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鋁合金型材常用合金分類
變形鋁合金型材所用合金可按照以下幾個(gè)主要特征進(jìn)行分類:
(1)按照抗拉強(qiáng)度的高低分為:低強(qiáng)度(σb<294Mpa)、中等強(qiáng)度(σb=294~441Mpa)和高強(qiáng)度(σb>441Mpa)鋁合金;
(2)按照熱處理強(qiáng)化程度分為:熱處理強(qiáng)化鋁合金和熱處理不強(qiáng)化鋁合金;
(3)按照焊接性能分為:可焊接鋁合金,在熔化焊接時(shí),能夠保持或者僅稍微改變其力學(xué)性能;不可焊接鋁合金,在熔化焊接時(shí),合金的強(qiáng)度性能顯著降低;
(4)按照抗腐蝕性能分為:高抗蝕性(在大氣條件下和在海水中抗一般腐蝕性能和抗應(yīng)力腐蝕性能高)、中等抗蝕性和低抗蝕性鋁合金;
上述分類方法在很大程度上是有條件的,因?yàn)槟承┖辖鸶鶕?jù)變形條件和熱處理制度的不同可以劃分為不同類型;例如,一次擠壓的2A12合金半成品,淬火和自然時(shí)效以后要保持未再結(jié)晶組織,其強(qiáng)度大于441Mpa,屬于高強(qiáng)度鋁合金;但經(jīng)過(guò)二次擠壓或用軋制方法生產(chǎn)的2A12合金則具有完全的或者部分的再結(jié)晶組織,其抗拉強(qiáng)度低于441Mpa,屬于中等強(qiáng)度合金;在淬火和人工時(shí)效狀態(tài)下6A02合金半成品,其強(qiáng)度高于294Mpa,屬于中等強(qiáng)度合金,而在淬火和自然時(shí)效狀態(tài)下,其抗拉強(qiáng)度低于294Mpa,屬于低強(qiáng)度鋁合金;
還涉及到其它性能(抗蝕性、可焊性);例如,5A05和5A06合金根據(jù)變形條件和最終退火溫度的不同,其抗應(yīng)力腐蝕性能可能有高有低;
雖然有上述的例外情況,但是合金的分類方法仍然可以根據(jù)變形和熱處理?xiàng)l件、使用性能、使用范圍接近的合金分組,合金的分類具有重要的意義;
低強(qiáng)度鋁合金(工業(yè)純鋁、3A21、5005、5A02、5A03、5086)熱處理后不強(qiáng)化,其半成品在退火狀態(tài)下和冷作硬化后使用;某些鋁-鎂-硅合金,例如6063、6061,也屬于低強(qiáng)度鋁合金;但是這些合金熱處理后可強(qiáng)化;這些鋁合金型材在淬火和人工時(shí)效或自然時(shí)效后使用;這些合金具有良好的可焊性和高的抗蝕性;上述合金在冷作硬化狀態(tài)下進(jìn)行熔焊時(shí),焊縫區(qū)和靠近焊縫區(qū)的強(qiáng)度明顯降低;因此,對(duì)于制造等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),焊接區(qū)的壁板部分應(yīng)該加厚;
中等強(qiáng)度的合金可以分為兩組:熱處理不強(qiáng)化鋁合金,5A05、5A06、5B06和熱處理強(qiáng)化鋁合金:6A02、2A11、2A70、2A06等;第一組合金的半成品只是在退火狀態(tài)下使用,具有良好的可焊性和高抗蝕性;第二組合金的半成品在淬火和自然時(shí)效或人工時(shí)效后使用;該組合金的抗蝕性和可焊性是不同的;銅含量限制在0.1%以下的2A02合金,屬于高抗蝕性和可焊性合金,而2A11合金的抗蝕性和可焊性則低;
高強(qiáng)度鋁合金7A04和2A12在熱處理時(shí)可急劇強(qiáng)化;7A04合金的半成品在淬火和人工時(shí)效后使用,而2A12合金半成品通常在淬火和自然時(shí)效后使用;這組合金的抗蝕性不高,必須采用專門(mén)的保護(hù)方法(包鋁、陽(yáng)極氧化、涂油漆層);7A04合金的一般抗蝕性比2A12合金略微高一些;但是2A12合金具有很高的塑性性能和熱強(qiáng)性;
當(dāng)焊接熱處理強(qiáng)化鋁合金時(shí),其焊縫和靠近縫區(qū)的強(qiáng)度大大減弱,其抗蝕性下降;所以這些合金是屬于不可焊的;這些合金的結(jié)構(gòu)裝配采用鉚接,而很少采用螺栓連接;
7A04、2A12以及2A06合金主要用于制造承力結(jié)構(gòu)所需要的壁板;
7A04合金制造的結(jié)構(gòu)可在不超過(guò)100℃的溫度下長(zhǎng)期工作;例如,飛機(jī)的蒙皮、桁條、隔框、大梁、建筑上用的承力構(gòu)架,載重汽車(chē)的框架、車(chē)身,鐵路車(chē)廂的骨架和地板等;
利用2A06合金制造150~250℃溫度下工作的鋁型材結(jié)構(gòu);2A06合金的大型鋁型材和壁板在淬火和自然時(shí)效狀態(tài)下,與2A12合金不同,它沒(méi)有晶間腐蝕和腐蝕破裂現(xiàn)象;
2A06合金可用于制造蒙皮、大梁、隔框,在使用時(shí)承受劇烈加熱的其它結(jié)構(gòu)零件;
2A70、2A50、5A05、5A06合金主要用于制造承受中等負(fù)荷結(jié)構(gòu)的壁板,2A70和2A50合金在淬火和人工時(shí)效后使用,5A05和5A06合金在退火后使用;可用這些合金制造鐵路車(chē)廂的框架和車(chē)身、焊接油箱、建筑物上承受載荷的吊棚、隔板、船舶的甲板、上層建筑和隔板等;
采用淬火和自然時(shí)效狀態(tài)下的6A02和6063合金制造裝飾壁板和民用建筑結(jié)構(gòu);在這種狀態(tài)下,上述合金具有高抗蝕性,能很好的拋光和陽(yáng)極氧化處理;此外,在某些情況下,利用5A06和5A03合金制造民用建筑結(jié)構(gòu);
合金牌號(hào)
|
主要成分/%
|
雜質(zhì)(不大于)/%
|
||||||||||||||||||
Cu
|
Mg
|
Mn
|
Ni
|
Fe
|
Si
|
Zn
|
Ti
|
Cr
|
Be
|
Fe
|
Si
|
Cu
|
Mn
|
Ni
|
Zn
|
Ti
|
Mg
|
其他雜質(zhì)
|
||
每種
|
總和
|
|||||||||||||||||||
1035
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.3
|
0.3
|
0.05
|
0.025
|
-
|
0.1
|
0.15
|
0.05
|
0.02
|
0.05
|
3021
|
|
|
1.0 ~ 1.6 |
|
|
|
|
|
|
|
0.7
|
0.6
|
0.2
|
|
|
0.1
|
0.2
|
0.05
|
0.05
|
0.1
|
5A06
|
|
5.8 ~ 6.8 |
0.5 ~ 0.8 |
|
|
|
|
0.02 ~ 0.1 |
|
0.0002 ~ 0.005 |
0.4
|
0.4
|
0.1
|
|
|
0.2
|
|
|
0.05
|
0.1
|
6063
|
|
0.4 ~ 0.9 |
|
|
|
0.3 ~ 0.7 |
|
|
|
|
0.5
|
|
0.1
|
0.1
|
|
0.2
|
0.15
|
|
0.05
|
0.1
|
6A02
|
0.1 ~ 0.5 |
0.45 ~ 0.9 |
0.15 ~ 0.35 |
|
|
0.5 ~ 1.2 |
|
|
|
|
0.5
|
|
|
|
|
0.2
|
0.15
|
|
0.05
|
0.1
|
2A12
|
3.8 ~ 4.9 |
1.2 ~ 1.8 |
0.8 ~ 0.9 |
|
|
|
|
|
|
|
0.5
|
0.5
|
|
|
0.1
|
0.3
|
0.1
|
|
0.05
|
0.1
|
2A70
|
1.9 ~ 2.5 |
1.4 ~ 1.8 |
|
0.8 ~ 1.3 |
0.8 ~ 1.3 |
|
|
0.02 ~ 0.1 |
|
|
|
0.35
|
|
0.2
|
|
0.3
|
|
|
0.05
|
0.1
|
2A06
|
3.8 ~ 4.3 |
1.7 ~ 2.3 |
0.6 ~ 1.0 |
|
|
|
|
0.02 ~ 0.1 |
|
0.0002 ~ 0.005 |
0.5
|
0.5
|
|
|
|
|
|
0.1
|
0.05
|
0.1
|
7A04
|
1.4 ~ 2.0 |
1.8 ~ 2.8 |
0.2 ~ 0.6 |
0.1
|
|
|
5.0 ~ 7.0 |
|
0.1 ~ 0.25 |
|
0.5
|
0.5
|
|
|
|
|
|
|
0.05
|
0.1
|
某些情況下,采用1035工業(yè)純鋁和3A21合金壁板制造建筑結(jié)構(gòu)用的裝飾部件;擠壓鋁型材所采用的合金的化學(xué)成分如上表所示,表中列舉出了我國(guó)部分?jǐn)D壓型材鋁合金化學(xué)成分對(duì)照情況;
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