種類 |
鋁板材
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材質(zhì) |
1199
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產(chǎn)地 |
美國(guó)
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用途 |
廣泛
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規(guī)格 |
1.0-500
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材料性質(zhì)編輯
供應(yīng)優(yōu)質(zhì)AL13鋁合金板 批發(fā)AL13鋁合金棒 進(jìn)口AL13鋁合金
純鋁的密度小(ρ=2.7g/cm3),大約是鐵的 1/3,熔點(diǎn)低(660℃),鋁是面心立方結(jié)構(gòu),故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各種型材、板材,抗腐蝕性能好;但是純鋁的強(qiáng)度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn),人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來(lái)強(qiáng)化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度,σb 值分別可達(dá) 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強(qiáng)度”(強(qiáng)度與比重的比值 σb/ρ)勝過(guò)很多合金鋼,成為理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方面,飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)等常以鋁合金制造,以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
鋁合金密度低,但強(qiáng)度比較高,接近或超過(guò)優(yōu)質(zhì)鋼,塑性好,可加工成各種型材,具有優(yōu)良的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗蝕性,工業(yè)上廣泛使用,使用量?jī)H次于鋼。一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機(jī)械性能,物理性能和抗腐蝕性能。2008年北京奧運(yùn)會(huì)火炬“祥云”就是鋁合金制作的。
鋁合金的典型機(jī)械性能(Typical Mechanical Properties)
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鋁合金牌號(hào)
及狀態(tài)
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拉伸強(qiáng)度(25°C MPa)
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屈服強(qiáng)度(25°C MPa)
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硬度500kg力10mm球
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延伸率1.6mm(1/16in)厚度
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5052-H112
|
175
|
195
|
60
|
12
|
5083-H112
|
180
|
211
|
65
|
14
|
6061-T651
|
310
|
276
|
95
|
12
|
7050-T7451
|
510
|
455
|
135
|
10
|
7075-T651
|
572
|
503
|
150
|
11
|
2024-T351
|
470
|
325
|
120
|
20
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鋁合金的典型物理性能(Typical Physical Properties)
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|||||
鋁合金牌號(hào)及狀態(tài)
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熱膨脹系數(shù)
(20-100℃)
μm/m·k
|
熔點(diǎn)范圍
(℃)
|
電導(dǎo)率20℃(68℉)
(%IACS)
|
電阻率20℃(68℉)
Ωmm2/m
|
密度(20℃)(g/cm3)
|
2024-T351
|
23.2
|
500-635
|
30
|
0.058
|
2.82
|
5052-H112
|
23.8
|
607-650
|
35
|
0.050
|
2.72
|
5083-H112
|
23.4
|
570-640
|
29
|
0.059
|
2.72
|
6061-T651
|
23.6
|
580-650
|
43
|
0.040
|
2.73
|
7050-T7451
|
23.5
|
490-630
|
41
|
0.0415
|
2.82
|
7075-T651
|
23.6
|
475-635
|
33
|
0.0515
|
2.82
|
鋁合金的化學(xué)成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum )
|
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合金
牌號(hào)
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硅Si
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鐵Fe
|
銅Cu
|
錳Mn
|
鎂Mg
|
鉻Cr
|
鋅Zn
|
鈦Ti
|
其它
|
鋁
|
|
每個(gè)
|
合計(jì)
|
最小值
|
|||||||||
2024
|
0.232
|
0.5
|
3.8-4.9
|
0.3-0.9
|
1.2-1.8
|
0.1
|
0.25
|
0.15
|
0.05
|
0.15
|
余量
|
5052
|
0.25
|
0.4
|
0.1
|
0.1
|
2.2-2.8
|
0.15-0.35
|
0.1
|
--
|
0.05
|
0.15
|
余量
|
5083
|
0.238
|
0.4
|
0.1
|
0.3-1.0
|
4.0-4.9
|
0.05-0.25
|
0.25
|
0.15
|
0.05
|
0.15
|
余量
|
6061
|
0.236
|
0.7
|
0.15-0.4
|
0.15
|
0.8-1.2
|
0.04-0.35
|
0.25
|
0.15
|
0.05
|
0.15
|
余量
|
7050
|
0.235
|
0.15
|
20.-2.6
|
0.1
|
1.9-2.6
|
0.04
|
5.7-6.7
|
0.06
|
0.05
|
0.15
|
余量
|
7075
|
0.236
|
0.5
|
1.2-2.0
|
0.3
|
2.1-2.9
|
0.18-0.28
|
5.1-6.1
|
0.2
|
0.05
|
0.15
|
余量
|
網(wǎng)址:www.a7050.com
拉伸鋁網(wǎng)址:www.a3003.com
2檢測(cè)方法編輯
Delta 合金分析儀專門用于現(xiàn)場(chǎng),無(wú)損,快速,準(zhǔn)確分析檢測(cè)合金元素和合金牌號(hào)的識(shí)別。
· 合金材料鑒別(PMI)
來(lái)料檢驗(yàn);庫(kù)存材料管理;安裝材料復(fù)檢。由于在石化建設(shè),金屬冶煉,壓力容器,電力電站,石油化工,精細(xì)化工,制藥,航空航天等行業(yè)中,混料或使用不合格的材料會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。Delta
合金分析儀用以確保生產(chǎn)設(shè)備與管道中所使用的合金零部件與設(shè)計(jì)要求的規(guī)格完全一致。Delta合金分析儀攜帶方便,使用簡(jiǎn)單,分析速度快,精度高,其結(jié)果直接顯示合金牌號(hào)、金屬成分的百分比含量,從而使Delta合金分析儀成為合金材料鑒別的全世界第一供應(yīng)商。
來(lái)料檢驗(yàn);庫(kù)存材料管理;安裝材料復(fù)檢。由于在石化建設(shè),金屬冶煉,壓力容器,電力電站,石油化工,精細(xì)化工,制藥,航空航天等行業(yè)中,混料或使用不合格的材料會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的安全事故。Delta
合金分析檢測(cè)鋁合金
[1] · 廢舊金屬分析
廢舊金屬的回收、再利用需要Delta合金分析儀,確保對(duì)大量繁雜多樣的合金種類及材料品質(zhì),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速準(zhǔn)確的分析檢測(cè)。為購(gòu)銷雙方在原材料交易時(shí)作出迅速、可靠的判定,并提供必要的信息。
廢舊金屬的回收、再利用需要Delta合金分析儀,確保對(duì)大量繁雜多樣的合金種類及材料品質(zhì),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)快速準(zhǔn)確的分析檢測(cè)。為購(gòu)銷雙方在原材料交易時(shí)作出迅速、可靠的判定,并提供必要的信息。
· 質(zhì)量保證與質(zhì)量控制(QA/QC)
在金屬制造行業(yè)中,材料、半成品、成品的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制(QA/QC)是必不可少的,混料或使用不合格材料必給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。Delta合金分析儀被廣泛用于從小型金屬材料加工廠到大型的飛機(jī)制造商的各種制造業(yè)。已成為質(zhì)量體系中材料確認(rèn)、半成品檢驗(yàn)、成品復(fù)檢的首選儀器。
在金屬制造行業(yè)中,材料、半成品、成品的質(zhì)量保證與質(zhì)量控制(QA/QC)是必不可少的,混料或使用不合格材料必給企業(yè)帶來(lái)?yè)p失。Delta合金分析儀被廣泛用于從小型金屬材料加工廠到大型的飛機(jī)制造商的各種制造業(yè)。已成為質(zhì)量體系中材料確認(rèn)、半成品檢驗(yàn)、成品復(fù)檢的首選儀器。
3分類編輯
純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類
,前者以化學(xué)成份Al表示,后者用漢語(yǔ)拼音LV(鋁、工業(yè)用的)表示。鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類:
祥云火炬
形變鋁合金能承受壓力加工??杉庸こ筛鞣N形態(tài)、規(guī)格的鋁合金材。主要用于制造航空器材、建筑用門窗等。 形變鋁合金又分為不可熱處理強(qiáng)化型鋁合金和可熱處理強(qiáng)化型鋁合金。不可熱處理強(qiáng)化型不能通過(guò)熱處理來(lái)提高機(jī)械性能,只能通過(guò)冷加工變形來(lái)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化,它主要包括高純鋁、工業(yè)高純鋁、工業(yè)純鋁以及防銹鋁等??蔁崽幚韽?qiáng)化型鋁合金可以通過(guò)淬火和時(shí)效等熱處理手段來(lái)提高機(jī)械性能,它可分為硬鋁、鍛鋁、超硬鋁和特殊鋁合金等。
鑄造鋁合金按化學(xué)成分可分為鋁硅合金,鋁銅合金,鋁鎂合金,鋁鋅合金和鋁稀土合金,其中鋁硅合金又有過(guò)共晶硅鋁合金,共晶硅鋁合金,單共晶硅鋁合金,鑄造鋁合金在鑄態(tài)下使用。
變形鋁合金的分類
一系:1000系列鋁合金代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列屬于含鋁量最多的一個(gè)系列。純度可以達(dá)到99.00%以上。由于不含有其他技術(shù)元素,所以生產(chǎn)過(guò)程比較單一,價(jià)格相對(duì)比較便宜,是目前常規(guī)工業(yè)中最常用的一個(gè)系列。市場(chǎng)上流通的大部分為1050以及1060系列。1000系列鋁板根據(jù)最后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字來(lái)確定這個(gè)系列的最低含鋁量,比如1050系列最后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字為50,根據(jù)國(guó)際牌號(hào)命名原則,含鋁量必須達(dá)到99.5%以上方為合格產(chǎn)品。我國(guó)的鋁合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(gB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達(dá)到99.5%.同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達(dá)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(diǎn)是硬度較高,其中以銅元素含量最高,大概在3-5%左右。2000系列鋁棒屬于航空鋁材,在常規(guī)工業(yè)中不常應(yīng)用。
三系:3000系列鋁合金代表3003 、 3A21為主。我國(guó)3000系列鋁板生產(chǎn)工藝較為優(yōu)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。
飛機(jī)
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(jī)械零件鍛造用材、焊接材料;低熔點(diǎn)、耐蝕性好, 產(chǎn)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(diǎn)為密度低,抗拉強(qiáng)度高,延伸率高,疲勞強(qiáng)度好,但不可做熱處理強(qiáng)化。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列.在常規(guī)工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛。在我國(guó)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(yōu)點(diǎn)6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品,適用于對(duì)抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)用??墒褂眯院茫菀淄繉?,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。
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(yīng)用為鋁箔,生產(chǎn)鋁棒方面不太常用。
九系:9000系列鋁合金是備用合金。
鋁合金的物質(zhì)類別
鋁合金純鋁產(chǎn)品
純鋁分冶煉品和壓力加工品兩類,前者以化學(xué)成份Al表示,后者用漢語(yǔ)拼音LG(鋁、工業(yè)用的)表示。
壓力加工鋁合金
鋁材
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(hào)編碼分別為100、200、300、400。
高強(qiáng)度鋁合金
高強(qiáng)度鋁合金指其抗拉強(qiáng)度大于480兆帕的鋁合金,主要是壓力加工鋁合金中防銹鋁合金類、硬鋁合金類、超硬鋁合金類、鍛鋁合金類、鋁鋰合金類。
變形鋁
變形鋁及鋁合金狀態(tài)、代號(hào)
1.范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了變形鋁合金的狀態(tài)代號(hào)。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋁及鋁加工產(chǎn)品。
2.基本原則
2.1基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)用一個(gè)英文大寫(xiě)字母表示。
2.2細(xì)分狀態(tài)代號(hào)采用基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)后跟一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。
2.3基本狀態(tài)代號(hào)
基本狀態(tài)分為5種
代號(hào) 名稱 說(shuō)明與應(yīng)用
F 自由加工狀態(tài) 適用于在成型過(guò)程中,對(duì)于加工硬化和熱處理?xiàng)l件無(wú)特殊要求的產(chǎn)品,該狀態(tài)產(chǎn)品的力學(xué)性能不作規(guī)定。
O 退火狀態(tài) 適用于經(jīng)完全退火獲得最低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品。
H 加工硬化狀態(tài) 適用于通過(guò)加工硬化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品,產(chǎn)品在加工硬化后可經(jīng)過(guò)(也可不經(jīng)過(guò))使強(qiáng)度有所降低的附加熱處理。
W 固熔熱處理狀態(tài)(一種不穩(wěn)定狀態(tài)),僅適用于經(jīng)固溶熱處理后,室溫下自然時(shí)效的合金,該狀態(tài)代號(hào)僅表示產(chǎn)品處于自然時(shí)效階段。
T 熱處理狀態(tài)(不同于F、O、H狀態(tài)) 適用于熱處理后,經(jīng)過(guò)(或不經(jīng)過(guò))加工硬化達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)品。T代號(hào)后面必須跟有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字。在T字后面的第一位數(shù)字表示熱處理基本類型(從1~10),其后各位數(shù)字表示在熱處理細(xì)節(jié)方面有所變化。如 6061—T 62 ;5083—H 343等。
T1—從成型溫度冷卻并自然時(shí)效至大體穩(wěn)定狀態(tài)。
T2—退火狀態(tài)(只用于鑄件)。
T3—固溶處理后自然時(shí)效。
T31—固溶處理冷作(1%)后自然時(shí)效。
T36—固溶處理冷作(6%)后自然時(shí)效。
T37—固溶處理冷作(7%)后自然時(shí)效,用于2219合金。
T4—固溶處理[2] 后自然時(shí)效。
T41—固溶處理后沸水淬火。
T411—固溶處理后空冷至室溫,硬度在O及T6之間,殘余應(yīng)力低。
T42—固溶處理后自然時(shí)效。由用戶進(jìn)行處理,適于2024合金,強(qiáng)度比T4稍低。
T5—從成型溫度冷卻后人工時(shí)效。
T6—固溶處理后人工時(shí)效。
T61—T41+人工時(shí)效。
T611—固溶處理,沸水淬火。
T62—固溶處理后人工時(shí)效。
T7—固溶處理后穩(wěn)定化。提高尺寸穩(wěn)定性,減小殘余應(yīng)力,提高抗蝕性。
T72—固溶處理后過(guò)時(shí)效。
T73—固溶處理后進(jìn)行分級(jí)時(shí)效,強(qiáng)度比T6低,抗蝕性顯著提高。
T76—固溶處理后進(jìn)行分級(jí)時(shí)效。
T8—固溶處理冷作后人工時(shí)效。
T81—固溶處理后冷作,人工時(shí)效。為改善固溶處理后的變形及改善強(qiáng)度。
T86—固溶處理后冷作(6%),人工時(shí)效。
T87—T37+人工時(shí)效。
T9—固溶處理后人工時(shí)效再冷作。
T10—從成型溫度冷卻,人工時(shí)效后冷作。
Tx51—為消除固溶處理后的殘余應(yīng)力進(jìn)行拉伸處理。
板材0.5~3%的永久變形,棒、型材1~3%的永久變形。
X代表3、4、6或8,例如T351、T451、T651、T851,適用于板、拉制棒、線材,拉伸消除應(yīng)力后不作任何矯正而時(shí)效。T3510、T4510、T8510,適用于擠壓型材,拉伸消除應(yīng)力后為使平直度符合公差進(jìn)行矯正,并時(shí)效。
Tx52—為消除固溶處理后的殘余應(yīng)力進(jìn)行壓縮變形,固溶處理后進(jìn)行2.5%的塑性變形然后時(shí)效,例如T352、T652。
Tx53—消除熱應(yīng)力。
Tx54—為消除精密鍛件固溶處理后的殘余應(yīng)力進(jìn)行壓縮變形。
4用途編輯
各種飛機(jī)都以鋁合金作為主要結(jié)構(gòu)材料。飛機(jī)上的蒙皮、梁、肋、桁條、隔框和起落架都可以用鋁合金制造。飛機(jī)依用途的不同,鋁的用量也不一樣。著重于經(jīng)濟(jì)效益的民用機(jī)因鋁合金價(jià)格便宜而大量采用,如波音767客機(jī)采用的鋁合金約占機(jī)體結(jié)構(gòu)重量 81%。軍用飛機(jī)因要求有良好的作戰(zhàn)性能而相對(duì)地減少鋁的用量,如最大飛行速度為馬赫數(shù) 2.5的F-15高性能戰(zhàn)斗機(jī)僅使用35.5%鋁合金。有些鋁合金有良好的低溫性能,在-183~-253[2oc]下不冷脆,可在液氫和液氧環(huán)境下工作,它與濃硝酸和偏二甲肼不起化學(xué)反應(yīng),具有良好的焊接性能,因而是制造液體火箭的好材料。發(fā)射“阿波羅”號(hào)飛船的“土星” 5號(hào)運(yùn)載火箭各級(jí)的燃料箱、氧化劑箱、箱間段、級(jí)間段、尾段和儀器艙都用鋁合金制造。
航天飛機(jī)的乘員艙、前機(jī)身、中機(jī)身、后機(jī)身、垂尾、襟翼、升降副翼和水平尾翼都是用鋁合金制做的。各種人造地球衛(wèi)星和空間探測(cè)器的主要結(jié)構(gòu)材料也都是鋁合金。
5施工方法編輯
鍛造修傷
修傷是鋁合金模鍛工藝中的重要一環(huán)。由于鋁合金在高溫下較軟,粘性大,流動(dòng)性差,容易粘模并產(chǎn)生各種表面缺陷(折疊、毛刺、裂紋等),在進(jìn)行下一道工序前,必須打磨、修傷,將表面缺陷清除干凈,否則在后續(xù)工序中缺陷將進(jìn)一步擴(kuò)大,甚至引起鍛件報(bào)廢。
修傷用的工具有風(fēng)動(dòng)砂輪機(jī)、風(fēng)動(dòng)小銑刀、電動(dòng)小銑刀及扁鏟等。修傷前先經(jīng)腐蝕查清缺陷部位,修傷處要圓滑過(guò)渡,其寬度應(yīng)為深度的5~10倍。
壓力加工
鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹(LF)、硬質(zhì)(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(tài)為退火(M燜火)、硬化(Y)、熱軋(R)等三種。
壓鑄的特點(diǎn)
壓力鑄造簡(jiǎn)稱壓鑄,是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi),以高速充填鋼制模具的型腔,并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點(diǎn)是高壓和高速。
(1)金屬液是在壓力下填充型腔的,并在更高的壓力下結(jié)晶凝固,常見(jiàn)的壓力為15—100MPa。
(2)金屬液以高速充填型腔,通常在10—50米/秒,有的還可超過(guò)80米/秒,(通過(guò)內(nèi)澆口導(dǎo)入型腔的線速度—內(nèi)澆口速度),因此金屬液的充型時(shí)間極短,約0.01—0.2秒(須視鑄件的大小而不同)內(nèi)即可填滿型腔。壓鑄機(jī)、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素,缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機(jī)地加以綜合運(yùn)用,使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和高效地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件,甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
壓鑄的流動(dòng)性
流動(dòng)性是指合金液體充填鑄型的能力。流動(dòng)性的大小決定合金能否鑄造復(fù)雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動(dòng)性最好。
影響流動(dòng)性的因素很多,主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒,但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力(俗稱澆注壓頭)的高低。
實(shí)際生產(chǎn)中,在合金已確定的情況下,除了強(qiáng)化熔煉工藝(精煉與除渣)外,還必須改善鑄型工藝性(砂模透氣性、金屬型模具排氣及溫度),并在不影響鑄件質(zhì)量的前提下提高澆注溫度,保證合金的流動(dòng)性。
鋁材
鋁和鋁合金經(jīng)加工成一定形狀的材料統(tǒng)稱鋁材,包括板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、型材等。[3]
焊接方法
鋁合金材料,強(qiáng)度高和質(zhì)量輕。主要焊接工藝為鎢極氬弧焊TIG、氣體保護(hù)焊MIG、攪拌摩擦焊FSW、電阻點(diǎn)焊等。
鋁合金焊接保護(hù)措施
1、焊前用化學(xué)+機(jī)械的方法清除工件坡口及周圍部分和焊絲表面的氧化物,順序是先化學(xué)清洗,后機(jī)械打磨;
2、焊接過(guò)程中要采用合格的保護(hù)氣體進(jìn)行保護(hù);
3、在氣焊時(shí),采用熔劑,在焊接過(guò)程中不斷用焊絲挑破熔池表面的氧化膜。
焊接難點(diǎn)
(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(guò)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(lái)不及逸出,容易在焊縫中聚集形成氣孔。氫氣孔難于完全避免,氫的來(lái)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(guò)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(wú)色彩變化。鋁及鋁合金從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時(shí),無(wú)明顯的顏色變化,使操作者難以掌握加熱溫度。[4]
熔煉鑄造
鋁合金的熔煉與澆注是鑄造生產(chǎn)中主要環(huán)節(jié)。嚴(yán)格控制熔煉與澆鑄的全過(guò)程,對(duì)防止針孔、夾雜、欠鑄、裂紋、氣孔以及縮松等鑄造缺陷起著重要的作用。由于鋁熔體吸收氫傾向大,氧化能力強(qiáng),易溶解鐵,在熔煉與澆鑄過(guò)程中必須采取簡(jiǎn)易而又謹(jǐn)慎的預(yù)防措施,以獲得優(yōu)質(zhì)鑄件。
1、鋁合金爐料配制及質(zhì)量控制
為了熔煉出優(yōu)質(zhì)鋁熔體,首先應(yīng)選用合格的原材料。須對(duì)原材料進(jìn)行科學(xué)管理和適當(dāng)處理,否則就會(huì)嚴(yán)重影響合金的質(zhì)量,生產(chǎn)實(shí)踐證明,原材料(包括金屬材料及輔助材料)控制不嚴(yán)會(huì)使鑄件成批報(bào)廢。
(一)原材料必須有合格的化學(xué)成分及組織,具體要求如下:
入廠的合金錠除分析主要成分及雜質(zhì)含量外,尚就檢查低陪組織及斷口。實(shí)踐證明,使用了含有嚴(yán)重縮孔、針孔、以及氣泡的鋁液,就難以獲得致密的鑄件,甚至?xí)斐烧麪t、整批的鑄件報(bào)廢。
有人在研究鋁硅合金錠對(duì)鋁合金針孔的影響時(shí)發(fā)現(xiàn),用熔融的純澆鑄砂型試塊時(shí)并不出現(xiàn)針孔,當(dāng)加入低組織和不合格的鋁硅合金錠后,試塊針孔嚴(yán)重,且晶粒大。其原因?yàn)椴牧系倪z傳性所致。鋁硅系合金和遺傳性隨著含量的提高面增大,硅量達(dá)到7%時(shí),遺傳顯著。繼續(xù)提高硅含量到共晶成分,遺傳性又稍減小。為解決爐料遺傳性引起的鑄件缺陷,必須選用冶金質(zhì)量高的鋁錠、中間合金及其它爐料。具體標(biāo)準(zhǔn)如下:
(1)斷口上不應(yīng)有針孔、氣孔
針孔應(yīng)在三級(jí)以內(nèi),局部(不超過(guò)受檢面積的25%)不應(yīng)超過(guò)三級(jí),超過(guò)三級(jí)者必須采取重熔煉的辦法以減少針孔度。重熔精煉方法與一般鋁合金熔煉相同,澆鑄溫度不宜超過(guò)660℃,對(duì)于那些原始晶粒大的鋁錠、合金錠等,應(yīng)先用較低的錠模溫度,使它們快速凝固,細(xì)化晶粒。
2、爐料處理
爐料使用前應(yīng)經(jīng)吹砂處理,以去除表面的銹蝕、油脂等污物。放置時(shí)間不長(zhǎng),表面較干凈的鋁合金錠及金屬型回爐料可以不經(jīng)吹砂處理,但應(yīng)消除混在爐料內(nèi)的鐵質(zhì)過(guò)濾網(wǎng)及鑲嵌件等,所有的爐料在入爐前均應(yīng)預(yù)熱,以去除表面附的水分,縮短熔煉時(shí)間在3小時(shí)以上。
3、爐料的管理及存放
爐料的合理保存及管理對(duì)確保合金質(zhì)量有重要意義。爐料應(yīng)貯存在溫度變化不大、干燥的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)。
2、坩堝及熔煉工具的準(zhǔn)備
(一)坩堝鑄造鋁合金常用鐵坩堝,也可用鑄鋼及鋼板焊接坩堝。
新坩堝及長(zhǎng)期未用的舊坩堝,使用前均應(yīng)吹砂,并加熱到700--800度,保持2--4小時(shí),以燒除附著在坩堝內(nèi)壁的水分及可燃物質(zhì),待冷到300度以下時(shí),仔細(xì)清理坩堝內(nèi)壁,在溫度不低于200度時(shí)噴涂料。
坩堝使用前應(yīng)預(yù)熱至暗紅色(500--600度),并保溫2小時(shí)以上。新坩堝外熔煉之前,最好先熔化一爐同牌號(hào)的回爐料。
(二)熔煉工具的準(zhǔn)備
鐘罩、壓瓢、攪拌勺、澆包
錠模等使用前均應(yīng)預(yù)熱,并在150度---200度溫度下涂以防護(hù)性涂料,并徹底烘干,烘干溫度為200--400度,保溫時(shí)間2小時(shí)以上,使用后應(yīng)徹底清除表面上附著的氧化物、氟化物,(最好進(jìn)行吹砂)。
3、熔煉溫度的控制
熔煉溫度過(guò)低,不利于合金元素的溶解及氣體、夾雜物的排出,增加形成偏析、冷隔、欠鑄的傾向,還會(huì)因冒口熱量不足,使鑄件得不到合理的補(bǔ)縮,有資料指出,所有鋁合金的熔煉溫度至少要達(dá)705度并應(yīng)進(jìn)行攪拌。熔煉溫度過(guò)高不僅浪費(fèi)能源,更嚴(yán)重的是因?yàn)闇囟扔?,吸氫愈多,晶粒亦愈粗大,鋁的氧化愈嚴(yán)重,一些合金元素的燒損也愈嚴(yán)重,從而導(dǎo)致合金的機(jī)械性能的下降,鑄造性能和機(jī)械加工性能惡化,變質(zhì)處理的效果削弱,鑄件的氣密性降低。
生產(chǎn)實(shí)踐證明,把合金液快速升溫至較高的溫度,進(jìn)行合理的攪拌,以促進(jìn)所有合金元素的溶解(特別是難熔金屬元素),扒除浮渣后降至澆注溫度,這樣,偏析程度最小,熔解的氫亦少,有利于獲得均勻致密、機(jī)械性能高的合金.因?yàn)殇X熔體的溫度是難以用肉眼來(lái)判斷的,所以不論使用何種類型的熔化爐,都應(yīng)該用測(cè)溫儀表控制溫度。測(cè)溫儀表應(yīng)定期校核和維修。熱電偶套管應(yīng)周期的用金屬刷刷干凈,涂以防護(hù)性涂料,以保證測(cè)溫結(jié)果的準(zhǔn)確性及處長(zhǎng)使用壽命。
4、熔煉時(shí)間的控制
為了減少鋁熔體的氧化、吸氣和鐵的溶解,應(yīng)盡量縮短鋁熔體在爐內(nèi)的停留時(shí)間,快速熔煉。從熔化開(kāi)始至澆注完畢,砂型鑄造不超過(guò)4小時(shí),金屬型鑄造不超過(guò)6小時(shí),壓鑄不超過(guò)8小時(shí)。
為加速熔煉過(guò)程,應(yīng)首先加入中等塊度、熔點(diǎn)較低的回爐料及鋁硅中間合金,以便在坩堝底部盡快形成熔池,然后再加塊度較大的回爐料及純鋁錠,使它們能徐徐浸入逐漸擴(kuò)大的熔池,很快熔化。在爐料主要部分熔化后,再加熔點(diǎn)較高、數(shù)量不多的中間合金,升溫、攪拌以加速熔化。最后降溫,壓入易氧化的合金元素,以減少損失。
5、熔體的轉(zhuǎn)送和澆注
盡管固態(tài)氧化鋁的密度近似于鋁熔體的密度,在進(jìn)入鋁熔體內(nèi)部后,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間才會(huì)沉至坩堝底陪。而鋁熔體被氧化后形成的氧化鋁膜,卻僅與鋁熔體接觸的一面是致密的,與空氣接觸的一面疏松且有大量直徑為60--100A的小孔,其表面積大,吸附性強(qiáng),極易吸附在水汽,反有上浮的傾向。因此,在這種氧化膜與鋁熔體的比重差小,將其混入熔體中,浮沉速度很慢,難以從熔體中排除,在鑄件中形成氣孔太夾雜。所以,轉(zhuǎn)送鋁熔體中關(guān)鍵是盡量減少熔融金屬的攪拌,盡量減少熔體與空氣的接觸。
采用傾轉(zhuǎn)式坩堝轉(zhuǎn)注熔體時(shí),為避免熔體與空氣的混合,應(yīng)將澆包盡量靠所爐咀,并傾斜放置,使熔體沿著澆包的側(cè)壁下流,不致直接沖擊包底,發(fā)生攪動(dòng)、飛濺等。
采用正確合理的澆注方法,是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的重要條件之一。生產(chǎn)實(shí)踐得,注意下列事項(xiàng),對(duì)防止、減少鑄件缺陷是很有效的。
(一)澆注前應(yīng)仔細(xì)檢查熔體出爐溫度、澆包容量及其表面涂料層的干燥程度,其他工具的準(zhǔn)備是否合乎要不。金屬澆口杯在澆注前3--5分鐘之內(nèi)就在砂型上安放好,此時(shí)澆包懷的溫度不高于150度,安置過(guò)早或溫度過(guò)高,澆道內(nèi)憋住大量氣體,在澆注時(shí)有爆炸的危險(xiǎn)。
(二)不能在有“過(guò)堂風(fēng)”的場(chǎng)合下澆注,以及熔體強(qiáng)烈氧化,燃燒,使鑄件產(chǎn)生氧化夾雜等缺陷。
(三)由坩堝內(nèi)獲取熔體時(shí),應(yīng)先用包底輕輕撥開(kāi)熔體表面的氧化皮或熔劑層,緩慢地將澆包浸入熔體內(nèi),用澆包的寬口舀取熔體,然后平穩(wěn)的提起澆包。
(四)端包時(shí)不要掌平,步子要穩(wěn),澆包不宜提得過(guò)高,澆包內(nèi)金屬液面必須保持平穩(wěn),不受攏動(dòng)。
(五)即將澆注時(shí),應(yīng)扒凈澆包的渣子,以免在澆注中將熔渣、氧化皮等帶入鑄型中。
(六)在澆注中,熔體流就保持平穩(wěn),不能中斷,不能直沖口懷的底孔。澆口懷自始至終應(yīng)充滿,液面不得翻動(dòng),澆注速度要控制得當(dāng)。通常,澆注開(kāi)始度就稍慢些,使熔體充填平穩(wěn),然后速度稍快,并基本保持澆注速度不變。
(七)在澆注過(guò)程中,澆包咀與澆口的距離就盡可能靠近,以不超過(guò)50毫米為限,以免熔液過(guò)多地氧化。
(八)帶堵塞的澆口懷,堵塞不能撥得太早,在熔體充滿澆口懷后,再緩慢地斜向撥出,以免熔體在注入澆道時(shí)產(chǎn)生渦流。
(九)距坩堝底部60毫米以下的熔體不宜澆注鑄件。
鋁合金鑄造(ZL)
按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類,代號(hào)編碼分別為100、200、300、400。
為了獲得各種形狀與規(guī)格的優(yōu)質(zhì)精密鑄件,用于鑄造的鋁合金一般具有以下特性。
(1)有填充狹槽窄縫部分的良好流動(dòng)性
(2)有比一般金屬低的熔點(diǎn),但能滿足極大部分情況的要求
(3)導(dǎo)熱性能好,熔融鋁的熱量能快速向鑄模傳遞,鑄造周期較短
(4)熔體中的氫氣和其他有害氣體可通過(guò)處理得到有效的控制
(5)鋁合金鑄造時(shí),沒(méi)有熱脆開(kāi)裂和撕裂的傾向
(6)化學(xué)穩(wěn)定性好,抗蝕性能強(qiáng)
(7)不易產(chǎn)生表面缺陷,鑄件表面有良好的表面光潔度和光澤,而且易于進(jìn)行表面處理
(8)鑄造鋁合金的加工性能好,可用壓模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型鑄造模進(jìn)行鑄造生產(chǎn),也可用真空鑄造、低壓和高壓鑄造、擠壓鑄造、半固態(tài)鑄造、離心鑄造等方法成形,生產(chǎn)不同用途、不同品種規(guī)格、不同性能的各種鑄件。
鑄造鋁合金在轎車上是得到了廣泛應(yīng)用,如發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋、進(jìn)氣歧管、活塞、輪轂、轉(zhuǎn)向助力器殼體等。
缺陷修復(fù)
鋁合金在生產(chǎn)過(guò)程中,容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復(fù)鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢?如果用電焊、氬焊等設(shè)備來(lái)修補(bǔ),由于放熱量大,容易產(chǎn)生熱變形等副作用,無(wú)法滿足補(bǔ)焊要求。
冷焊修復(fù)機(jī)是利用高頻電火花瞬間放電、無(wú)熱堆焊原理來(lái)修復(fù)鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小,不會(huì)造成基材退火變形,不產(chǎn)生裂紋、沒(méi)有硬點(diǎn)、硬化現(xiàn)象。而且熔接強(qiáng)度高,補(bǔ)材與基體同時(shí)熔化后的再凝固,結(jié)合牢固,可進(jìn)行磨、銑、銼等加工,致密不脫落。冷焊修復(fù)機(jī)是修補(bǔ)鋁合金氣孔、砂眼等細(xì)小缺陷的理想方法。
6主要產(chǎn)品編輯
1.鋁合金型材
通過(guò)擠壓加工獲得的鋁及鋁合金材料,所得產(chǎn)品可以為板、棒及各種異形型材,可以廣泛應(yīng)用于建筑、交通、運(yùn)輸、航空航天等領(lǐng)域的新型材料。
2.鋁塑板
鋁塑板是由經(jīng)過(guò)表面處理并用涂層烤漆的3003鋁錳合金、5005鋁鎂合金板材作為表面,PE塑料作為芯層,高分子粘結(jié)膜經(jīng)過(guò)一系列工藝加工復(fù)合而成的新型材料。它既保留了原組成材料(鋁合金板、非金屬聚乙烯塑料)的主要特性,又克服了原組成材料的不足,進(jìn)而獲得了眾多優(yōu)異的材料性質(zhì)。產(chǎn)品特性:艷麗多彩的裝飾性、耐候、耐蝕、耐創(chuàng)擊、防火、防潮、隔音、隔熱、抗震性、質(zhì)輕、易加工成型、易搬運(yùn)安裝等特性。
鋁塑板規(guī)格:
厚度:3mm、4mm、6mm、8mm
寬度:1220mm、1500mm
長(zhǎng)度:1000mm、2440mm、3000mm、6000mm
鋁塑板標(biāo)準(zhǔn)尺寸:1220*2440mm
鋁塑板用途:可應(yīng)用于幕墻、內(nèi)外墻、門廳、飯店、商店、會(huì)議室等的裝飾外,還可用于舊建筑的改建,用作柜臺(tái)、家具的面層、車輛的內(nèi)外壁等。
3.鋁單板
鋁單板均與采用世界知名大企業(yè)的優(yōu)質(zhì)鋁合金加工而成,再經(jīng)表面噴涂美國(guó)PPG、或阿克蘇PVDF氟碳烤漆精制而成,鋁單板主要由面板、加強(qiáng)筋骨,掛耳等組成。
鋁單板特點(diǎn):輕量化,剛性好、強(qiáng)度高、不燃燒性、防火性佳、加工工藝性好、色彩可選性廣、裝飾效果極佳、易于回收、利于環(huán)保。
鋁單板應(yīng)用:建筑幕墻、柱梁、陽(yáng)臺(tái)、隔板包飾、室內(nèi)裝飾、廣告標(biāo)志牌、車輛、家具、展臺(tái)、儀器外殼、地鐵海運(yùn)工具等。