以鋁為基添加一定量其他合金化元素的合金,是輕金屬材料之一。鋁合金除具有鋁的一般特性外,由于添加合金化元素的種類和數(shù)量的不同又具有一些合金的具體特性。鋁合金的密度為2.63~2.85g/cm3,有較高的強(qiáng)度(σb為110~650MPa),比強(qiáng)度接近高合金鋼,比剛度超過鋼,有良好的鑄造性能和塑性加工性能,良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,良好的耐蝕性和可焊性,可作結(jié)構(gòu)材料使用,在航天、航空、交通運(yùn)輸、建筑、機(jī)電、輕化和日用品中有著廣泛的應(yīng)用。
金屬包裝
鋁合金可用于金屬包裝,其具有以下優(yōu)良特點(diǎn):力學(xué)性能好,質(zhì)輕抗壓強(qiáng)度高,經(jīng)久耐用,便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸商品;阻隔性能好,可阻擋陽光、氧氣和潮濕的環(huán)境對(duì)物品的破壞,可延長物品的保質(zhì)期;質(zhì)地好、有美感,鋁合金用作包裝有獨(dú)特的金屬光澤,觸摸感好、美觀,提升商品品質(zhì);易回收,可循環(huán)利用,節(jié)約資源,減少環(huán)境污染。鋁合金被廣泛用于啤酒、飲料及其他食品罐,多為沖壓拉延成型結(jié)構(gòu)。鋁箔器皿美觀、質(zhì)輕、傳熱性好,用于快餐食品的包裝,具有保鮮、保味、的功效,被越來越多的食品行業(yè)使用。鋁合金金屬軟管可擠壓變形,內(nèi)裝物擠壓即可使用,簡單方便,常用于膏狀化妝品包裝。
較常見的牌號(hào):1060、2024、5052、6061、6063、7075。
1060:1060屬普通工業(yè)純鋁,含鋁量不小于99.60%,其特點(diǎn)是:強(qiáng)度低,加工硬化是的強(qiáng)化途徑。熱加工和冷加工性能好,導(dǎo)熱導(dǎo)電率高,抗蝕性能優(yōu)良。廣泛用于要求成形性能良好、抗蝕、可焊的工業(yè)設(shè)備,也可作為電導(dǎo)體材料。
2024: 2024合金的成份和組織與2A12合金相同,僅2124合金中雜質(zhì)Fe、Si的含量限制較低。2024合金薄板、厚板和型材已成功地用于制造飛機(jī)、火箭的蒙皮、艙段、整體油箱壁板、翼粱等。
5052:5052合金的鎂含量為2.5%,在鋁-鎂系防銹鋁中屬含鎂量較低者。廣泛應(yīng)用于制造飛機(jī)的燃料和燃油管及燃料箱、各種船舶和運(yùn)輸工具中的零部件、薄板金屬制品、儀表、街燈支架、鉚釘和線材等。
6061:6061合金為Al-Mg-Si系可熱處理強(qiáng)化鋁合金,可加工成板、管、棒、型、線材和鍛件。廣泛用于建筑型材,需要良好耐蝕性能的大型結(jié)構(gòu)件,卡車、船舶、鐵道車輛結(jié)構(gòu)件,導(dǎo)管,家居等。
6063:6063合金為Al-Mg-Si系可熱處理強(qiáng)化鋁合金,可擠壓成棒材、型材、管材。廣泛用于建筑結(jié)構(gòu)材料和裝飾材料,如門框、窗框、壁板、貨柜、家具、升降梯,以及飛機(jī)、船舶、輕工業(yè)部門、建筑物等不同顏色的裝飾構(gòu)件。
7075:7075合金是Al-Zn-Mg-Cu系超硬鋁,其特點(diǎn)是固溶處理后塑性好,熱處理強(qiáng)化非常明顯??杉庸こ砂宀模òX與不包鋁),管材、型材,棒材和鍛件。主要用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件和其他高強(qiáng)度抗腐蝕結(jié)構(gòu)件。
1. 極易氧化。在空氣中,鋁容易同氧化合,生成致密的三氧化二鋁薄膜(厚度約0.1-0.2μm),熔點(diǎn)高(約 2050℃),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁及鋁合金的熔點(diǎn)(約600℃左右)。氧化鋁的密度3.95-4.10g/cm3,約為鋁的1.4倍, 氧化鋁薄膜的表面易吸附水分,焊接時(shí),它阻礙基本金屬的熔合,極易形成氣孔、夾渣、未熔合等缺陷,引起焊縫 性能下降。
2. 易產(chǎn)生氣孔。鋁和鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因是氫,由于液態(tài)鋁可溶解大量的氫,而固態(tài)鋁幾乎不溶解氫, 因此當(dāng)熔池溫度快速冷卻與凝固時(shí),氫來不及逸出,容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔目前難于完全避免,氫的 來源很多,有電弧焊氣氛中的氫,鋁板、焊絲表面氧化膜吸附空氣中的水分等。實(shí)踐證明,即使氬氣按GB/T4842標(biāo) 準(zhǔn)要求,純度達(dá)到99.99% 以上,但當(dāng)水分含量達(dá)到20ppm時(shí),也會(huì)出現(xiàn)大量的致密氣孔,當(dāng)空氣相對(duì)濕度超過 80%時(shí),如果不采取加熱等措施,焊縫就會(huì)明顯出現(xiàn)氣孔。同時(shí),采用小電流慢速焊,加大焊縫冷卻時(shí)間,并利用 焊絲電弧進(jìn)行熔池?cái)噭?dòng),可以較好的幫助氣體排出熔池。
3. 焊縫變形和形成裂紋傾向大。鋁的線膨脹系數(shù)和結(jié)晶收縮率約比鋼大兩倍,易產(chǎn)生較大的焊接變形的內(nèi)應(yīng)力,對(duì)剛 性較大的結(jié)構(gòu)將促使熱裂紋的產(chǎn)生。
4. 鋁的導(dǎo)熱系數(shù)大(純鋁0.538卡/Cm.s.℃)。約為鋼的4倍,因此,焊接鋁和鋁合金時(shí),比焊鋼要消耗更多的熱 量。
5. 合金元素的蒸發(fā)的燒損。鋁合金中含有低沸點(diǎn)的元素(如鎂、鋅、錳等),在高溫電弧作用下,極易蒸發(fā)燒損,從 而改變焊縫金屬的化學(xué)成分,使焊縫性能下降。
6. 高溫強(qiáng)度和塑性低。高溫時(shí)鋁的強(qiáng)度和塑性很低,破壞了焊縫金屬的成形,有時(shí)還容易造成焊縫金屬塌落和焊穿現(xiàn) 象。
7. 無色彩變化。鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時(shí),無明顯的顏色變化,使操作者難以掌握加熱溫度。