书名 | 铝合金冷轧及薄板生产技术 | 作者 | 尹晓辉 等著 |
---|---|---|---|
ISBN | 9787502453473 | 出版时间 | 2010-10-01 |
本书是《现代铝加工生产技术丛书》之一,详细介绍了铝及铝合金冷轧技术、工艺与设备等。全书共分9章,内容包括:概论、铝及铝合金轧制原理、铝合金冷轧产品的厚度控制、铝合金冷轧的板形控制技术、铝及铝合金冷轧工艺、铝合金冷轧设备、铝合金冷轧板带材的热处理技术、铝及铝合金薄板的精整技术、铝合金冷轧板带材的质量控制与主要缺陷分析等。在内容组织和结构安排上,力求理论联系实际,切合生产实际需要。突出实用性、先进性和行业特色,为读者提供一本实用的技术著作。
本书是铝加工生产企业工程技术人员必备的技术读物,也可供从事有色金属材料与加工的科研、设计、教学、生产和应用等方面的技术人员与管理人员使用,同时可作为大专院校有关专业师生的参考书。
市场价 | 信息价 | 询价 |
ISBN编号:9787502453473
出版时间:2010-10-01
页数:291
版次印次:1
开本:32开
装帧:平装
印数:1
字数:285.00千字
出版社:其它
作者:尹晓辉 等著
铝合金锻件生产技术哪位朋友比较熟悉
锻压生产是向各个工业行业提供机械零件毛坯的主要途径之一。锻压生产的优越性在于:它不但获得机械零件的形状,而且能改善材料的内部组织,提高力学性能。一般来讲,对于受力大、力学性能要求高的重要机械零件,多数...
铝合金中厚板生产技术规范哪位了解?
铝合金中厚板生产技术》详细介绍和系统论述了铝合金中厚板生产工艺、技术、设备与质量控制等。内容主要包括:铝合金牌号、状态及成分,变形铝合金的特性,铝合金轧制原理,铝合金板材品种、生产方法及生产工艺,铝合...
薄页纸生产技术
许多年来簿页纸都是造纸工业的一个重要组成部份。现今,簿页纸生产能力的持续增长,是通过能满足产品质量的新技术而成为现实。多层流浆箱的发展,为簿页纸生产中同时使用不同的原生纤维和二次纤维提供了机会,使最终...
冷轧板卷和冷轧薄板的区别?
冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称,俗称冷板。它是由普通碳素结构钢热轧钢带,经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。冷轧板含义比较广它包,(1)薄板(2)中板(3)厚板(4)特厚板
挤塑板生产技术
原材料使用PS再生颗粒,降低了产品的成本、节约了能源,并有效地解决了困扰每个国家的“白色污染”问题、美化了环境(欧美设备必须使用原生PS料)。生产XPS节能保温板的价格仅是欧美设备生产的同类产品的三分...
铝合金薄板带轧制工艺润滑技术
来源:智千重 润滑油情报
随着现代工业技术的发展,对铝合金薄板带的质量要求越来越高。铝合金薄板带通过热、冷轧轧制达到相应尺寸规格、性能和表面质量的要求,要有效地达到这些要求,对轧制工艺润滑技术提出了较高要求,需要选择合适的轧制工艺润滑剂,同时要对工艺润滑剂进行合理的维护和管理,使润滑剂的功能得到有效及稳定地发挥。
铝合金薄板带轧制产品
铝合金薄板铝是铝板带中的主要产品,主要应用于易拉罐,汽车航空、PS版基,建筑幕墙等方面。
铝合金薄板带除了对性能等方面有各自的高要求外,都对板带表面质量提出很高要求,对表面缺陷如粘伤、划伤、印痕、松枝花纹、金属及非金属压入、油污、退火油斑、色差、亮条、桔皮等都有明确的要求和规定,这对工艺润滑技术也就提出了较高要求。
铝合金薄板带轧制工艺润滑技术
水基润滑技术
水基润滑技术分为乳化液技术、弥散液技术和合成液技术。
乳化液技术是通过引入乳化剂,乳化剂是表面活性物质,亲油部分汇聚在油中,而亲水端面在水中,形成油珠之间的保护屏障,大大地降低了油珠聚集长大的速率,降低了油珠表面的自由能,防止油珠之间聚集长大,维持了乳化液的动态平衡。
铝轧制乳化液常选用阴离子及非离子乳化技术。其中阴离子乳化技术在铝轧制中应用较成熟和稳定,是应用较广泛的技术,由于铝板在轧制过程中表面常显正电,采用阴离子技术有助于润滑成分吸附,而且弱碱性条件,也有助于更好的清洗,防锈和防菌功能。
弥散液技术是乳化液技术的一种,该技术使用阳离子乳化剂。阳离子乳化剂除具有抑菌作用外,在一定的pH范围内,油珠尺寸大且分布较均匀。油粒的这一分布特点,不仅大幅地提高了弥散液的润滑能力(因为油从乳液中析出是润滑的前提),而且能够提高润滑均匀性和油珠在铝板表面的润湿能力,有助于改善轧后表面质量。
弥散液技术在铝轧制方面应用较少,主要是阳离子技术的乳液稳定性差,润滑和乳液较难控制,维护管理压力大等原因。不过,好富顿的弥散液技术在钢冷连轧方面已得到大量的运用。
合成液技术和乳化液技术不同。合成液是单相产品,它非常稳定,清澈透明,清净性较好,但合成液表面张力低,侵蚀性较强。水溶性聚合物常和水通过形成氢键而溶于水,氢键在温度升高时消失,聚合物析出提升润滑,这和乳化液在咬入区的润滑机制有所不同,该技术在铝轧制中基本没有应用。
油基润滑技术
油基铝冷轧油通常以溶剂为基础油,配以添加剂(醇、酯及酸),是铝冷轧最主要的工艺润滑应用产品。油基轧制油技术成熟,基础油和添加剂选择、冷却系统设置、维护管理及相关的设备工艺参数如轧制速度,压下量,张力设置上等都有丰富的经验和成熟的案例可资借鉴。
当前大多铝冷轧添加剂技术基本上还是维持着使用C12-C18的醇、酯或酸。醇,酯按照一定比例混合后使用,有时轧制过程会辅助添加少量酸以求表面光亮或者提高润滑。添加剂的设计和选择关键在于平衡确定醇酯酸的碳链长短。碳链短,清洁性能好,但润滑性能差,碳链长,润滑性能好,但残留多。现代铝冷轧机的轧制速度越来越高,对轧制油的冷却和润滑能力要求较高,同时对表面残留、退火油斑方面提出更高需求,如何保证润滑和冷却,同时保证表面清净性是一个重要课题。
油水分施两相技术
综合水基和油基技术的优点,尽量避免相应的不足,开发出了水油两相分施技术,油相和水相分别施加在轧辊上,水冷却,油相提供润滑。该技术的突出优点是可根据需要通过改变油相数量和压力调整润滑,或者通过调整水相供给量改变冷却。测试表明该种控制方法更能实现润滑优化,提高轧制速度,更容易进行板形控制。
铝合金薄板带轧制工艺润滑技术的挑战
如何选择合适的工艺润滑技术和产品
铝合金薄板带生产需要经过热轧和冷轧轧制过程,热轧和冷轧一般都采用工艺润滑,对轧件和轧辊表面进行润滑。轧机,工艺和工艺润滑是保证生产和质量最重要的三个因素。轧机和工艺参数受限因素较多,而工艺润滑剂作为一个动态的变量,需要设法与轧机和工艺参数相匹配。如何选择合适的工艺润滑技术和产品非常重要,如下几个方面需重点考虑。
考虑工艺润滑的作用,润滑、冷却、清洗、改善表面质量、承担载荷等。
考虑轧制重点,热轧,冷轧重点不同,分别是降低内阻和降低外阻。其中热轧轧辊和轧件表面状态,轧制温度,工艺润滑剂等,冷轧辊径,张力,润滑液等需重点考虑。
考虑轧制难点,热轧包括表面缺陷,高温轧制,终轧温度,铝粉去除等,冷轧包括表面清洁,速度和温度,压下率,板型,安全等需重点考虑。
考虑不同合金和工艺,对退火性能要求高等也需充分考虑。
考虑轧机、工艺及润滑的匹配,每个轧机、轧制工艺和工艺润滑系统都有所不同,合金品种,生产质量,工艺润滑液的运行状况,管理和维护条件,需求都有所不同。
如何解决应用中面临的一些问题与挑战
如何提高表面清净性:使用水基和油基产品都有可能出现残留和退火油斑的问题。例如使用水基产品,水基介质和板面间有一层蒸汽障膜,当温度较低,蒸汽膜无法继续维持,水基介质会直接润湿板面,与板带表面结合力大增,容易带来残留,也给吹扫带来很大困难,这是挑战之一。
如何提高自净化和抗污染能力:轧制过程中存在着设备油泄露,氧化变质,铝粉产生,铝粉等固体污染,金属皂基其它污染,水基还有乳化状态,菌类滋生等情况,也是面临的挑战之一。
冷轧水基润滑液:铝冷轧油闪点低,有着火危险,安全性不好,若使用水基产品能弥补油基的不足,消除着火危险并提高冷却能力,但水基冷轧液使用还不广泛,有一些缺点或风险,表面残留多;微生物滋生风险;铝板变色危险;润滑和冷却均匀性不如油;维护管理难度大,以上风险是水基产品的共同不足之处及面临的挑战。
小结
1、铝合金薄板带对性能等方面有各自的特点,但对表面质量都提出高要求,这也为工艺润滑技术提出更高要求。
2、目前铝合金薄板带轧制工艺润滑技术主要有水基润滑技术(乳化液,弥散液,合成液)、油基润滑技术、油水两相分施技术等,它们各有特点,据需选择。
3、水基Tandemol技术和油基Cindol技术及其它配套产品在铝热轧和冷轧上都得到广泛和较好的应用。除了提供好的润滑,冷却和清洗性能外,在自净化、可控性和稳定性、大压下量、高表面质量、降低消耗等方面都有上佳和独特的表现。
4、铝合金薄板带轧制工艺润滑技术面临很多挑战,如何选择合适的工艺润滑技术和产品,如何解决应用中的问题等都非常重要。
铝箔轧制油的日常管理
来源:英特伦庄园小农 Intellect-Science
轧制油,是铝箔轧机能否正常稳定运行的重要影响因素。今天,我们就围绕它讲一下轧制油的日常管理。
轧制油长期在高温、高压下轧制运行,轧制油的理化性能指标会发生变化,轧制油的质量会下降;同时在轧制过程中还存在不同程度地混入液压油、油雾润滑油及其他机械用油。如果轧制油的性能发生变化,铝箔的正常轧制将受到影响,铝箔的产品质量将无法保证,为此应定期检验轧制油的各项性能指标是否在允许的范围内。
轧制油的日常管理
(1)每班生产前应过滤轧制油,过滤时不应开机生产,同时在生产中应避免污油倒流。
(2)由于油量不足须加基础油时,应按比例添加规定的添加剂及添加剂数量。添加剂一般应加入到净油箱中,如在机台上加入,应在过滤系统和冷却系统都运转时缓慢添加,以减少添加剂的过滤损失,避免过滤压力增加太快。
(3)要掌握油箱中的油位,避免油箱油位低于泵口,当油位低于泵口时,泵会吸入空气,而不能充分控制喷油嘴的流量,容易造成箔材起波浪或表面不好,同时也会缩短泵的使用寿命。
(4)轧制油温度与油的粘度、油膜强度有着密切的关系,油温的高低对铝箔表面光泽、表面质量及轧制工艺参数都有影响,粗、中、精轧轧制油的控制温度各不相同。粗轧油温30-40℃,中轧40-50℃,精轧50-60℃。
(5)对每次轧制油分析报告都要认真分析,发现异常应及时采取措施,必要时应更换轧制油。
(6)定期清扫轧制油箱和双合油箱,清除沉积于油箱底部的沉积物。
推荐
声明:本文来源于网络,轧钢之家整理发布,版权归原作者所有。转载请注明来源;文章内容如有偏颇,敬请各位指正;如标错来源或侵权,请跟我们联系。
随着现代工业技术的发展,对铝合金薄板带的质量要求越来越高。铝合金薄板带通过热、冷轧轧制达到相应尺寸规格、性能和表面质量的要求,要有效地达到这些要求,对轧制工艺润滑技术提出了较高要求,需要选择合适的轧制工艺润滑剂,同时要对工艺润滑剂进行合理的维护和管理,使润滑剂的功能得到有效及稳定地发挥。
铝合金薄板带轧制产品
铝合金薄板铝是铝板带中的主要产品,主要应用于易拉罐,汽车航空、PS版基,建筑幕墙等方面。
铝合金薄板带除了对性能等方面有各自的高要求外,都对板带表面质量提出很高要求,对表面缺陷如粘伤、划伤、印痕、松枝花纹、金属及非金属压入、油污、退火油斑、色差、亮条、桔皮等都有明确的要求和规定,这对工艺润滑技术也就提出了较高要求。
铝合金薄板带轧制工艺润滑技术
水基润滑技术
水基润滑技术分为乳化液技术、弥散液技术和合成液技术。
乳化液技术是通过引入乳化剂,乳化剂是表面活性物质,亲油部分汇聚在油中,而亲水端面在水中,形成油珠之间的保护屏障,大大地降低了油珠聚集长大的速率,降低了油珠表面的自由能,防止油珠之间聚集长大,维持了乳化液的动态平衡。
铝轧制乳化液常选用阴离子及非离子乳化技术。其中阴离子乳化技术在铝轧制中应用较成熟和稳定,是应用较广泛的技术,由于铝板在轧制过程中表面常显正电,采用阴离子技术有助于润滑成分吸附,而且弱碱性条件,也有助于更好的清洗,防锈和防菌功能。
弥散液技术是乳化液技术的一种,该技术使用阳离子乳化剂。阳离子乳化剂除具有抑菌作用外,在一定的pH范围内,油珠尺寸大且分布较均匀。油粒的这一分布特点,不仅大幅地提高了弥散液的润滑能力(因为油从乳液中析出是润滑的前提),而且能够提高润滑均匀性和油珠在铝板表面的润湿能力,有助于改善轧后表面质量。
弥散液技术在铝轧制方面应用较少,主要是阳离子技术的乳液稳定性差,润滑和乳液较难控制,维护管理压力大等原因。不过,好富顿的弥散液技术在钢冷连轧方面已得到大量的运用。
合成液技术和乳化液技术不同。合成液是单相产品,它非常稳定,清澈透明,清净性较好,但合成液表面张力低,侵蚀性较强。水溶性聚合物常和水通过形成氢键而溶于水,氢键在温度升高时消失,聚合物析出提升润滑,这和乳化液在咬入区的润滑机制有所不同,该技术在铝轧制中基本没有应用。
油基润滑技术
油基铝冷轧油通常以溶剂为基础油,配以添加剂(醇、酯及酸),是铝冷轧最主要的工艺润滑应用产品。油基轧制油技术成熟,基础油和添加剂选择、冷却系统设置、维护管理及相关的设备工艺参数如轧制速度,压下量,张力设置上等都有丰富的经验和成熟的案例可资借鉴。
当前大多铝冷轧添加剂技术基本上还是维持着使用C12-C18的醇、酯或酸。醇,酯按照一定比例混合后使用,有时轧制过程会辅助添加少量酸以求表面光亮或者提高润滑。添加剂的设计和选择关键在于平衡确定醇酯酸的碳链长短。碳链短,清洁性能好,但润滑性能差,碳链长,润滑性能好,但残留多。现代铝冷轧机的轧制速度越来越高,对轧制油的冷却和润滑能力要求较高,同时对表面残留、退火油斑方面提出更高需求,如何保证润滑和冷却,同时保证表面清净性是一个重要课题。
油水分施两相技术
综合水基和油基技术的优点,尽量避免相应的不足,开发出了水油两相分施技术,油相和水相分别施加在轧辊上,水冷却,油相提供润滑。该技术的突出优点是可根据需要通过改变油相数量和压力调整润滑,或者通过调整水相供给量改变冷却。测试表明该种控制方法更能实现润滑优化,提高轧制速度,更容易进行板形控制。
铝合金薄板带轧制工艺润滑技术的挑战
如何选择合适的工艺润滑技术和产品
铝合金薄板带生产需要经过热轧和冷轧轧制过程,热轧和冷轧一般都采用工艺润滑,对轧件和轧辊表面进行润滑。轧机,工艺和工艺润滑是保证生产和质量最重要的三个因素。轧机和工艺参数受限因素较多,而工艺润滑剂作为一个动态的变量,需要设法与轧机和工艺参数相匹配。如何选择合适的工艺润滑技术和产品非常重要,如下几个方面需重点考虑。
考虑工艺润滑的作用,润滑、冷却、清洗、改善表面质量、承担载荷等。
考虑轧制重点,热轧,冷轧重点不同,分别是降低内阻和降低外阻。其中热轧轧辊和轧件表面状态,轧制温度,工艺润滑剂等,冷轧辊径,张力,润滑液等需重点考虑。
考虑轧制难点,热轧包括表面缺陷,高温轧制,终轧温度,铝粉去除等,冷轧包括表面清洁,速度和温度,压下率,板型,安全等需重点考虑。
考虑不同合金和工艺,对退火性能要求高等也需充分考虑。
考虑轧机、工艺及润滑的匹配,每个轧机、轧制工艺和工艺润滑系统都有所不同,合金品种,生产质量,工艺润滑液的运行状况,管理和维护条件,需求都有所不同。
如何解决应用中面临的一些问题与挑战
如何提高表面清净性:使用水基和油基产品都有可能出现残留和退火油斑的问题。例如使用水基产品,水基介质和板面间有一层蒸汽障膜,当温度较低,蒸汽膜无法继续维持,水基介质会直接润湿板面,与板带表面结合力大增,容易带来残留,也给吹扫带来很大困难,这是挑战之一。
如何提高自净化和抗污染能力:轧制过程中存在着设备油泄露,氧化变质,铝粉产生,铝粉等固体污染,金属皂基其它污染,水基还有乳化状态,菌类滋生等情况,也是面临的挑战之一。
冷轧水基润滑液:铝冷轧油闪点低,有着火危险,安全性不好,若使用水基产品能弥补油基的不足,消除着火危险并提高冷却能力,但水基冷轧液使用还不广泛,有一些缺点或风险,表面残留多;微生物滋生风险;铝板变色危险;润滑和冷却均匀性不如油;维护管理难度大,以上风险是水基产品的共同不足之处及面临的挑战。
小结
1、铝合金薄板带对性能等方面有各自的特点,但对表面质量都提出高要求,这也为工艺润滑技术提出更高要求。
2、目前铝合金薄板带轧制工艺润滑技术主要有水基润滑技术(乳化液,弥散液,合成液)、油基润滑技术、油水两相分施技术等,它们各有特点,据需选择。
3、水基Tandemol技术和油基Cindol技术及其它配套产品在铝热轧和冷轧上都得到广泛和较好的应用。除了提供好的润滑,冷却和清洗性能外,在自净化、可控性和稳定性、大压下量、高表面质量、降低消耗等方面都有上佳和独特的表现。
4、铝合金薄板带轧制工艺润滑技术面临很多挑战,如何选择合适的工艺润滑技术和产品,如何解决应用中的问题等都非常重要。
-END-
本文来源于网络,欢迎转载分享。
《铝合金中厚板生产技术》详细介绍和系统论述了铝合金中厚板生产工艺、技术、设备与质量控制等。内容主要包括:铝合金牌号、状态及成分,变形铝合金的特性,铝合金轧制原理,铝合金板材品种、生产方法及生产工艺,铝合金中厚板热轧技术,铝合金板形控制技术,铝合金中厚板热处理,铝合金中厚板精整技术,铝合金中厚板的缺陷分析与质量控制,铝合金中厚板生产工艺及性能数据等。并列举了大量在生产中容易出现的技术、质量难题及解决方法。
铝合金 概述
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。随着近年来科学技术以及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。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=27g/m3),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。 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形变铝合金和铸造铝合金。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。 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), 祥云火炬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LU(铝、工业用的)表示。 飞机各种飞机都以铝合金作为主要结构材料。飞机上的蒙皮、梁、肋、桁条、隔框和起落架都可以用铝合金制造。飞机依用途的不同,铝的用量也不一样。着重于经济效益的民用机因铝合金价格便宜而大量采用,如波音767客机采用的铝合金约占机体结构重量 81%。军用飞机因要求有良好的作战性能而相对地减少铝的用量,如最大飞行速度为马赫数 25的F-15高性能战斗机仅使用355%铝合金有些铝合金有良好的低温性能,在-183~-253[2oc]下不冷脆,可在液氢和液氧环境下工作,它与浓硝酸和偏二甲肼不起化学反应,具有良好的焊接性能,因而是制造液体火箭的好材料。发射“阿波罗”号飞船的“土星” 5号运载火箭各级的燃料箱、氧化剂箱、箱间段、级间段、尾段和仪器舱都用铝合金制造。 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
锻造的修伤工艺
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。常用铝合金材料的状态为退火(M焖火)、硬化(Y)、热轧
铝材
铝和铝合金经加工成一定形状的材料统称铝材,包括板材、带材、箔材、管材、棒材、线材、型材等。
铝合金板材
1铝塑板 铝塑板是由经过表面处理并用涂层烤漆的3003铝锰合金、5005铝镁合金板材作为表面,PE塑料作为芯层,高分子粘结膜经过一系列工艺加工复合而成的新型材料。它既保留了原组成材料(铝合金板、非金属聚乙烯塑料)的主要特性,又克服了原组成材料的不足,进而获得了众多优异的材料性质。产品特性:艳丽多彩的装饰性、耐候、耐蚀、耐创击、防火、防潮、隔音、隔热、抗震性、质轻、易加工成型、易搬运安装等特性。 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:12202440mm 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。 2铝单板 铝单板均与采用世界知名大企业的优质铝合金加工而成,再经表面喷涂美国PPG、或阿克苏PVDF氟碳烤漆精制而成,铝单板主要由面板、加强筋骨,挂耳等组成。 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。 铝单板应用:建筑幕墙、柱梁、阳台、隔板包饰、室内装饰、广告标志牌、车辆、家具、展台、仪器外壳、地铁海运工具等。 3铝蜂窝板 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。 铝蜂窝板并无标准尺寸,所有板材均根据设计图纸由工厂订制而成,广泛地应用于大厦外墙装饰(特别适用于高层的建筑)内墙天花吊顶、墙壁隔断、房门及保温车厢、广告牌等等领域。该产品将为我国建材市场注入绿色、环保、节能的鲜活动力。 4铝蜂窝穿孔吸音吊顶板 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09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∮20、∮25、∮30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。
[编辑本段]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。 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 (5)铝合金铸造时,没有热脆开裂和撕裂的倾向 (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 (8)铸造铝合金的加工性能好,可用压模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型铸造模进行铸造生产,也可用真空铸造、低压和高压铸造、挤压铸造、半固态铸造、离心铸造等方法成形,生产不同用途、不同品种规格、不同性能的各种铸件
[编辑本段]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。
[编辑本段]铝合金缺陷修复
铝合金在生产过程中,容易出现缩孔、砂眼、气孔和夹渣等铸造缺陷。如何修复铝合金铸件气孔等缺陷呢?如果用电焊、氩焊等设备来修补,由于放热量大,容易产生热变形等副作用,无法满足补焊要求。 冷焊修复机是利用高频电火花瞬间放电、无热堆焊原理来修复铸件缺陷。由于冷焊热影响区域小,不会造成基材退火变形,不产生裂纹、没有硬点、硬化现象。而且熔接强度高,补材与基体同时熔化后的再凝固,结合牢固,可进行磨、铣、锉等加工,致密不脱落。冷焊修复机是修补铝合金气孔、砂眼等细小缺陷的理想方法。
[编辑本段]不同牌号铝合金的典型用途
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、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 6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要有良好抗蚀性之用 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
[编辑本段]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 21基础状态代号用一个英文大写字母表示。 22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。 23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 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—T 62 ;5083—H 343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05~3%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25%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。 铝合金的加工工艺 硅对硬质合金有腐蚀作用。虽然一般将超过12%Si的铝合金称为高硅铝合金,推荐使用金刚石刀具,但这不是绝对的,硅含量逐渐增多对刀具的破坏力也逐渐加大。因此有些厂商在硅含量超过8%时就推荐使用金刚石刀具。 硅含量在8%-12%之间的铝合金是一个过渡区间,既可以使用普通硬质合金,也可以使用金刚石刀具。但使用硬质合金应使用经PVD(物理镀层)方法、不含铝元素的、膜层厚度较小的刀具。因为PVD方法和小的膜层厚度使刀具保持较锋利的切削刃成为可能(否则为避免膜层在刃口处异常长大需要对刃口进行足够的钝化,切铝合金就会不够锋利),而膜层材料含铝可能使刀片膜层与工件材料发生亲合作用而破坏膜层与刀具基体的结合。因为目前的超硬镀层多为铝、氮、钛三者的化合物,可能会因硬质合金基体随膜层剥落时少量剥落造成崩刃。 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08-12mm(而传统的一般要≥25mm) 铝合金的表面处理 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) 非涂漆类产品 (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。 2) 涂漆类产品 (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。 15 主要技术性能要求 参数名称 指标要求
密度(kg/m) 2705
弹性模量(kN/cm) 6900
导热系数[W/(m·℃)] 214
纵向热胀系数[mm/(m·℃)] 24×10
熔点(℃) 650
注:适用于3004和3015铝锰镁合金 氟碳铝板有氟碳喷涂板和氟碳预辊涂层铝板两种。 1) 氟碳喷涂板 (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。 四涂系统:四涂系统有两种。一种是当采用大颗粒铝粉颜料时,需要在底漆和面漆之间增设一道20μm 的氟碳中间漆;另一种是在底漆和面漆之间增设一道聚酰胺与聚氨酯共混的致密涂层,提高其抗腐蚀性,增加氟碳铝板的使用寿命。因为一般的氟碳漆是海绵结构,有气孔,无法阻止空气中的正负离子游离穿透至金属板基层。因此这种涂层系统更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。 (3) 在选用氟碳烤漆铝板时,应关注氟碳漆的品牌和主要技术指标,且氟树脂含量应≥ 70%。 2) 氟碳预辊涂层铝板 (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。
铝合金加冷轧钢板材质一体锅是目前较为常见的锅具之一,其具有较高的强度和耐腐蚀性,同时还具有优异的导热和保温性能。这种锅具的底部通常由多层金属复合而成,其中包括了铝合金和冷轧钢板等材料,以此来保持锅底的均匀受热和传热功能。此外,铝合金材质还具有较好的防锈性,能够确保锅具的使用寿命较长。
铝合金加冷轧钢板材质一体锅的优点在于使用方便、耐用,加热均匀、不易变形,可以进行多种不同方式的烹饪,如煮、蒸、炖、煎、炒等。同时,铝合金烹饪锅具有美观的外观和较为轻便的特点,易于清洗和维护。
需要注意的是,铝合金加冷轧钢板材质一体锅的缺点在于价格较高,相对其他锅具价格较贵;另外,使用时需要注意不要使用过大的火力,以免造成铝合金与冷轧钢板材料的承受能力不一致时出现扭曲或者变形的情况。因此,在使用时,需要根据具体的要求和使用场所,选择合适的铝合金烹饪锅,并根据说明书进行正确的使用和保养,以延长锅具的使用寿命。
铝合金焊接方法很多,气焊和焊条电弧焊方法,设备简单、操作方便。气焊可用于对焊接质量要求不高的铝薄板及铸件的补焊。焊条电弧焊可用于铝合金铸件的补焊。惰性气体保护焊(TIG或MIG)方法是应用最广泛的铝及铝合金焊接方法。铝及铝合金薄板可采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊。铝及铝合金厚板可采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊。熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越来越广泛。---广东南方铝业
十三五以来,我国铝材生产能力和技术水平取得了巨大进步,2019年铝材产量达到5252×107t,居世界首位。我国自主研发了LC4、LC9、LY12、2A12、2A16、7A04、7B04、7A50、7B50等系列铝合金,建立了第一代、第二代、第三代铝合金材料加工技术体系。近年来,我国自行研制的新型高强韧铸造铝合金、第三代铝锂合金、高性能铝合金型材的性能均达到国际先进水平。在《变形铝及铝合金化学成分》(GB/T3190—2020)中,近10年我国共增加了29个国产铝合金牌号。其中北京工业大学在国际上率先掌握了含铒弥散强化铝合金的制备和加工技术,研发的含铒5E83铝合金冷轧板、5E06铝合金热轧板、热挤压壁板等5个合金牌号列入国家标准,在国防及汽车等领域获得重要应用,部分品种替代了进口产品。对高性能铝合金型材的挤压成形工艺与装备,中车联合高校开发出了铝合金精炼、净化、锭坯均匀化等技术,研制出了大型挤压模具和设备,使铝合金型材的开发周期缩短了25%,成本降低15%,成品率提高到62%。东北大学和大连交通大学分别开发了液态金属、半固态金属与固态金属的连续挤压短流程加工技术,实现了产业化,在该技术领域达到国际先进或领先水平。山东南山铝业股份有限公司顺利进入波音公司的全球供应商名录。中国忠旺控股有限公司先后收购了德国乌纳铝业股份有限公司和以澳大利亚为生产基地的全铝超级游艇制造商SilverYachtsLtd的控股权。中铝东北轻合金有限责任公司、西南铝业(集团)有限责任公司、西北铝业有限责任公司提供的由关键铝合金材料制造的大批先进武器亮相、点兵沙场。此外,东北大学、上海交通大学、中铝材料应用研究院有限公司、吉林大学等在高强高导变形铝合金、汽车用铝合金和铸造铝合金方面达到国际先进或领先水平。目前,具有我国知识产权的部分铝合金材料已经应用于汽车、船舶、空天等领域。
铝及铝合金焊接
1铝及铝合金焊接特点
(1)铝空气及焊接极易氧化氧化铝(Al2O3)熔点高、非稳定易除阻碍母材熔化熔合氧化膜比重易浮表面易夹渣、未熔合、未焊透等缺欠铝材表面氧化膜吸附量水易使焊缝产气孔焊接前应采用化或机械进行严格表面清理清除其表面氧化膜焊接程加强保护防止其氧化钨极氩弧焊选用交流电源通阴极清理作用除氧化膜气焊采用除氧化膜焊剂厚板焊接加焊接热量例氦弧热量利用氦气或氩氦混合气体保护或者采用规范熔化极气体保护焊直流接情况需要阴极清理
(2)铝及铝合金热导率比热容均约碳素钢低合金钢两倍铝热导率则奥氏体锈钢十几倍焊接程量热量能迅速传导基体金属内部焊接铝及铝合金能量除消耗于熔化金属熔池外要更热量谓消耗于金属其部位种用能量消耗要比钢焊接更显著获高质量焊接接应尽量采用能量集、功率能源采用预热等工艺措施
(3)铝及铝合金线膨胀系数约碳素钢低合金钢两倍铝凝固体积收缩率较焊件变形应力较需采取预防焊接变形措施铝焊接熔池凝固容易产缩孔、缩松、热裂纹及较高内应力产采用调整焊丝与焊接工艺措施防止热裂纹产耐蚀性允许情况采用铝硅合金焊丝焊接除铝镁合金外铝合金铝硅合金含硅05%热裂倾向较随着硅含量增加合金结晶温度范围变流性显著提高收缩率降热裂倾向相应减根据产经验含硅5%~6%产热裂采用SAlSi条(硅含量45%~6%)焊丝更抗裂性
(4)铝光、热反射能力较强固、液转态没明显色泽变化焊接操作判断难高温铝强度低支撑熔池困难容易焊穿
(5)铝及铝合金液态能溶解量氢固态几乎溶解氢焊接熔池凝固快速冷却程氢及溢极易形氢气孔弧柱气氛水、焊接材料及母材表面氧化膜吸附水都焊缝氢气重要源氢源要严格控制防止气孔形
(6)合金元素易蒸发、烧损使焊缝性能降
(7)母材基体金属变形强化或固溶效强化焊接热使热影响区强度降
(8)
铝面立晶格没同素异构体加热与冷却程没相变焊缝晶粒易粗能通相变细化晶粒
2焊接
几乎各种焊接都用于焊接铝及铝合金铝及铝合金各种焊接适应性同各种焊接其各自应用场合气焊焊条电弧焊设备简单、操作便气焊用于焊接质量要求高铝薄板及铸件补焊焊条电弧焊用于铝合金铸件补焊惰性气体保护焊(TIG或MIG)应用广泛铝及铝合金焊接铝及铝合金薄板采用钨极交流氩弧焊或钨极脉冲氩弧焊铝及铝合金厚板采用钨极氦弧焊、氩氦混合钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊熔化极气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊应用越越广泛(氩气或氩/氦混合气)