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常用鋁合金的分類、牌號、用途、命名和加工工藝等

來源:全球鋁合作伙伴      發布日期: 2023年11月23日
信息摘要:1000系列鋁合金代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列屬于含鋁量最多的一個系列。純度可以達到99.00%以上。
1.鋁合金的分類
一系:1000系列鋁合金代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列屬于含鋁量多的一個系列。純度可以達到99.00%以上。由于不含有其他技術元素,所以生產過程比較單一,價格相對比較便宜,是目前常規工業中常用的一個系列。目前市場上流通的大部分為1050以及1060系列。1000系列鋁板根據最后兩位阿拉伯數字來確定這個系列的最低含鋁量,比如1050系列后兩位阿拉伯數字為50,根據國際牌號命名原則,含鋁量必須達到99.5%以上方為合格產品。我國的鋁合金技術標準(gB/T3880-2006)中也明確規定1050含鋁量達到99.5%.同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達到99.6%以上。
二系:2000系列鋁合金代表2024、2A16(LY16)、 2A02(LY6)。2000系列鋁板的特點是硬度較高,其中以銅原屬含量最高,大概在3-5%左右。2000系列鋁棒屬于航空鋁材,目前在常規工業中不常應用。
三系:3000系列鋁合金代表3003 、 3A21為主。我國3000系列鋁板生產工藝較為優秀。3000系列鋁棒是由錳元素為主要成分。含量在1.0-1.5之間,是一款防銹功能較好的系列。
四系:4000系列鋁棒代表為4A01 4000系列的鋁板屬于含硅量較高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之間。屬建筑用材料,機械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點,耐蝕性好,產品描述: 具有耐熱、耐磨的特性
五系:5000系列鋁合金代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁棒屬于較常用的合金鋁板系列,主要元素為鎂,含鎂量在3-5%之間。又可以稱為鋁鎂合金。主要特點為密度低,抗拉強度高,延伸率高,疲勞強度好,但不可做熱處理強化。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列.在常規工業中應用也較為廣泛。在我國5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。
六系:6000系列鋁合金代表6061 主要含有鎂和硅兩種元素,故集中了4000系列和5000系列的優點6061是一種冷處理鋁鍛造產品,適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應用??墒褂眯院?,容易涂層,加工性好。
七系:7000系列鋁合金代表7075 主要含有鋅元素。也屬于航空系列,是鋁鎂鋅銅合金,是可熱處理合金,屬于超硬鋁合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性,但耐腐蝕性較差。目前基本依靠進口,我國的生產工藝還有待提高。
八系:8000系列鋁合金較為常用的為8011 屬于其他系列,大部分應用為鋁箔,生產鋁棒方面不太常用。
九系:9000系列鋁合金是備用合金。
2.鋁合金的物質類別
1)鋁合金純鋁產品
純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類,前者以化學成份Al表示,后者用漢語拼音LG(鋁、工業用的)表示。
 2)壓力加工鋁合金
鋁合金壓力加工產品分為防銹(LF)、硬質(LY)、鍛造(LD)、超硬(LC)、包覆(LB)、特殊(LT)及釬焊(LQ)等七類。常用鋁合金材料的狀態為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種。
3)鋁材
鋁和鋁合金經加工成一定形狀的材料統稱鋁材,包括板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、型材等。
4)鑄造鋁合金
鑄造鋁合金(ZL)按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類,代號編碼分別為100、200、300、400。
5)高強度鋁合金
高強度鋁合金指其抗拉強度大于480兆帕的鋁合金,主要是壓力加工鋁合金中硬鋁合金類、超硬鋁合金類和鑄造合金類
3.各種鋁合金的典型用途
1050 食品、化學和釀造工業用擠壓盤管,各種軟管,煙花粉
1060 要求抗蝕性與成形性均高的場合,但對強度要求不高,化工設備是其典型用途
1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蝕性但不要求有高強度的零件部件,例如化工產品、食品工業裝置與貯存容器、薄板加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷板、銘牌、反光器具
1145 包裝及絕熱鋁箔,熱交換器
1199 電解電容器箔,光學反光沉積膜
1350 電線、導電絞線、匯流排、變壓器帶材
2011 螺釘及要求有良好切削性能的機械加工產品
2014 應用于要求高強度與硬度(包括高溫)的場合。飛機重型、鍛件、厚板和擠壓材料,車輪與結構元件,多級火箭第一級燃料槽與航天器零件,卡車構架與懸掛系統零件
2017 是第一個獲得工業應用的2XXX系合金,目前的應用范圍較窄,主要為鉚釘、通用機械零件、結構與運輸工具結構件,螺旋槳與配件
2024 飛機結構、鉚釘、導彈構件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結構件
2036 汽車車身鈑金件
2048 航空航天器結構件與兵器結構零件
2124 航空航天器結構件
2218 飛機發動機和柴油發動機活塞,飛機發動機汽缸頭,噴氣發動機葉輪和壓縮機環
2219 航天火箭焊接氧化劑槽,超音速飛機蒙皮與結構零件,工作溫度為-270~300℃。焊接性好,斷裂韌性高,T8狀態有很高的抗應力腐蝕開裂能力
2319 焊拉2219合金的焊條和填充焊料
2618 模鍛件與自由鍛件?;钊秃娇瞻l動機零件
2A01 工作溫度小于等于100℃的結構鉚釘
2A02 工作溫度200~300℃的渦輪噴氣發動機的軸向壓氣機葉片
2A06 工作溫度150~250℃的飛機結構及工作溫度125~250℃的航空器結構鉚釘
2A10 強度比2A01合金的高,用于制造工作溫度小于等于100℃的航空器結構鉚釘
2A11 飛機的中等強度的結構件、螺旋槳葉片、交通運輸工具與建筑結構件。航空器的中等強度的螺栓與鉚釘
2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘等,建筑與交通運輸工具結構件
2A14 形狀復雜的自由鍛件與模鍛件
2A16 工作溫度250~300℃的航天航空器零件,在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙
2A17 工作溫度225~250℃的航空器零件
2A50 形狀復雜的中等強度零件
2A60 航空器發動機壓氣機輪、導風輪、風扇、葉輪等
2A70 飛機蒙皮,航空器發動機活塞、導風輪、輪盤等
2A80 航空發動機壓氣機葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件
2A90 航空發動機活塞
3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蝕性可焊性好的零件部件,或既要求有這些性能又需要有比1XXX系合金強度高的工作,如廚具、食物和化工產品處理與貯存裝置,運輸液體產品的槽、罐,以薄板加工的各種壓力容器與管道
3004 全鋁易拉罐罐身,要求有比3003合金更高強度的零部件,化工產品生產與貯存裝置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各種燈具零部件
3105 房間隔斷、檔板、活動房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶蓋、瓶塞等
3A21 飛機油箱、油路導管、鉚釘線材等;建筑材料與食品等工業裝備等
5005 與3003合金相似,具有中等強度與良好的抗蝕性。用作導體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽極氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并與6063合金的色調協調一致
5050 薄板可作為致冷機與冰箱的內襯板,汽車氣管、油管與農業灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、異形材和線材等
5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強度與中等的靜態強度,用于制造飛機油箱、油管,以及交通車輛、船舶的鈑金件,儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等
5056 鎂合金與電纜護套鉚釘、拉鏈、釘子等;包鋁的線材廣泛用于加工農業捕蟲器罩,以及需要有高抗蝕性的其他場合
5083 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合,諸如艦艇、汽車和飛機板焊接件;需嚴格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設備、交通運輸設備、導彈元件、裝甲等
5086 用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合,例如艦艇、汽車、飛機、低溫設備、電視塔、鉆井裝置、運輸設備、導彈零部件與甲板等
5154 焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶結構與海上設施、運輸槽罐
5182 薄板用于加工易拉罐蓋,汽車車身板、操縱盤、加強件、托架等零部件
5252 用于制造有較高強度的裝飾件,如汽車等的裝飾性零部件。在陽極氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254 過氧化氫及其他化工產品容器
5356 焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲
5454 焊接結構,壓力容器,海洋設施管道
5456 裝甲板、高強度焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶材料
5457 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件
5652 過氧化氫及其他化工產品貯存容器
5657 經拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件,但在任何情況下必須確保材料具有細的晶粒組織
5A02 飛機油箱與導管,焊絲,鉚釘,船舶結構件
5A03 中等強度焊接結構,冷沖壓零件,焊接容器,焊絲,可用來代替5A02合金
5A05 焊接結構件,飛機蒙皮骨架
5A06 焊接結構,冷模鍛零件,焊拉容器受力零件,飛機蒙皮骨部件
5A12 焊接結構件,防彈甲板
6005 擠壓型材與管材,用于要求強高大于6063合金的結構件,如梯子、電視天線等
6009 汽車車身板
6010 薄板:汽車車身
6061 要求有一定強度、可焊性與抗蝕性高的各種工業結構性,如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、夾具、機械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材
6063 建筑型材,灌溉管材以及供車輛、臺架、家具、欄柵等用的擠壓材料
6066 鍛件及焊接結構擠壓材料
6070 重載焊接結構與汽車工業用的擠壓材料與管材
6101 公共汽車用高強度棒材、電導體與散熱器材等
6151 用于模鍛曲軸零件、機器零件與生產軋制環,供既要求有良好的可鍛性能、高的強度,又要有良好抗蝕性之用
6201 高強度導電棒材與線材
6205 厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件
6262 要求抗蝕性優于2011和2017合金的有螺紋的高應力零件
6351 車輛的擠壓結構件,水、石油等的輸送管道
6463 建筑與各種器具型材,以及經陽極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件
6A02 飛機發動機零件,形狀復雜的鍛件與模鍛件
7005 擠壓材料,用于制造既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的焊接結構,如交通運輸車輛的桁架、桿件、容器;大型熱交換器,以及焊接后不能進行固熔處理的部件;還可用于制造體育器材如網球拍與壘球棒
7039 冷凍容器、低溫器械與貯存箱,消防壓力器材,軍用器材、裝甲板、導彈裝置
7049 用于鍛造靜態強度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應力腐蝕開裂勇力的零件,如飛機與導彈零件——起落架液壓缸和擠壓件。零件的疲勞性能大致與7075-T6合金的相等,而韌性稍高
7050 飛機結構件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對合金的要求是:抗剝落腐蝕、應力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高
7072 空調器鋁箔與特薄帶材;2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層
7075 用于制造飛機結構及期貨他要求強度高、抗腐蝕性能強的高應力結構件、模具制造
7175 用于鍛造航空器用的高強度結構性。T736材料有良好的綜合性能,即強度、抗剝落腐蝕與抗應力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強度都高
7178 供制造航空航天器的要求抗壓屈服強度高的零部件
7475 機身用的包鋁的與未包鋁的板材,機翼骨架、桁條等。其他既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的零部件
7A04 飛機蒙皮、螺釘、以及受力構件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等
4.鋁合金的加工工藝
 硅對硬質合金有腐蝕作用。雖然一般將超過12%Si的鋁合金稱為高硅鋁合金,推薦使用金剛石刀具,但這不是的,硅含量逐漸增多對刀具的破壞力也逐漸加大。因此有些廠商在硅含量超過8%時就推薦使用金剛石刀具。
硅含量在8%-12%之間的鋁合金是一個過渡區間,既可以使用普通硬質合金,也可以使用金剛石刀具。但使用硬質合金應使用經PVD(物理鍍層)方法、不含鋁元素的、膜層厚度較小的刀具。因為PVD方法和小的膜層厚度使刀具保持較鋒利的切削刃成為可能(否則為避免膜層在刃口處異常長大需要對刃口進行足夠的鈍化,切鋁合金就會不夠鋒利),而膜層材料含鋁可能使刀片膜層與工件材料發生親合作用而破壞膜層與刀具基體的結合。因為目前的超硬鍍層多為鋁、氮、鈦三者的化合物,可能會因硬質合金基體隨膜層剝落時少量剝落造成崩刃。
建議使用下列三類刀具之一:
1.不鍍層的超細顆粒硬質合金刀具
2.帶未含鋁鍍層(PVD)方法的硬質合金刀具,如鍍TiN、TiC等
3.用金剛石刀具
刀具的容屑空間要大,一般建議用2齒,前角、后角要大(如12°-14°,包括端齒后角)。
如果只是一般銑面,可以用45°主偏角的可轉位面銑刀,配用專門加工鋁合金的刀片,應該效果更好。
氧化鋁在1808年在實驗室利用電解還成為鋁材,于1884年即被作為建筑材料使用在美國華盛頓紀念碑尖頂上至今;鋁材加入各種金屬元素合成的鋁合金材料已被建筑工業廣泛應用在各環節上。鋁合金常用板材厚度:高級金屬屋面(和幕墻)系統的一般為0.8-1.2mm(而傳統的一般要≥2.5mm).
5.鋁合金的表面處理
鋁合金板材按表面處理方式可分為非涂漆產品和涂漆產品兩大類。
1) 非涂漆類產品 (1) 可分為錘紋鋁板(無規則紋樣)、壓花板(有規則紋樣)和預鈍化、陽極氧化鋁表面處理板。
(2) 此類產品在板材表面不做涂漆處理,對表面的外觀要求不高,價格也較低。
 涂漆類產品
(1) 分類:
按涂裝工藝可分為:噴涂板產品和預輥涂板;
按涂漆種類可分為:聚酯、聚氨酯、聚酰胺、改性硅、環氧樹脂、氟碳等。
(2) 多種涂層中,主要性能差異是對太陽光紫外線的抵抗能力,其中在正面最常用的涂層為氟碳漆(PVDF),其抵抗紫外線的能力較強;背面可選擇聚酯或環氧樹脂涂層作為保護漆。另外正面還可貼一層可撕掉的保護膜。
氟碳鋁板有氟碳噴涂板和氟碳預輥涂層鋁板
1) 氟碳噴涂板
(1) 氟碳噴涂板分為兩涂系統、三涂系統和四涂系統,一般宜采用多層涂裝系統。
兩涂系統:由5~10μm的氟碳底漆和20~30μm的氟碳面漆組成,膜層總厚度一般不宜小于35μm。只可用于普通環境。
三涂系統:由5~10μm 的氟碳底漆、20~30μm 的氟碳色漆和10~20μm 的氟碳清漆組成,膜層總厚度一般不宜小于45μm。適用于空氣污染嚴重、工業區及沿海等環境惡劣地帶。
四涂系統:四涂系統有兩種。一種是當采用大顆粒鋁粉顏料時,需要在底漆和面漆之間增設一道20μm 的氟碳中間漆;另一種是在底漆和面漆之間增設一道聚酰胺與聚氨酯共混的致密涂層,提高其抗腐蝕性,增加氟碳鋁板的使用壽命。因為一般的氟碳漆是海綿結構,有氣孔,無法阻止空氣中的正負離子游離穿透至金屬板基層。因此這種涂層系統更適用于空氣污染嚴重、工業區及沿海等環境惡劣地帶。
(2) 氟碳烤漆的固化:應該是有幾涂就幾烤,使每層烤漆完全固化,形成良好的粘結性、抗腐蝕性、抗褪色性,避免多涂少烤。
(3) 在選用氟碳烤漆鋁板時,應關注氟碳漆的品牌和主要技術指標,且氟樹脂含量應≥ 70%。
2) 氟碳預輥涂層鋁板
(1) 預輥涂鋁板的設計思想是將盡可能多的材料優點和工藝優勢集于一身,把人為影響的質量因素降至最低,其品質比氟碳噴涂(烤漆)鋁板更有保證。
(2) 氟樹脂含量最高可達80%。
(3) 涂層厚度一般為25μm。
5.鋁合金的命名規則
通常國際牌號鋁合金命名由四位數字加上狀態代碼(一位字母加若干個數字)組成。例如:
6 0 6 1–T 6 5 1 
具體含義如下:第一位數字:主要合金元素代號,意義如下:
1:純鋁,鋁含量不小于99.00% 
2:Cu (銅)
3:Mn (錳)
4:Si (硅)
5:Mg (鎂)
6:Mg+Si (鎂+硅)
7:Zn (鋅)
8:其他元素
9:備用組第二位數字:表示合金元素或雜質極限含量的控制情況:
0:表示其雜質極限含量無特殊控制
1-9:表示對一項或一項以上的單個雜質或合金元素極限含量有特殊控制。第三、四位數字:純鋁(牌號首位是1):表示最低鋁百分含量中小數點后面的兩位,如1050鋁含量為99.50% 
其他合金(牌號首位是2~9):兩位數字沒有特殊意義,僅用來識別同一組中的不同合金,其第2位表示改型情況。如果第2位為0,則表示為原始合金;如果是1-9,則表示為改型合金第五位字母:基礎狀態代號(GB/T16475-1996):
F:自由加工狀態,適用于在成型過程中對加工產品無力學性能要求
O:退火狀態,后可綴有除0以外的1位阿拉伯數字
H:加工硬化狀態,適用于通過加工硬化提高強度的產品(這種產品可通過熱處理降低一些強度),常后綴有2位以上的阿拉伯數字
W:固溶熱處理狀態(一種不穩定狀態),僅適用于固溶熱處理后在室溫自然時效的合金,如W1/2小時
T:熱處理后產生的穩定狀態(不同于F、O和H狀態),適用于經熱處理產生穩定狀態的產品(這種產品也可進行加工硬化),T字母總是綴有1位以上的阿拉伯數字。
以上就是常熟國強和茂管材有限公司為你總結的常用鋁合金的分類、牌號、用途、命名和加工工藝等,如果還有什么相關知識不明白的,可以咨詢我們,本文轉載于“全球鋁合作伙伴”
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