铝合金在生活中的应用
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=2.7g/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,。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。
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”就是铝。
铝合金大多用在需要重量轻、在大气中有良好耐腐蚀的地方,机械、冶金、化工、电器、铁路等各行各业,用量最大的当属航空航天业用于飞机结构材料以及民用铝合金门窗。简单点说轻钢龙骨是铁做的铝合金龙骨是铝做的轻钢龙骨一般是U或者C型的铝合金龙骨大多是T型的。但是有一种烤漆龙骨是铁皮做的。也是T型。但是相对比较软。轻钢龙骨一般是用在暗架,也就是龙骨封石膏板在做涂料,铝合金的在明架的比较多,烤漆龙骨,有 铝板 的,矿棉板的,铝合金龙骨造价高也就是贵 轻钢龙骨价格 相对便宜 先在几乎都用轻钢龙骨,轻钢龙骨是载重龙骨,一般的型号是DU50,DU38,DU60铝合金龙骨刚是与60*60的 硅钙板 搭配的,分为大T和小T以及边角。轻钢龙骨是纸面石膏板;硅钙板;水泥压力板 等天花材料的基础固定材料。轻钢龙骨一般都是按照国家标准进行生产加工。普通的都是平面天花。也可以做出普通的造型天花铝制龙骨通常都是采用铝合金天花板地时候采用的配套的铝合金龙骨。这个系列的龙骨与面板都是格式化的产品用来做天花的。在一些天花上也可以做出一些简单的造型,例如做成拱形形式的天花造型等等。地弹簧其实就是液压式的闭门器,能够让门在打开后自动关上,非常地方便。作为铝合金配件,我们在安装好地弹簧后一定要做一下检查,注意液压的部分不可以漏,开闭的速度也正常。执手:执手是一种非常常见的铝合金压铸件,多用在窗户与门上。相对来讲,它的耐磨性与防腐性很强,具有极强的装饰性。
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 2.5的F-15高性能战斗机仅使用35.5%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金。
以下是各种型号的应用领域:
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,它的应用范围较窄,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。
铝不是人体的必需元素,人体缺乏铝时,不会给人体带来什么损害,反之,铝盐能致人体中毒。铝盐一旦进入人体,首先沉积在大脑内,可能导致脑损伤,造成严重的记忆力丧失,这是早老性痴呆症特有的症状。一位科学家说:我们一生都在喝铝盐净化过的水,吃含铝盐的食品,因此到我们很老时,我们体内已经积累了很多铝。他指出,过去70年早老性痴呆症发病率在世界范围内普遍上升。他说,铝也被用在食品乳化剂中。
铝能直接损害成骨细胞的活性,从而抑制骨的基质合成。同时,消化系统对铝的吸收,导致尿钙排泄量的增加及人体内含钙量的不足。铝在人体内不断地蓄积和进行生理作用,还能导致脑病骨病肾病和非缺铁性贫血。
防止铝的危害主要有三条途径:一是建议城市自来水公司本着对自己对人民负责的宗旨,不要用铝盐[如硫酸铝钾(KAI(SO4)2)作净水剂;二是尽量不用铝制品作炊具;三是少吃含铝盐添加剂较多的食物(如油条)。
正确使用铝制炊具。由于铝制炊具,质轻软,易刮伤,能与糖、盐、酸、碱、酒等发生缓慢的化学反应而溢出较多的铝元素,从而增加了人们摄入铝元素的机会。因此用铝制炊具盛放盐、酸、碱类食物时间不要过久。不使用铝铲、铝勺等用具,因为它们在炒菜、盛饭的长期刮擦中,产生肉眼看不见的铝屑,这些铝屑可随饭菜入口进入人体。铝锅应用竹木勺或无毒塑料勺盛饭。
【建议有条件的家庭不使用铝制炊具,除使用铁锅、砂锅外,一律使用不锈钢制炊具。因为不锈钢制品金属性能稳定,而且对人体无害。】
1、建筑铝合金门窗
2、建筑玻璃幕墙
3、建筑玻璃里铝合金隔条
4、办公室屏风、隔断都采用铝合金型材
5、建筑外墙装饰条
6、建筑外墙装饰线
7、建筑外墙铝单板(医院、银行、、、外墙装饰)
铝合金在汽车产业中的应用应该很早了,我们经常会听到什么法拉利保时捷等等超级跑车采用全铝车身以减轻重量,其实这里面的所谓“全铝”也是指的铝合金.那么为什么要使用铝合金?一方面减少车身重量使汽车可以获得更好的动力并且降低油耗,另一方面铝合金是好回收再利用的一种材料,这也使汽车的维修更为简便当然也更加环保.下面我们就来看看铝合金材料的特点是什么以及铝的主要用途有哪些吧。
铝合金材料的特点是什么
1、铝合金质轻且柔软。铝的密度为2171 g/ cm3 ,约为钢密度(7187 g/ cm3) 的三分之一杨氏模量也约为钢的三分之一。
2、强度好。纯铝的 抗拉强度 约为80 MN/ m2,是低 碳钢 的五分之一。但经过热处理强化及合金化强化,其强度会大幅增加。如铝合金车体常用的材质6005A —T6,它的抗拉强度至少为360 MN/ m2 ,能达到低碳钢相应的强度值。
3、耐蚀性能好。铝合金的特性之一是接触空气时表面会形成一层致密的氧化膜,这层膜能防止腐蚀的,,所以耐蚀性能好。要是再对其实施“氧化铝膜处理法,就可以全面防止腐蚀。
4、加工性能好。铁道车辆用型材挤压性能好,可以二次机加工、弯曲加工也较容易。
5、易于再生。铝的熔点低(660 ℃) ,再生简单。在废弃处理时也无公害的,有利于环保,且符合可持续发展战略。根据铝合金车体结构及制造、运用情况,选择材料时应遵循以下原则:
1、从轻量化方面考虑,要求强度、焊接性、挤压加工性、维护保养性好
2、从寿命方面考虑,要求耐蚀性、表面处理性高
3、从制造效率方面考虑,要求焊接性、挤压加工性、成型加工性高。
铝的主要用途有哪些
1、铝的密度很小,仅为2.7 g/cm,虽然它比较软,但可制成各种铝合金,如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。
2、铝的导电性仅次于银、铜,虽然它的导电率只有铜的2/3,但密度只有铜的1/3,所以输送同量的电,铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力,而且有一定的绝缘性,所以铝在电器制造工业、 电线电缆 工业和无线电工业中有广泛的用途。
3、铝是热的良导体,它的导热能力比铁大3倍,工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
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