铝及铝合金基础知识简介
27 铝及铝合金基础知识及设备能力
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。
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。
铝合金焊接基础知识
铝合金焊接基础知识一、铝及铝合金焊接的特点及焊接性1、常见铝及铝合金的分类铝为银白色轻金属，纯铝的熔点为660℃，密度2.7g/cm3。
工业用铝合金的熔点约为560℃。
按照GB/T3190-1996或GB/T16474-1996的规定，纯铝和铝合金牌号命名的基本原则是：可直接采用国际四位数字体系牌号；未命名为国际四位数字体系牌号的纯铝及其合金采用四位字符牌号。
城轨事业部目前常用的铝材主要有以下三种：①5083-H111，5表示为Al-Mg系，H111加工硬化状态：最终退火后又进行了适量加工硬化。
主要用于折弯件用的板材。
②6005A-T6，6表示为Al-Mg-Si系，T6热处理状态：固溶处理后再人工时效的稳定状态。
除牵引梁型材为6082之外，其余所有的型材均为6005A③6082-T6，绝大部分板材。
二、铝合金焊接基础知识1、定义：ISO857-1中对熔化极气体保护焊定义如下：使用丝状电极的MIG/MAG焊接原理图金属电弧焊，在过程中外部气源提供的气体形成的屏障将电弧和熔池与空气隔离。
根据使用的保护气体类型，进一步划分为：当使用惰性气体时为熔化极惰性气体保护电弧焊（MIG）。
当使用活性气体时为活性气体保护电弧焊（MAG）。
1-母材2-电弧3-焊缝4-套筒5-保护气体6-导电嘴7-焊丝8-送丝轮原理：通过送丝马达由丝盘提供的焊丝，仅在离开焊枪前通过简短地接触导电嘴加载电流，以便电弧能在焊丝的端部和工件之间燃烧。
保护气体由保护气喷嘴流出覆盖焊丝。
这样保护了焊接金属，防止空气中的氧、氢、氮等的渗透。
保护气体除了保护熔池之外还有其他作用，比如它确定了电弧气氛的成分，从而也影响了电弧的导电性和由此决定的焊接特性。
此外它还对吸收和烧损过程以及形成的焊缝的化学成分有影响，即它由焊接冶金学方面的作用。
2 电流类型MIG焊接通常使用直流电源焊接，电极（焊丝）连接到电源的正极，工件连接到电源的负极。
3 焊接材料铝和铝合金焊接用焊材一般为实芯焊丝，焊材标准为EN ISO 18273。
铝的基础知识
图铝的电阻率虽然铝是一种非常活泼的常用金属，它在一般的氧化环境中却是很稳定的。
这水和其他氧化剂的新鲜铝表面上生成一薄层连续的氧化铝膜，具有很大的稳定性。
此层氧化铝的分子体积大约是氧化反应中所消耗的铝的体积倍。
所以此层氧化膜是处于压应力之下，一旦局部受到损伤，此层表面膜的厚度达到极限值，它与温度有关。
在室温下，。
在室温以及相对湿度时，所生成的氧化铝膜大约是在干燥氧气中的两倍。
在潮湿的环境中，通常生成两层氧化铝膜；紧贴在金属表面上的连续膜，气界面上转化为氢氧化合膜。
在较高的温度下以及在铝合金的表面上，生成结构上更加复杂的氧化膜。
可用阳极氧化的方法在铝材或铝器皿表面上涂覆色彩鲜艳的氧化膜，）为，电化学当量与酸碱溶液的反应以上的大片铝，可以抵御大多数酸类的腐蚀，图铝镁二元相图铝端（）从增高至，合金的强度得到提高，二元相图（图），在共晶温度室温下溶解度约。
金属间化合物可阻止晶粒长大。
锰固溶于铝中可提高合金再结晶温度，（）在，有较高的强度和良好的塑性。
图铝锰二元相图铝端二元合金中，不形成金属间化合物。
锌在铝中有很大的溶解度，。
固溶的锌起固溶强化作用。
在铝合金中（）可达可获得较大的固溶强化效果，能显著提高合金的强度。
图铝锌二元相图铝合金中的沉淀强化相铝合金中的沉淀强化相应满足以下的基本条件：沉淀强化相是硬度高的质点；沉淀相在铝基固溶体中高温下有较大的溶解度，随温度降低，能析出较大体积分数的沉淀相；沉淀相具有一系列介稳相，并且是弥散分布，在周围基体中产生较大的共格应变区。
图铝铜二元相图铝端在铝铜过饱和固溶体脱溶分解的过程中，产生一系列介稳相。
在自然时效过程首先在基体中产生铜原子的富集区（区），其点阵类型未变，图状态图中区及介稳相和溶解度线在时效时铝铜合金的硬度与时间关系）铝铜镁合金中，当（）（）时，出现相（全部为相。
铝铜镁合金在固溶处理后时效时，）面上偏聚，形成区。
继续时效，由无序结构转变为有序］方向长大成为棒状，并与基体保持完全共格。
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。
简明铝合金手册
简明铝合金手册铝合金是一种重要的金属材料，具有轻质、高强度、抗腐蚀等优点，在汽车、航空航天、建筑等领域广泛应用。
本手册将简明介绍铝合金的基础知识、分类、特性及其在各个领域的应用。
一、铝合金概述铝合金是以铝为主要成分，添加其他金属元素而形成的合金。
铝合金主要由铝、铜、锌、锰等元素组成，其中铝的含量一般在90%以上。
铝合金具有轻质、高强度、导热性好、抗腐蚀、可加工性好等特点，因此受到广泛的关注和应用。
二、铝合金分类根据合金元素的添加方式和铝合金的性能特点，铝合金可以分为几类。
常见的分类有铝铜合金、铝锌合金、铝锰合金、铝镁合金等。
每种合金具有不同的特性和应用范围。
1. 铝铜合金铝铜合金以铜为主要合金元素，具有较高的强度和耐热性，广泛应用于航空航天和汽车制造业。
2. 铝锌合金铝锌合金以锌为主要合金元素，具有良好的耐腐蚀性和可塑性，常用于船舶制造和建筑领域。
3. 铝锰合金铝锰合金以锰为主要合金元素，具有良好的抗锈蚀性和可焊性，常用于食品包装和建筑材料等领域。
4. 铝镁合金铝镁合金以镁为主要合金元素，具有轻质高强度的特点，广泛应用于航空航天、汽车制造和体育用品等领域。
三、铝合金特性铝合金具有许多独特的特性，使其成为各个领域重要的材料。
1. 轻质高强度铝合金相对于其他金属材料来说具有较低的密度，因此重量轻但强度高，特别是铝镁合金具有更高的比强度。
2. 良好的导热性铝合金具有良好的导热性，使其在散热领域得到广泛应用。
例如，在电子设备和汽车发动机等领域，铝合金的散热性能非常重要。
3. 抗腐蚀性铝合金具有良好的抗腐蚀性，可以在潮湿和腐蚀性环境下长期使用。
此外，铝合金还可以通过阳极氧化等处理方法提高其耐腐蚀性能。
4. 可加工性好铝合金可以通过挤压、拉伸、锻造等加工工艺进行塑性变形，制成各种形状的零件和产品。
此外，铝合金还可以进行焊接、铆接等连接工艺。
四、铝合金应用由于铝合金的优良特性，它在各个领域有着广泛的应用。
1. 汽车制造铝合金在汽车制造中被广泛使用，可以降低汽车的自重，提高燃油效率。
铝合金铸造基础知识
5 、铝硅合金中其它元素的作用：
镁：可提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性。 锌：锌在铝合金中能提高流动性，增加热脆性，降低耐蚀性，故应控制锌的含 量在规定范围中。 铁：铁以FeAl3、Fe2Al7和Al－Si－ Fe的片状或针状组织存在于合金中，降低 机械性能，这种组织还会使合金的流动 性减低，热裂性增大，但由于铝合金对模具 的粘附作用十分强烈，当铁含量在 0.6％以下时尤为强烈。当超过0.6％后，粘模现 象便大为减轻，故含铁量一般应控制在0.6～1％范围内对压铸是有好处的，但最高 不能超过1.5％。 锰：锰在铝合金中能减少铁的有害影响，能使铝合金中由铁形成的片状或针状 组织变为细密的晶体组织，故一般铝合金允许有0.5％以下的锰存在。含锰量过高时， 会引起偏析。 镍：镍在铝合金中能提高合金的强度和硬度，降低耐蚀性。镍与铁的作用一样， 能减少合金对模具的熔蚀，同时又能中和铁的有害影响，提高合金的焊接性能。 钛：能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能，降低合的热裂倾向。
三.铸造基本知识
1、定义：铸造就是液态金属的一种成型方式。 2、铸造的分类： 铸造的种类较多，有传统的砂型铸造、重力铸造、熔模铸造、高压铸造、低压铸造、 消失模具铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、连续铸造等。 3、我厂采用的铸造方法主要有以下几种： ⑴、金属型铸造（重力铸造） 金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，在重力的作用下结晶凝固 以获得铸件的一种铸造方法。凝固顺序是自下而上的。 ⑵、高压铸造 压力铸造是将液态或半液态金属， 在高压作用下， 以高的速度填充压铸模的型腔， 并在压力下快速凝固而获得铸件的一种方法。压铸时常用压力是从几兆帕至几十兆帕 （即几十到几百个大气压） ， 填充初始速度在 0.5~70m/s 范围内。因此， 高压和高速 是压铸法与其他铸造法的根本区别， 也是重要特征 。
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。
铝合金型材基础知识ppt课件
涂层分为：
二涂层：底漆加面漆
三涂层：底漆、面漆加清漆
四涂层：底漆、阻挡漆、面漆加清漆
2011-2-12
20
铝型材产品介绍
隔热型材：以隔热材料连接铝合金型材而制成
的具有隔热功能的复合型材。隔热型材分为浇 铸式和穿条式，隔热材料将铝合金型材分为内 外两部分阻隔了铝的热传导。
2011-2-12
8
铝及铝合金国际牌号命名体系
合金组别按下列主要合金元素划分
1.纯铝 1XXX组表示纯铝(其铝含量不小于99.00%),
其最后两位数字表示最低铝百分含量众小数点后面的两位
2.Cu(铜) 2XXX
3. Mn(锰) 3XXX
4. Si(硅) 4XXX
5. Mg(镁) 5XXX
2011-2-12
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6063 T5
6063 合金牌号 T5 人工时效状态 6063铝合金广泛用于建筑铝门窗、幕墙的框架，
为了保证门窗、幕墙具有高的抗风压性能、装 配性能、耐蚀性能和装饰性能，对铝合金型材 综合性能的要求远远高于工业型材标准。
人工时效就是热处理，将挤出后的型材装入时 效炉内，在一定温度下保温一段时间，来提高 型材的强度。
2011-2-12
6
铝合金分类
锻铝 典 型 牌 号 有 LD2-2 （ 6070 ） 、 LD10 （ 2014 ） 、 LD30（6061）、LD31（6063）。 LD30和LD31具有中等强度，有良好的塑性和优 良的可焊性、抗蚀性，无应力腐蚀裂倾向，可 阳极氧化。适合作建筑装饰型材及各种需要良 好耐蚀性要求的结构件、工业材。
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特殊要求的产品该状态产品的力学性能不作规定退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品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
铝及铝合金基础知识
一、铝的基本知识
3.9有吸音性 用于室内装饰 3.10耐核辐射 对照射生成感应放射能衰减很快。 4杂质及合金元素对铝及铝合金性能的影响 4.1杂质对铝及铝合金性能的影响（见表一）
一、铝的基本知识
表一杂质名称铁硅 Nhomakorabea钠
溶解度
0.52%（655℃）0.5% （750℃）
0.002%（20℃）
一铝的基本知识41杂质对铝及铝合金性能的影响见表一一铝的基本知识溶解度052655057501655770002567000022000520几乎不溶20金属间化合物feal3游离硅alnasi作用原理硬而脆的针状化合物形成自由硅硅相硬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影响指标抗拉强度略微上升塑性下热加工性能产品开裂导致废品防范措施减少与铁制工具的接触在工具上涂抹覆盖物去除铁制工具上面铁锈加入锰削弱铁的有害影响
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
3金属杂质 在熔融状态铝中，除含有气体、氧化膜及非金属夹
杂物外，也常有一些金属杂质。 3.1各种炉衬耐火材料含有大量的氧化物，如氧化钙、
氧化镁、二氧化硅、三氧化二铁、氧化铬、氧化锆 熔融金属各氧化物之间发生还原反应。 3.2铁制工具的熔解 在一定温度下，铁制工具也受到熔体的溶解。
铝和铝合金知识,国内外牌号对照表
1,国外压铸铝合金的成分及特征：JIS ALCOA 主要化学成分规格规格Si(硅) Cu(铜) Mg(镁) Zn(锌) Mn(锰) Fe(铁) Ti(钛) Ni(镍) Sn(锡) Al(铝) ADC1 A13 11/13 0.6↓0.3↓0.5↓0.3↓ 1.3↓-- 0.5↓0.1↓余量ADC3 A360 9/10 0.6↓0.4/0.6 0.5↓0.3↓ 1.3↓-- 0.5↓0.1↓余量ADC4 360 9/10 0.6↓0.4/0.6 0.5↓0.3↓ 2.0↓0.5↓0.1↓余量ADC5 218 0.3↓0.2↓4/11 0.1↓0.3↓ 1.8↓-- 0.5↓0.1↓余量ADC6 214 1.0↓0.12↓ 2.5/4 0.4↓0.4/0.5 0.8↓-- 0.1↓0.1↓余量ADC7 43 4.5/9.5 0.6↓0.3↓0.5↓0.3↓ 1.3↓-- 0.5↓0.1↓余量ADC8 85 4.5/7.5 2.0-4.5 0.3↓ 1.0↓0.3↓ 1.3↓0.5↓0.3↓余量ADC9 85 4.5/7.5 2.0-4.0 0.3↓ 1.0↓0.5↓ 2.0↓0.5↓0.3↓余量ADC10 A380 7.5/9.5 2/4 3/4 0.3↓ 1.0↓3.0↓0.5↓ 1.3↓-- 0.5↓0.3↓余量ADC12 384 10.5/12 1.5/3.5 0.3↓ 1.0↓0.5↓ 1.3↓-- 0.5↓0.3↓余量Al-Si 母合金20.1 0.04 0.03↓0.04↓0.03↓0.3↓5↓余量380 7.5/9.5 3/4 0.3↓ 3.0↓0.5↓ 1.3↓-- 0.5↓0.3↓余量铝合金机械属性机械性能合金代号合金状态抗拉强度伸长率ADC1 压铸热处理296 2.5ADC3 压铸热处理317 5.0ADC4 压铸热处理324 3.0ADC5 压铸热处理310 8.0ADC6 压铸热处理-- --ADC7 压铸热处理-- --ADC8 压铸热处理-- --ADC9 压铸热处理-- --ADC10 压铸热处理330 3.0ADC12 压铸热处理325 1.0AC1A 铸态157 5AC2A 铸态177 2AC3B 铸态157 1AC3A 铸态177 5AC4A 铸态177 3AC4B 铸态177 --AC4D 铸态-- --AC5A 铸态216 --AC7A 铸态216 12AC7B 铸态-- --AC8A 铸态177 --AC8B 铸态177 --AC8C 铸态1771.2铝合金：1.2.1比重：铝合金用于压铸工业的主要原因是——轻。
铝合金基础知识.docx
铝合金基础知识一、常用术语1.1合金：由基体元素、合金元素和杂质元素组成的一种金属物质。
1.2杂质：存在于金属屮但并非是有意加入或保留的金属或非金属元索。
1.3变形铝合金：主要通过塑性变形加工成产品的合金。
1.4纯铝：铝含量至少为99.0%且Si和Fe含量不大于1%,其余元素含量不大于0.1%。
1.5型材：延其纵向全长，横断面均一，且横断面形状不同于棒材、管材、线材、板材等压力产品，型材乂可分为空心型材和实心型材。
1.6热处理：将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构来控制其性能的一种热加工工艺。
1.7加工硕化：金属材料在再结晶温度以下发生塑性变形时強度和硕度升高，而塑性和韧性降低的现象。
1.8变质处理：在铝合金液屮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。
1.9淬火：将加热到高温的合金置入液态或气态介质中或与固体相接触，使合金快速冷却的一种热处理方法。
1.10固溶处理：通过高温加热使铝合金中的强化相溶入基体，随后快速冷却以抑制强化相在冷却过程中重新析出，以获得铝基过饱和固溶体的过程。
1.11均质（均匀化退火）：均匀化退火是通过高温下常时间保温，原子充分扩散而使铸锭枝晶偏析消除达到成分、组织均匀，改善室温下塑性以及冷、热加工工艺性能, 降低铸锭热轧开裂的危险。
同时，均匀化退火可降低变形抗力，提高设备生产效率。
均匀化退火的工艺制度，包括退火温度、加热速度、保温时间及冷却速度。
1.12时效处理：在一定的温度下，保持一定的时间，过饱和固溶体发生分解（称为脱溶），引起铝合金强度和硕度大幅度提高，这种热处理过程称之为时效。
在室温下自然停放一定的时间，铝合金强度及硬度提高的方法称为自然时效。
人为的将铝合金制品在高于室温下的某一温度，保温一定的时间，以提高铝合金强度及硕度的方法称人工时效。
时效强化的实质是从过饱和固溶体中析岀许多非常细小的沉淀物颗粒（一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集）, 形成一些体积很小的溶质原子富集区。
铝合金基础知识学习讲义-变形铝合金生产流程概述
将铝合金熔液倒入模具中，冷却凝固后形成铝合金铸件。根据不同的需求，可 以选择不同的铸造工艺，如砂型铸造、金属型铸造等。
变形铝合金的加工工艺
塑性加工
通过轧制、挤压、锻造等工艺使铝合金铸件变形，以满足不同形状和尺寸的要求 。
表面处理
对铝合金制品进行表面处理，以提高耐腐蚀性和美观度。常见的表面处理方法包 括阳极氧化、喷涂、电镀等。
加工工艺优化
改进加工工艺，如采用先进 的轧制、挤压和锻造技术， 提高变形铝合金制品的精度 和力学性能。
表面处理优化
采用新型的表面处理技术， 如激光熔覆、离子注入等， 提高变形铝合金的耐磨性、 耐腐蚀性和抗氧化性。
变形铝合金的发展趋势
高性能化 随着科技的发展，对变形铝合金 的性能要求越来越高，因此发展 高性能的变形铝合金是未来的重 要趋势。
05
总结与展望
总结
变形铝合金生产流程涉及多个环节，包括熔炼、铸造、轧制、挤压和拉 拔等。这些环节相互关联，共同影响最终产品的性能和质量。
熔炼是变形铝合金生产的第一步，需要将原材料按照一定比例混合，并 加热至熔点以上，形成铝液。在这个过程中，需要控制温度、成分和时 间等因素，以保证铝液的质量。
铸造是将铝液倒入模具中，冷却后形成铸锭的过程。铸造工艺对铸锭的 内部结构和表面质量有重要影响，需要选择合适的模具材料和冷却方式。
学习目标
01 了解变形铝合金的基本性质和应用领域。
02 熟悉变形铝合金的生产流程和主要工艺步 骤。
03
掌握变形铝合金的性能特点及质量控制方 法。
04
了解变形铝合金的未来发展趋势和市场前 景。
02
铝合金基础知识
铝合金的定义与分类
总结词
铝合金基本知识(附专业词汇)
变形铝合金的状态代号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，如表达式所示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。
H代号后面跟有两位或三位阿拉伯数字。
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。
3．细分状态代号．1 H的细分状态在字母H后面添加两位阿拉伯数字（称作HXX状态），或三位阿拉伯数字（称作HXXX状态）表示H的细分状态。
．1．1 HXX状态．1．1．1 H后面的第1位数字表示获得该状态的基本处理程序，如下所示：H1—单纯加工硬化处理状态。
适用于未经附加热处理，只经加工硬化即获得所需强度的状态。
H2—加工硬化及不完全退火的状态。
适用于加工硬化程度超过成品规定要求后，经不完全退火，使强度降低到规定指标的产品。
对于室温下自然时效软化的合金，H2与对应的H3具有相同的最小极限抗拉强度值；对于其它合金，H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值，但延伸率比H1稍高。
H3—加工硬化及稳定化处理的状态。
适用于加工硬化后经热处理或由于加工过程中受热作用致使其力学性能达到稳定的产品。
H3状态仅适用于在室温下逐渐时效软化（除非经稳定化处理）的合金。
H4—加工硬化及涂漆处理的状态。
适用于加工硬化后，经涂漆处理导致了不完全退火的产品。
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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
铝合金的热处理
•概念 概念 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应 温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的 是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定 性。 •工艺过程 工艺过程 （1）固溶热处理－可溶相的溶解。 （2）淬火－过饱和固溶体的形成。 （3）时效－在室温下（自然时效）或高温下（人工时效或沉淀热处理）溶质 原子的沉淀析出。 •1．铝合金时效强化原理 ． 铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效 工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和 分布等。时效处理可分为自然时效和人工时效，自然时效是将铸件置于露天场 地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将 铸件加热到550～650℃进行去应力退火。
阳 极 氧 化 原 理 图
电泳涂装
•原理 原理
1、电解（分解） 在阴极反应最初为电解反应，生成氢气及氢氧根离子OH，此反应造成阴 极面形成一高碱性边界层，当阳离子与氢氧根作用成为不溶于水的物质， 涂膜沉积， 方程式为：H2O→OH+H 2、电泳动（泳动、迁移） 阳离子树脂及H+在电场作用下，向阴极移动，而阴离子向阳极移动过程。 3、电沉积（析出） 在被涂工件表面，阳离子树脂与阴极表面碱性作用，中和而析出不沉积物 ，沉积于被涂工件上。 4、电渗（脱水） 涂料固体与工件表面上的涂膜为半透明性的，具有多数毛细孔，水被从 阴极涂膜中排渗出来，在电场作用下，引起涂膜脱水，而涂膜则吸附于 工件表面，而完成整个电泳过程。
变形铝及铝合金状态代号（引用《变形铝及铝合金状态代号》GB/T 16475） 命号原则： 基础状态代号用一个英文大写母表示，细分状态代号采用基础代号后跟一位 或多位阿拉伯数字表示。
铝及铝合金的牌号
5种基础状态代号
代号
名称
说明与应用 适用于在成型过程中，对于加工硬化和
F
自由加工状态
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 适用于经过完全退火获得最低强度的加
铝及铝合金的基础知识提纲
铝及铝合 金简介 铝分类
1
我国铝的表 示方法
铝合金的 热处理
铝合金表 面处理
铝表示方法
2
铝的牌号
铝的表示方法
•国家标准 国家标准 变形铝及铝合金牌号表示方法 （引用《变形铝及铝合金牌号表示方法》 GB/T 16474），国际四位数字体系牌号可直接引用；未命名为国际四位数字 体系牌号的变形铝及铝合金，采用四位字符牌号命名（试验铝及铝合金采用前 缀X加四位字符牌号）。
O
退火状态 工产品 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使强度有所在
H
加工硬化状态 降低的附加热处理。H代号后面必须跟 有两位或三位阿拉伯数字 一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处
W
固溶热处理状态
理后，室温下自然时效的合金，该状态 代号仅表法产品处于自然时效阶段。
热处理状态 （不同于F、 适用于热处理后，经过（或不经过）加 T O、H 状态） 工硬化达到稳定状态的产品
铝及铝合金的基础知识提纲
铝及铝合 金的简介 铝分类 我国铝极氧化
2
电泳涂装
3
粉末喷涂
4
氟碳喷涂
阳极氧化
•原理 原理
实质上就是水电解的原理。当电流通过时，将发生以下的反应： 在阴极上：2H++2e=H2 在阳极上：4OH-4e=2H2O+O2 析出的氧不仅是分子态的氧，还包括原子氧，以及离子氧，通常在反应中以 分子氧表示。作为阳极的铝被其上析出的氧所氧化，形成无水的Al2O3膜： 4AL+3O2=2AAl2O3+3351J
•标号细则 标号细则
三、四位为阿拉伯数字，第二位为英文大写字母（C、I、L、N、O、P、 Q、Z字母除外）。牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，牌号的第 二位数字表示原始纯铝或铝合金的改型情况，最后两位数字用以标识同 一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。
牌号系列与组别的关系
牌号系列
组别
牌号系列
组别
1XXX
纯铝（铝合金含量不小于99％） 6XXX 以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si 相为强化相的铝合金
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
7XXX
以锌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 以镁为主要合金 元素的铝合金
8XXX
以其它为主要合金元素的铝合金
铝生产工艺
氧化铝生产工艺
由于我国铝土矿资源的80%以上为高铝、高硅，难溶出的一水硬铝石，对这 种资源，不能沿用国外普遍采用的常规拜耳法生产氧化铝。我国氧化铝的生 产工艺主要有如下几种： 1.烧结法：针对我国铝土矿难溶的特点的传统方法。目前，烧结法生产氧化 铝仍占全国总产量的约40%，但生产工艺也在不断改进中。 2.混联法：即低铝硅比的矿石用于烧结法，高铝硅比的矿石用于拜耳法，在 两个工艺流程中有物流的交叉。 3.选矿—拜耳法： 就是通过选矿的方法将铝土矿中的含铝矿物与含硅矿物有 效地分离，从而提高含铝矿物中铝硅A/S比（铝硅比）。使得高A/S比的含铝 矿物能够用拜耳法经济地处理。 这种选矿和拜耳法联合生产氧化铝的方法就是选矿--拜耳法，这将为今后 我国氧化铝工业的发展起到重大作用。
纯铝的含义
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LV（铝、工业用的）表示。
铝如何产生
拜 耳 法 工 艺 流 程 图
铝如何产生
碱 石 灰 烧 结 流 程 图
铝如何产生
电解铝生产流程图
铝生产工艺
氧化铝生产工艺 目前全球的氧化铝产品中，有90%以上采用拜耳法生产。该方法由K.J. 拜耳 在1889～1892年提出而得名。拜耳法适用于处理低硅铝矿石，特别是用在 处理三水铝石型粘土矿时，工艺流程简单，建设投资少，操作方便，产品质 量高。根据处理的铝矿石类型不同，发展成两种不同的处理方法，处理三水 铝石型铝土矿所需溶出温度比较低(140～145℃)，溶出液浓度也比较低 (120～140g/l Na2Ok)，这种处理方法称“美洲”拜耳法；而处理一水软铝石和 一水硬铝石型铝土矿溶出温度要在200℃以上(240～260℃)，溶出液浓度也较 高(180～250g/l Na2Ok)，这种处理方法称为“欧洲”式拜耳法。
电解铝产量排名
万吨 中国 俄罗斯 加拿大 美国 澳大利亚 巴西 挪威 印度
2002年 2002年 438 335 271 269 183 132 105 67
2003年 2003年 555 348 279 270 187 138 119 81
2004年 2004年 667 360 259 252 190 145 133 85
1
铝分类
我国铝的表 示方法
铝合金的 热处理
铝合金的 表面处理
铝的分类
2
主要用途
铝分类
高级纯铝（铝的含量99. 93%-99.999%） 1、按照铝锭的主成份含量分 工业高纯铝（铝的含量99.85%-99.90%） 工业纯铝（铝的含量98.0%-99.7%）
铝土矿 2、按照铝锭的生产过程分 氧化铝 电解铝
电泳涂装
电 泳 涂 装 原 理 图
粉末喷涂
•概念 概念
在喷枪与工件之间形成一个高压电晕放电电场，当粉末粒子由喷枪口喷出经过放 电区时，便补集了大量的电子，成为带负电的微粒，在静电吸引的作用下，被吸 附到带正电荷的工件上去。当粉末附着到一定厚度时，则会发生“同性相斥”的作 用，不能再吸附粉末，从而使各部分的粉层厚度均匀，然后经加温烘烤固化后粉 层流平成为均匀的膜层。 典型的粉末静电喷涂工艺流程如下：上件→脱脂→清洗→去锈→清洗→磷化→ 清洗→钝化→粉末静电喷涂→固化→冷却→下件 。 主要工序只有前处理、静电喷涂和烘烤三个工序。 静 电 粉 末 喷 涂
•2．铝合金的命名 ． 铝合金的牌号用2XXX~8XXX系列表示。牌号的最后两位数字没有特殊意义 ，仅用来区分同一组中不同的铝合金。牌号的第二位的字母表示原始铝合金 的改型情况。如果牌号第二位的字母为A，则表示为原始合金；如果是B~Y 的其它字母，则表示为原始合金的改型。