，在工业区， 海岸地区使用，也会有很优良的耐久性 对硝酸、冰醋酸、过氧化氢等化学药品不反应，有非常 好的耐药性 热导率、电导率仅次于铜，约为钢铁的3-4倍
3、过剩相强化 4、细化组织强化及变质处理 在铝合金中添加微量合金元素细化组织是提 高铝合金力学性能的另一种重要手段。 5、冷变形强化 a、冷变形强化亦称冷作硬化，即金属材料在再结 晶温度以下的冷变形。冷变形后材料即被强化， 强化的程度随变形度、变形温度及材料本身的性 质而不同。同一种材料在同一温度下冷变形时， 变形度越大则强度越高。但塑性随变形程度的增 加而降低。 b、不能热处理强化的纯铝、防锈铝合金主要采用 冷变形强化。
铝及铝合金基础知识简介共34页
谢谢！
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
铝及铝合金基础知识简介
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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Hale Waihona Puke 10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
铝及铝合金的焊接企业知识管理培训资料
铝及铝合金的焊接企业知识管理培训资料一、铝及铝合金的焊接概述铝及铝合金是一种重要的金属材料，具有优良的导热性、导电性和良好的加工性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电气等领域。
在工业生产中，铝及铝合金的焊接技术起着至关重要的作用。
铝及铝合金的焊接技术主要包括气体保护焊、电弧焊、激光焊等多种方法。
对于企业来说，良好的铝及铝合金焊接技术是企业的核心竞争力之一。
二、铝及铝合金的焊接技术培训内容1. 铝及铝合金的性能与特点2. 铝及铝合金的焊接原理3. 铝及铝合金的焊接工艺4. 铝及铝合金的焊接设备与工具5. 铝及铝合金焊接中的常见问题及解决方法6. 铝及铝合金的焊接质量检测三、铝及铝合金焊接的重要性1. 提高产品质量良好的焊接技术可以有效提高产品质量，避免焊接缺陷导致的产品质量问题。
2. 提高生产效率优秀的焊接技术能够提高生产效率，减少人力资源的浪费，降低生产成本。
3. 符合环保要求铝及铝合金的焊接技术可以减少废气废水的产生，符合环保要求。
四、铝及铝合金焊接企业知识管理培训的重要性1. 知识管理有助于提高员工的专业技能，增强企业的核心竞争力。
2. 良好的知识管理可以帮助企业建立完善的焊接技术档案，以便日后参考。
3. 知识管理可以使企业在日常经营中更好地利用焊接技术知识资源，提高工作效率。
五、铝及铝合金焊接企业知识管理培训的实施策略1. 制定培训计划企业应当根据员工的实际情况，制定针对性的知识培训计划，包括内容、时间、方式等。
2. 选择合适的培训方式企业可以选择线下培训、在线学习、讲座等多种培训方式，以满足不同员工的学习需求。
3. 培训资源的整合企业应整合内外部的焊接技术资源，通过专业团队或外部专家的培训来提高员工的焊接技术知识。
4. 培训成果的评估培训结束后，企业应及时对员工的学习成果进行评估，以及时调整培训策略。
六、铝及铝合金焊接企业知识管理培训的效果评估1. 通过培训后，员工是否对铝及铝合金焊接技术有了更深入的理解和掌握？2. 培训后，焊接质量是否有所提高？3. 培训后，生产效率是否有所提升？4. 培训后，能否更好地遵循环保政策？5. 培训后，员工对企业焊接技术知识的知晓度和了解度是否有所增加？七、结语铝及铝合金的焊接技术是企业的重要组成部分，通过科学的知识管理培训，可以有效提高员工的焊接技术水平，增强企业的核心竞争力，推动企业实现可持续发展。
铝合金基本知识
铝合金基本知识铝合金（有色金属结构材料）以铝为基的合金总称。
主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。
纯铝产品是地壳中含量最丰富的金属元素，含量高于7%。
铝原子序数为13，原子量为26.98，原子体积为(立方厘米/摩尔)：10.0，面心立方结构，熔点660℃，密度2.702，地壳中含量（ppm--百万分率）：82000 。
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。
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。
产品知识培训-铝及铝合金基本知识介绍(材质与性能)
耐腐蚀性
优良的耐腐蚀性
铝及铝合金表面容易形成一层致密的氧化膜，能有效抵抗大气、水和 酸的侵蚀。
广泛的应用环境
铝及铝合金适用于各种复杂环境，如海洋、化工、盐雾等，降低了维护
导电与导热性能
优良的导电性
铝及铝合金具有优良的导电性能，广泛用于电线、电缆等电气领域。
VS
涂装
在铝或铝合金制品表面涂覆油漆、树脂等涂 层，以增加美观度、保护性和功能性。
第五小节
铝及铝合金的市场前景与发展趋势
市场需求与预测
随着绿色建筑和节能减排的推广，铝及铝合金在建筑领域的应 用需求持续增长。 建筑行业 轻量化是现代交通工具的重要发展方向，铝及铝合金具有轻质、 高强度的特点，在汽车、航空航天等领域的市场需求不断扩大。 交通运输 随着电子产品市场的快速发展，铝及铝合金在电子元件、散热 器、外壳等方面的应用需求持续增加。 电子电器
目 录
第一小节
铝及铝合金的概述
铝及铝合金的定义
银白色的轻金属，具有良好的延展性、 导电性和导热性。 铝
以铝为基体元素，添加其他金属元素 如铜、镁、锌等，通过熔炼、挤压、
轧制等工艺制成的合金。 铝合金
铝及铝合金的分类
按成分分类
可分为高纯铝、工业高纯铝、变形铝 合金和铸造铝合金等。
按用途分类
可分为建筑用铝、交通用铝、航空用铝、 电子用铝等。
铝及铝合金的应用领域
建筑领域 交通领域 电子领域 其他领域 用于制造门窗、幕墙、隔断等。 用于制造汽车、火车、飞机等交通工具的结构件和装饰件。 用于制造电子产品的外壳、散热器等。 用于制造医疗器械、日用品、体育用品等。
铝合金基础知识介绍共44页文档
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36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
铝合金基础知识介绍
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
7-2铝及铝合金1
一、铝的性能1、密度小，仅为2.72g/cm3，约为铁的1/3。
凡是特别要求减轻结构重量的场合，铝及合金用得最多（内燃机活塞、飞机）。
2、导电、导热性好，仅次于金、银、铜而居第四位。
如按单位质量计，铝的导电性及导热性超过铜，但比铜便宜，资源也丰富，在远距离输电电缆中常用于代替铜线，并常用于散热零件。
3、耐蚀性好。
铝和铝合金在大气、淡水、浓硝酸、汽油及各种有机物中，具有足够的耐蚀性。
但碱与盐的水溶液能破坏铝的氧化膜使铝受腐蚀，故不能用铝制品作为盐、碱溶液的容器。
铝与硝酸作用较弱，与硫酸、盐酸作用较强。
4、纯铝的强度低易于进行压力加工。
1g铝可拉成37m的细丝；也可展成面积达50m2的铝薄。
二、工业纯铝旧牌号L1 L2 L3新牌号1070 1060 1050三、铝合金纯铝强度低，但可用形变强化提高，也可通过合金化及热处理的办法强化。
铝合金的强度可达500~600Mpa，虽然其值仍较钢低，但其比强度（σb/ρ）却比一般钢高，可与合金钢相比，这是它能广泛用于航空构件的重要原因。
1、铝合金的分类（版图第五版图7-7）（1）变形铝合金——塑性好，适于压力加工。
防锈铝合金（LF/原牌号）合金含量少，塑性好，耐蚀，强度低，适于要求耐蚀及受力不大的零部件，如油箱、日用器皿，饮料罐等。
不能热处理强化的铝合金，常用冷变形方法强化。
硬铝合金（LY/原牌号）强度高，抗蚀性及焊接性较差，用于制造中等强度的飞行器的各种承力构件，如飞机壁板、翼梁等。
能热处理强化的铝合金。
超硬铝合金（LC/原牌号）强硬度高，耐蚀性差，用于受力较大的飞机大梁、起落架等。
常用以取代2A12。
热处理强化效果突出。
锻铝合金（LD）热塑性好，适于锻压成形。
耐蚀，耐热。
用于内燃机活塞、建筑用铝合金门窗型材、超音速飞机蒙皮等。
（2）铸造铝合金——熔点低，流动性好，适于铸造。
（结合相图）最常用的铸造铝合金是铝硅合金，俗称硅铝明。
如ZL108。
适于制造形状复杂的铸铝件，如内燃机活塞、轿车轮毂等。
铝合金基本知识
铝合金基本知识（一）一、铝合金的分类及组织特点１．铝合金的分类及性能特点合金元素含量1-变形铝合金;2-铸造铝合金;3-不能热处理强化;4-能热处理强化表1 铝合金分类二、铝合金的强化方法1．固溶强化在纯铝中加入合金元素（Si Cu Mg Zn Mn Ni……等），形成铝基固溶体，从而提高铝合金的力学性能。
2．时效强化合金元素在铝中的固溶度随温度的降低而减少，通过加热到一定温度、保温、淬火而得到过饱和的铝基固溶体，过饱和的铝基固溶体在室温下放置一段时间，或加热到某一温度，其强度、硬度随时间的延长而增高，塑性、韧性降低。
在室温下放置产生时效的现象叫自然时效。
加热产生时效的现象叫人工时效。
3．过剩相强化合金元素超过其极限溶解度时，这些合金元素与铝或元素间形成硬而脆的金属间化合物，在合金中起阻碍滑移和位错运动的作用，使强度、硬度提高，塑性、韧性降低。
4．变质处理加入微量元素（钛、锆、铍、锶、稀土等），在合金结晶时，作为晶核，起细化晶粒作用，提高合金的强度和塑性。
在铝合金液中加入微量钠或钠盐作为变质剂，进行变质处理，细化晶粒可以显著提高其强度和塑性。
5．冷作硬化金属材料在再结晶温度以下变形，变形后材料即被强化，强化的程度随变形程度、变形温度及材料的性质而不同。
同种材料，在同一温度下冷变形时，其变形程度越大，则强度越高。
这是不能热处理的防锈铝合金和纯铝的强化方法。
三、铸造铝合金1．铸造铝合金牌号○1在牌号的最前面用“Z”表示铸造，其后用化学元素符号及数字表示。
例如：ZAlSi7Mg表示该平均含硅量为7%,平均含镁量为1%的铸造镁合金。
○2用合金代号表示。
合金代号由字母“Z”，“L”（它们分别是“铸”、“铝”的汉语拼音第一个字母）及其后的三位数字组成。
ZL后面的第一位数字表示合金系列，1—表示铝硅合金；2—表示铝铜合金；3—表示铝镁合金；4—表示铝锌合金。
其后的两位数字是表示该组合金的顺序。
若为优质合金则在数字后加“A”，例如：ZL101A是铝硅合金，相当于ZAlSi7MgA。
lm27化学成分
lm27化学成分摘要：一、引言二、lm27 化学成分概述1.主要元素2.杂质元素三、lm27 合金的性能与应用1.力学性能2.耐腐蚀性能3.应用领域四、结论正文：【引言】lm27 是一种高强度、耐腐蚀的铝合金，广泛应用于航空航天、交通运输、建筑等众多领域。
本文将对其化学成分、性能及应用进行详细介绍。
【lm27 化学成分概述】lm27 铝合金的主要元素包括铝（Al）、镁（Mg）、铜（Cu）、锌（Zn）、锰（Mn）和硅（Si），它们的比例对合金的性能起着关键作用。
其中，铝是主要成分，起到提高强度和刚度的作用；镁、铜、锌、锰等元素可以改善合金的力学性能和耐腐蚀性能；硅元素可以提高合金的硬度和耐磨性。
【杂质元素】在lm27 铝合金中，还含有一定量的杂质元素，如铁（Fe）、镍（Ni）、钴（Co）等。
这些杂质元素对合金性能的影响因含量和分布而异，需要在生产过程中严格控制。
【lm27 合金的性能与应用】【力学性能】lm27 铝合金具有较高的强度和良好的韧性，可以应对各种力学环境的挑战。
其抗拉强度、屈服强度和延伸率等力学性能指标均优于普通铝合金。
【耐腐蚀性能】lm27 铝合金具有良好的耐腐蚀性能，尤其是在含氯离子环境中，表现出优越的耐腐蚀性能。
这主要得益于合金中添加的锌、锰等元素，它们可以形成致密的氧化膜，保护合金表面免受腐蚀。
【应用领域】lm27 铝合金广泛应用于以下领域：1.航空航天：lm27 铝合金的高强度和良好的耐腐蚀性能使其成为航空航天领域的理想材料，可用于制造飞机、火箭等部件。
2.交通运输：lm27 铝合金在交通运输领域也有广泛应用，如汽车、火车等交通工具的车身、框架等部件。
3.建筑：lm27 铝合金在建筑领域的应用也日益增多，如建筑模板、门窗等。
【结论】综上所述，lm27 铝合金凭借其优良的力学性能、耐腐蚀性能以及广泛的应用领域，成为一种具有重要价值的铝合金。
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5552 (1986) 铁硅含量极低； 不含Cr 汽车精饰镶边
5652 (1954年以前) 低Cu, Mn
刚性包装用铝板
典型牌号变形铝合金的用途
纯铝：1XXX系列为纯铝中添加少量铜元素形成，具有极佳的成形加工特性、高耐腐蚀性 、良好的焊接性和导电性。1XXX系列铝合金广泛应用于对强度要求不高的产品，如化工 仪器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零件、热交换器、钟表面及盘面、铭牌 、厨具、装饰品、反光器具等。 1A99 1A97 1A95 1A93 1A90 1A85 1A80 1A80A 1070 1070A 1370 A 1060 1050 1050A 1A50 1350 1145 1350 1A30 1160 1200 1235
幕墙板 IT板 厨房用具 LCD背板 罐身料 钎焊料 阳极外观件 机车料 罐盖料
5083 5182 5205 5252 6111 6063 7075 8011
– – – – – – – –
船运板 热屏蔽 照明板 卡车护栅 汽车车身板 挤压型材 飞机蒙皮 啤酒标
2.2 铝合金的状态代号
合金系
从原始合金中发生了改变或 或杂质控制标准
区分号或纯度
1xxx 纯度为99.00%以上的纯铝 2xxx 以铜为主要合金元素的铝合金 3xxx 以锰为主要合金元素的铝合金 4xxx 以硅为主要合金元素的铝合金 5xxx 以镁为主要合金元素的铝合金 6xxx 以镁和硅为主要合金元素的铝合金 7xxx 以锌（和镁）为主要合金元素的铝合金 8xxx 以其它合金元素为主要合金元素的铝合金
典型牌号变形铝合金的用途
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，用于电子产 品外壳、机柜，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 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 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 5754铝合金具有中等强度、良好的耐蚀性、焊接性及易于加工成形等特点，是Al－Mg系合金中的 典型合金。在国外，不同热处理状态的5754铝合金板材是汽车制造业（轿车车门、模具、密封件 ）、制罐工业所用的主要材料。5754铝板广泛应用于焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海 上设施、运输槽罐以及用于要求有优良加工性能、优良耐蚀性、高疲劳强度、高可焊性和中等静 态强度的场合。
按化学成分和加工方式分 铸造铝合金和变形铝合金 按热处理方式分 1. 热处理可强化的铝合金 2. 热处理不可强化的铝合金 按合金性能及用途分 1. 纯 铝----1xxx系 2. 防锈铝----3xxx系、5xxx系 3. 硬 铝----2xxx系 4. 超硬铝----7xxx系 5. 锻 铝----6xxx系 6. 焊 铝----4xxx系 7. 其他铝----8xxx系、9xxx系
材料与竞争
铝罐
塑料、玻璃、钢 瓶盖 塑料、钢 建筑材料 木材、塑料 包装箔 纸、塑料 汽车 钢、塑料
功能上的优势 密度轻、抗腐蚀 耐火 尺寸均匀性好 隔绝水、气、光 表面与外观 成型性好 加工 成本低 大规模生产成本低 可连续铸造
循环 再利用 环保
铝的性能优势
2.1.1 按成分、加工方式分类
2.1.2 按化学元素及热处理方式分类：
不可热处理强化合金
1xxx系、3xxx系、4xxx系、5xxx系 主要依靠冷作硬化改变其力学性能。
可热处理强化合金
2xxx系、6xxx系、7xxx系 主要依靠热处理工艺改变其力学性能。
2.2 铝合金的牌号
5 x xx
• 按照用户需求进行表面加工
• 回收利用无污染
第二章 铝和铝合金的基础知识
成本 耐腐蚀性
疲劳
表面质量
成型性
表面精饰
强度 连接
屈服 强度
不同应用场合对性能的要求各不相同 加工工艺性能的各不相同 提高产品在某方面性能可能会牺牲其它方面的性能
箔
密封
印刷
光亮板
铝塑复合管
汽车
建筑型材
罐身/盖
2.1 变形铝合金的分类
不同状态产品工艺流程
H1X ： H2X ： H3X ：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
5x52 合金牌号演化方式
52S (1933)
5052 (1954年重名命) Si 0.25 Fe 0.40 Cu 0.10 Mn 0.10 Mg 2.2-2.8 Cr 0.15-0.35
5152 (1963) 非常用铝合金
5252 (1961) 低Fe; 不含Cr 汽车精饰镶边
5352 (1971) 不含Cr
铝合金基础知识及产品、设备 介绍
销售入行培训课程
一 二 三
铝及铝合金应用 铝及铝合金基础知识 铝板带生产流程 铝板带产品介绍 设备能力介绍
四
五
第一章 铝和铝合金的应用
现如今铝合金在我们生活的各个方面都得到了广泛地应用
为什么用户会选择铝合金产品？
密度低 导电性好 强度高 表面光亮 隔绝气体 表面可喷漆或阳极氧化处理 成型性好 热传导率高 可焊接 抗腐蚀 抗冲击性好 可回收再利用
密度低 (是钢的1/3) 力学性能较好
用铝替代钢，通过合理的结构设计，构件重量可减轻50% 有较好的强度、塑性配比 与铜相比，相通重量的铝可以承载两倍的电流 在特殊环境中选用铝合金
导电率高 (是铜的65%)
良好的耐腐蚀性 (不易生锈)
无磁性 隔绝氧、光 热传导率高 (是钢的5倍)
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 3004/3104 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 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
基础代号
F：自由加工状态 原加工状态。适用于在加工过程中对加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品，该状态对产品 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。 Ｈ１ｎ－－只冷作硬化状态 Ｈ２ｎ－－冷作硬化＋部分退火状态 Ｈ３ｎ－－冷作硬化＋稳定化处理 Ｈ 4 ｎ－－冷作硬化＋涂漆处理 如： Ｈ１8 －－相当于全硬态 Ｈ１６（２６）－－相当于３／４硬 Ｈ１４（２４）－－相当于１／２硬 Ｈ１２（２２）－－相当于１／４硬 Ｈ３２ －－抗拉强度相当于Ｈ１２态，但屈服强度降低，延伸率提高。 T：热处理状态 适用热处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定状态的产品。
典型牌号变形铝合金的用途
8系列：较为常用的为8011 属于其他系列。以做瓶盖为主要功用的铝板，也应
用在散热器方面，大部分应用为铝箔。 8A06 8011 8090
典型牌号变形铝合金的用途
1100 1050 3003 3004 3104
– – – – –
4343 –
5052 – 5754 – 5182 –
对于包装和热交换器等应用很重要
铝产品的多样性优势
• 通过不同的合金和热处理工艺可制备出多种
- 高强度结构件 - 具有良好柔韧性的包装用材料
• 产品种类多种多样
- 铸件 - 挤压件/管 轧态 阳极氧化 喷漆/涂层 - 锻件 - 板带 - 机加工 - 焊接 - 粘结 - 铝箔 - 粉末 - 叠片 - 抛光
典型牌号变形铝合金的用途
5系列：
①5XXX系列是高镁合金（5A06（LF6)5A05（LF5）,在不可热处理合金中强度良好，耐蚀性、可切 削性良好。阳极化处理后表面美观。电弧焊性能良好。5XXX系列合金中的主要合金元素为镁，具有 良好的抗蚀性与可焊接性能，以及中等强度。优良的抗腐蚀性能使5XXX系列合金广泛用于海事用途 如船舶，以及汽车、飞机焊接件、地铁轻轨，需严格防火的压力容器（如液体罐车、冷藏车、冷藏 集装箱）、制冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹零件、装甲等。 ②5XXX系列属于Al-Mg-Si系合金（5083《LF4》、5754、5052）,使用范围广泛,特别是建筑业离不开 此合金，是最有前途的合金。耐蚀性好，焊接性优良，冷加工性较好，并具有中等强度。5XXX系列 的主要合金元素为镁，具有良好的成形加工性能、抗蚀性、焊接性，中等强度，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、电器外壳等。 ③ AL-Mn系合金，是应用最广的一种防锈铝，这种合金的强度高，特别是具有抗疲劳强度：塑性与 耐腐蚀性高，不能热处理强化，，在半冷作硬化时塑性尚好，冷作硬化时塑性低，耐腐蚀好，焊接 性良好，可切削性能不良，可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性，在液体或气体 介质中工作的低载荷零件，如油箱，汽油或润滑油导管，各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷 零件：线材用来做铆钉. 5005 5A01 5A02 5050 5251 5052 5A03 5A05 5A06 5B06 5A12 5A30 5A33 5A41 5A42 5A66 5005 5019 5154 5154A 5454 5154A 5754 5056 5356 5456 5082 5182 5086 5754