鋁合金的分類
魔猴君 知識堂 2039天前
鋁合金是工業(yè)中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已大量應用。工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，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，前者以化學成份Al表示，后者用漢語拼音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化型鋁合金和可熱處理強化型鋁合金。不可熱處理強化型不能通過熱處理來提高機械性能，只能通過冷加工變形來實現(xiàn)強化，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。可熱處理強化型鋁合金可以通過淬火和時效等熱處理手段來提高機械性能，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(chǎn)過程比較單一，價格相對比較便宜，是目前常規(guī)工業(yè)中最常用的一個系列。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(jù)最后兩位阿拉伯數(shù)字來確定這個系列的最低含鋁量，比如1050系列最后兩位阿拉伯數(shù)字為50，根據(jù)國際牌號命名原則，含鋁量必須達到99.5%以上方為合格產(chǎn)品。我國的鋁合金技術標準(gB/T3880-2006)中也明確規(guī)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(guī)工業(yè)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(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,機械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點,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。主要特點為密度低，抗拉強度高，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(yōu)點6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應用?？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. 目前基本依靠進口，我國的生產(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、鋁合金的應用
各種飛機都以鋁合金作為主要結構材料。飛機上的蒙皮、梁、肋、桁條、隔框和起落架都可以用鋁合金制造。飛機依用途的不同，鋁的用量也不一樣。著重于經(jīng)濟效益的民用機因鋁合金價格便宜而大量采用，如波音767客機采用的鋁合金約占機體結構重量 81%。軍用飛機因要求有良好的作戰(zhàn)性能而相對地減少鋁的用量，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反應,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”號飛船的“土星” 5號運載火箭各級的燃料箱、氧化劑箱、箱間段、級間段、尾段和儀器艙都用鋁合金制造。
航天飛機的乘員艙、前機身、中機身、后機身、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)星和空間探測器的主要結構材料也都是鋁合金。
以下是各種型號的應用領域：
1050： 食品、化學和釀造工業(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(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(chǎn)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(tǒng)零件
2017：是第一個獲得工業(yè)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(fā)動機和柴油發(fā)動機活塞，飛機發(fā)動機汽缸頭，噴氣發(fā)動機葉輪和壓縮機環(huán)
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(tài)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。活塞和航空發(fā)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(fā)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?shù)?，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(fā)動機壓氣機輪、導風輪、風扇、葉輪等 2A70 飛機蒙皮，航空器發(fā)動機活塞、導風輪、輪盤等
2A80：航空發(fā)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(fā)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(chǎn)品處理與貯存裝置，運輸液體產(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(yè)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(diào)協(xié)調(diào)一致
5050：薄板可作為致冷機與冰箱的內(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、疲勞強度與中等的靜態(tài)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(nóng)業(yè)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(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(jīng)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(chǎn)品貯存容器
5657：經(jīng)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(yè)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(yè)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(chǎn)軋制環(huán)，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(yōu)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(jīng)陽極氧化處理后有明亮表面的汽車裝飾件
6A02：飛機發(fā)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(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、導彈裝置
7049：用于鍛造靜態(tài)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(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.
