铝合金在生活的广泛用途
铝合金的用途
根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为形变与铸造铝合金两大类.工业上应用的主要有铝-锰,铝-镁,铝-镁-铜,铝-镁-硅-铜,铝-锌-镁-铜等合金.变形铝合金也叫熟铝合金,据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种.
铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的,如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。
铝合金仍然保持了质轻的特点,但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面:一是作为受力构件;二是作为门、窗、管、盖、壳等材料;三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点,制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工,制成各种装饰板材、型材,作为装饰材料。
成本低,而且使用一种加工工艺可以大量生产同样的零部件,这也是他的特点之一。
它的材料特性是轻、容易加工、以及在可耐强度方面不象碳素纤维有一个最大受力范围。这是什么意思呢?也就是说,碳素纤维因为有纤维的特性所以在一定的纤维方向上受力能力很强,但是在在别的方向上的受力就会很差。在制造一个比较大的零部件时可能会使用好几层碳素纤维,在超过受力能力时该零部件就会象酥饼一样变得一层一层的。而铝合金在承受了一定的力量后,会慢慢变形再损坏。
还有就是铝合金容易加工和具有高度的散热性。特别是车辆引擎部分特别适合使用铝合金材料。这里几乎完全是铝合金的一家天下。
此外,铝合金的加工工艺多种多样。通用性较强
优点一、质轻、高强
铝合金材料的重量很轻,安装起来很方便,是由空芯薄壁组合断面,有很高的抗弯强度,用铝合金材料制作而成的门窗既耐用,而且变形率更小。
优点二、密封性能好
一般门窗的密闭性能都要好,铝合金材料的门窗跟普通的木门窗等相比,气密性和隔音效果都要更好,铝合金推拉门窗的密闭性能稍差,所以在推拉门窗的构造上加了尼龙毛条来增强它的密闭性能。
优点三、耐腐蚀、耐用
铝合金材料具有不锈蚀、不褪色,方便维修等特点,而且表面也不需要像木质材料涂漆。就算要维修,费用也比较少,而且铝合金材料强度高,更加坚固耐用。
铝合金型材作为工业冶金的基础材料,用途当然是非常广泛的。
现在所有和生产制造业都离不开铝合金型材的身影,我们身边所接触到的日常生活用品都会涉及到铝合金型材的运用,具体归纳起来总共可分为以下几大类:
一、工业制造类比如常用的流水线上的铝合金型材,像4040、4080、8080、6060等规格的国标与欧标工业铝型材,主要用于流水线的连接结构件。
流水线铝型材
二、建筑门窗类这类的铝合金型材都是用于民用建筑上的材料,都具有一定的规格,像铝方通、断桥型材、幕墙型材等等。
建筑门窗
三、航空航天类
这类的铝型材多用于高端精密制造,常使用7系列的铝材,经过精密加工用于航空航天部件。
四、电子外壳类比如像充电宝的外壳、电子产品的外壳、机电外壳、电池外壳等。
电子外壳
五、电子散热类通常用于PCB主板散热,电源箱散热、照明灯具的散热等功用。
电子散热
铝合金是应用最广的一种防锈铝,它的强度不高,不能热处理强化,在退火状态下有高的塑性,而蚀性好,焊接性好,切削加工性不良。用於制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等;线材可制作铆钉。
LF13 耐蚀性高、焊接性能好。导热性、导电性比纯铝低得多。可用冷变形加工进行强化而不能热处理强化。适用於作焊接结构件。
LF5/LF10
铝镁系防锈铝(LF10的含镁量稍高於LF5)强度与LF3相当,热处理不能强化,退火状态塑性高,半冷作硬化塑性中等,焊接性能尚好,LF5用於制作在液体中工作的焊接零件、管道和容器以及其他零件。LF10主要用来制造铆钉。
LF6
有较高的强度和耐蚀性,退火和挤压状态下塑性尚好,用氩弧焊的焊缝气密性和塑性尚可。切削加工性良好。用於焊接容器、受力零件、飞机蒙皮及骨架零件。
LF5-1
为不可热处理强化铝合金,有一定的强度,耐蚀性、切削性良好。阳极化处理后表面美观,可加工成光学机械部件、船舶部件及导线夹等。
LF2/LF3
强度比LF21较高,塑性与耐蚀性高,热处理不能强化,焊接性好(LF3的焊接性优於LF2),在冷作硬化状态下的切削性较好,可抛光。用於制造在液体中工作的中等强度的焊接件、冷冲压零件和容器等。
硬铝 LY1
为铆接铝合金结构用的主要铆钉材料,在淬火和自然时效后的强度较低,但有很高的塑性和良好的工艺性能,焊接性与LY11相同,切削性能尚可,耐蚀性不高,广泛用作中等强度和工作温度<100℃的结构用铆钉材料。
LY2
为耐热硬铝,有较高的强度,热变形时塑性高,可热处理强化,在淬火及人工时效状态下使用,切削加工性良好,耐蚀性比LD7、LD8耐热锻铝较好,在挤压半成品中,有形成粗晶环的倾向,用於制造在较高温度下工作的承力结构件。
LT4/LY8/LY9
均为铆钉用合金,LY4有较好的耐热性,可在125-250℃内使用,LY9的强度较高,但其共同缺点是铆钉必须在淬火后2-6小时内使用。LT8适用於制作中等强度的铆钉。
LY10 铆钉用合金,有较高的剪切强度,铆接过程不受热处理时间的限制,但耐腐性不好。工作温度不宜超过100c。 LY11
是应用最早的一种标准硬铝,中等强度,可热处理强化,在淬火和自然时效状态下使用,点焊性能良好,气焊及氩弧焊时有裂纹倾向,热态下可塑性尚可,切削加工性在淬火时效状态下尚好,耐蚀性不高。用於制作中等强度的零件和构件,冲压连接部件,局部镦粗的零件(如螺钉、铆钉)。
LY12
高强度硬铝,可热处理强化,在退火和刚淬火状态下塑性中等,点焊性能好,气焊和氩弧时有裂纹倾向,抗蚀性不高,切削加工性在淬火和冷作硬化后尚好,退火后低。用於制造要求高负荷的零件以及在150℃以下工作的零件。
LY16/LY17 耐热硬铝,常温下强度不高而在高温下
有较高的蠕变强度,热态下塑性较高,可热处理强化,焊接性能良好抗蚀性不高,切削加工性尚好。用於制造250-350℃下工作的零件,板材可用於制作常温或高温下工作的焊接件。
超硬铝 LC3
超硬铝铆合金,可热处理强化,剪切强度较高,耐蚀性和切削加工性尚可,铆接时不受热处理时间的限制。用於制作受力结构的铆钉。
LC4/LC9
高强度铝合金,在退火和刚淬火状态下的可塑性中等,可热处理强化,通常在淬火、人工时效状态下使用,此时得到的强度比一般硬铝高得多,但塑性较低,有应力集中倾向,点焊性能良好,气焊不良,热处理后的切削加工性良好,退火状态稍差,LC9板材的静疲劳、缺口敏感、抗应力腐蚀性能稍优於
LC4。用於制造承力构件和高载荷零件等。 特殊铝 LT1
这是一种含Si5%的低合金化二元铝硅合金,其力学性能不高,但抗蚀性很高,压力加工性能良好。适用於制造焊条和焊棒,用於焊接铝合金制品。
锻铝 LD2
中等强度,在热态和退火状态下可塑性高,易於锻造、冲压,在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性,易於点焊和氢原子焊,气焊尚可。切削加工性在淬火时效后尚可。用於制造塑性和高耐蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。
LD2-1/LD2-2 耐蚀性好,焊接性能良好。用於制造大型焊接构件、锻件及挤件。 LD5
高强度锻铝,热态下有高的可塑性,易於锻造、冲压,可热处理强化,工艺性能较好,抗蚀性也较好,但有晶间腐蚀倾向,切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好,电焊、气焊性能不好。用於制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。
LD6
在热压力加工时都有很好的工艺性能,可进行点焊和滚焊,热处理后易产生应力腐蚀倾向和晶间腐蚀敏感性。可制造复杂形状和中等强度的锻造零件和模锻件。
LD7/LD8/LD9
耐热锻铝,可热处理强化,点焊、滚焊和接触焊性能良好,电焊性能差,耐蚀性和切削加工性尚好,LD8的热强性和可塑性比LD7差。用作在高温下工作的复杂锻件。
LD10 高强度铝,热强性较好,但在热态下可塑性差,其他性能同LD5。用於制造高负荷和形状简单的锻件、模锻件。 LD30
用於制造中等强度(σb>27kgf/mm2)在+50~-70℃ 围内工作并要求在潮湿和海水介质中具有合格耐蚀性能的零件。
LD31
用於制造强度不高(σb>20kgf/mm2)耐蚀性能好,有美观装饰表面,在+50~-70℃工作的零件,其合金经特殊机械处理后有较高的导电性能,在电气工业上得到,广泛应用。
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。
以上关于铝合金材料的特点以及铝的主要用途有哪些的相关内容就为大家介绍到这里了。
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。
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