鋁合金的分類
魔猴君 知識(shí)堂 2072天前
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料，在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應(yīng)用最多的合金。
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：
形變鋁合金能承受壓力加工。可加工成各種形態(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。
一、鋁合金分類之變形鋁合金
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。目前市場(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(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。 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。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. 目前基本依靠進(jìn)口，我國(guó)的生產(chǎn)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(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。
二、鋁合金的應(yīng)用
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。
以下是各種型號(hào)的應(yīng)用領(lǐng)域：
1050： 食品、化學(xué)和釀造工業(yè)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(chǎng)合，但對(duì)強(qiáng)度要求不高，化工設(shè)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(qiáng)度的零件部件，例如化工產(chǎn)品、食品工業(yè)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(xué)反光沉積膜
1350 ：電線、導(dǎo)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(jī)械加工產(chǎn)品
2014：應(yīng)用于要求高強(qiáng)度與硬度（包括高溫）的場(chǎng)合。飛機(jī)重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車輪與結(jié)構(gòu)元件，多級(jí)火箭第一級(jí)燃料槽與航天器零件，卡車構(gòu)架與懸掛系統(tǒng)零件
2017：是第一個(gè)獲得工業(yè)應(yīng)用的2XXX系合金，目前的應(yīng)用范圍較窄，主要為鉚釘、通用機(jī)械零件、結(jié)構(gòu)與運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件，螺旋槳與配件
2024：飛機(jī)結(jié)構(gòu)、鉚釘、導(dǎo)彈構(gòu)件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結(jié)構(gòu)件
2036： 汽車車身鈑金件
2048：航空航天器結(jié)構(gòu)件與兵器結(jié)構(gòu)零件
2124：航空航天器結(jié)構(gòu)件
2218：飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)活塞，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸頭，噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪和壓縮機(jī)環(huán)
2219： 航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機(jī)蒙皮與結(jié)構(gòu)零件，工作溫度為-270~300℃。 焊接性好，斷裂韌性高，T8狀態(tài)有很高的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)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(fā)動(dòng)機(jī)零件
2A01：工作溫度小于等于100℃的結(jié)構(gòu)鉚釘
2A02：工作溫度200~300℃的渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向壓氣機(jī)葉片
2A06：工作溫度150~250℃的飛機(jī)結(jié)構(gòu)及工作溫度125~250℃的航空器結(jié)構(gòu)鉚釘
2A10：強(qiáng)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(jié)構(gòu)鉚釘
2A11 ：飛機(jī)的中等強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)件、螺旋槳葉片、交通運(yùn)輸工具與建筑結(jié)構(gòu)件。航空器的中等強(qiáng)度的螺栓與鉚釘
2A12： 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)?，建筑與交通運(yùn)輸工具結(jié)構(gòu)件
2A14：形狀復(fù)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(fù)雜的中等強(qiáng)度零件
2A60：航空器發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)輪、導(dǎo)風(fēng)輪、風(fēng)扇、葉輪等 2A70 飛機(jī)蒙皮，航空器發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、導(dǎo)風(fēng)輪、輪盤等
2A80：航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件 2A90 航空發(fā)動(dòng)機(jī)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(qiáng)度高的工作，如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置，運(yùn)輸液體產(chǎn)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(qiáng)度的零部件，化工產(chǎn)品生產(chǎn)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(dòng)房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等
3A21：飛機(jī)油箱、油路導(dǎo)管、鉚釘線材等；建筑材料與食品等工業(yè)裝備等
5005 與3003合金相似，具有中等強(qiáng)度與良好的抗蝕性。用作導(dǎo)體、炊具、儀表板、殼與建筑裝飾件。陽(yáng)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(diào)協(xié)調(diào)一致
5050：薄板可作為致冷機(jī)與冰箱的內(nèi)襯板，汽車氣管、油管與農(nóng)業(yè)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(qiáng)度與中等的靜態(tài)強(qiáng)度，用于制造飛機(jī)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(hù)套鉚釘、拉鏈、釘子等；包鋁的線材廣泛用于加工農(nóng)業(yè)捕蟲器罩，以及需要有高抗蝕性的其他場(chǎng)合
5083：用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強(qiáng)度的場(chǎng)合，諸如艦艇、汽車和飛機(jī)板焊接件；需嚴(yán)格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)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(qiáng)度的場(chǎng)合，例如艦艇、汽車、飛機(jī)、低溫設(shè)備、電視塔、鉆井裝置、運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零部件與甲板等
5154：焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶結(jié)構(gòu)與海上設(shè)施、運(yùn)輸槽罐
5182：薄板用于加工易拉罐蓋，汽車車身板、操縱盤、加強(qiáng)件、托架等零部件
5252：用于制造有較高強(qiáng)度的裝飾件，如汽車等的裝飾性零部件。在陽(yáng)極氧化后具有光亮透明的氧化膜
5254：過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)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(jié)構(gòu)，壓力容器，海洋設(shè)施管道
5456：裝甲板、高強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)、貯槽、壓力容器、船舶材料
5457：經(jīng)拋光與陽(yáng)極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件
5652：過(guò)氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器
5657：經(jīng)拋光與陽(yáng)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(xì)的晶粒組織
5A02：飛機(jī)油箱與導(dǎo)管，焊絲，鉚釘，船舶結(jié)構(gòu)件
5A03：中等強(qiáng)度焊接結(jié)構(gòu)，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來(lái)代替5A02合金
5A05：焊接結(jié)構(gòu)件，飛機(jī)蒙皮骨架
5A06：焊接結(jié)構(gòu)，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機(jī)蒙皮骨部件
5A12：焊接結(jié)構(gòu)件，防彈甲板
6005：擠壓型材與管材，用于要求強(qiáng)高大于6063合金的結(jié)構(gòu)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(qiáng)度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結(jié)構(gòu)性，如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、夾具、機(jī)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(tái)架、家具、欄柵等用的擠壓材料
6066：鍛件及焊接結(jié)構(gòu)擠壓材料
6070：重載焊接結(jié)構(gòu)與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材
6101：公共汽車用高強(qiáng)度棒材、電導(dǎo)體與散熱器材等
6151：用于模鍛曲軸零件、機(jī)器零件與生產(chǎn)軋制環(huán)，供既要求有良好的可鍛性能、高的強(qiáng)度，又要有良好抗蝕性之用
6201：高強(qiáng)度導(dǎo)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(yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應(yīng)力零件
6351：車輛的擠壓結(jié)構(gòu)件，水、石油等的輸送管道
6463：建筑與各種器具型材，以及經(jīng)陽(yáng)極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件
6A02：飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零件，形狀復(fù)雜的鍛件與模鍛件
7005：擠壓材料，用于制造既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的焊接結(jié)構(gòu)，如交通運(yùn)輸車輛的桁架、桿件、容器；大型熱交換器，以及焊接后不能進(jìn)行固熔處理的部件；還可用于制造體育器材如網(wǎng)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(dǎo)彈裝置
7049：用于鍛造靜態(tài)強(qiáng)度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂勇力的零件，如飛機(jī)與導(dǎo)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(jī)結(jié)構(gòu)件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對(duì)合金的要求是：抗剝落腐蝕、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高
7072 空調(diào)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(jī)結(jié)構(gòu)及期貨 他要求強(qiáng)度高、抗腐蝕性能強(qiáng)的高應(yīng)力結(jié)構(gòu)件、模具制造 7175：用于鍛造航空器用的高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)性。T736材料有良好的綜合性能，即強(qiáng)度、抗剝落腐蝕與抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性能、斷裂韌性、疲勞強(qiáng)度都高
7178：供制造航空航天器的要求抗壓屈服強(qiáng)度高的零部件
7475：機(jī)身用的包鋁的與未包鋁的板材，機(jī)翼骨架、桁條等。其他既要有高的強(qiáng)度又要有高的斷裂韌性的零部件
7A04：飛機(jī)蒙皮、螺釘、以及受力構(gòu)件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架.
