以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63~2.85g/cm3,有较高的强度(σb为110~650MPa),比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
金属包装
铝合金可用于金属包装,其具有以下优良特点:力学性能好,质轻抗压强度高,经久耐用,便于储存和运输商品;阻隔性能好,可阻挡阳光、氧气和潮湿的环境对物品的破坏,可延长物品的保质期;质地好、有美感,铝合金用作包装有独特的金属光泽,触摸感好、美观,提升商品品质;易回收,可循环利用,节约资源,减少环境污染。铝合金被广泛用于啤酒、饮料及其他食品罐,多为冲压拉延成型结构。铝箔器皿美观、质轻、传热性好,用于快餐食品的包装,具有保鲜、保味、的功效,被越来越多的食品行业使用。铝合金金属软管可挤压变形,内装物挤压即可使用,简单方便,常用于膏状化妆品包装。
较常见的牌号:1060、2024、5052、6061、6063、7075。
1060:1060属普通工业纯铝,含铝量不小于99.60%,其特点是:强度低,加工硬化是的强化途径。热加工和冷加工性能好,导热导电率高,抗蚀性能优良。广泛用于要求成形性能良好、抗蚀、可焊的工业设备,也可作为电导体材料。
2024: 2024合金的成份和组织与2A12合金相同,仅2124合金中杂质Fe、Si的含量限制较低。2024合金薄板、厚板和型材已成功地用于制造飞机、火箭的蒙皮、舱段、整体油箱壁板、翼粱等。
5052:5052合金的镁含量为2.5%,在铝-镁系防锈铝中属含镁量较低者。广泛应用于制造飞机的燃料和燃油管及燃料箱、各种船舶和运输工具中的零部件、薄板金属制品、仪表、街灯支架、铆钉和线材等。
6061:6061合金为Al-Mg-Si系可热处理强化铝合金,可加工成板、管、棒、型、线材和锻件。广泛用于建筑型材,需要良好耐蚀性能的大型结构件,卡车、船舶、铁道车辆结构件,导管,家居等。
6063:6063合金为Al-Mg-Si系可热处理强化铝合金,可挤压成棒材、型材、管材。广泛用于建筑结构材料和装饰材料,如门框、窗框、壁板、货柜、家具、升降梯,以及飞机、船舶、轻工业部门、建筑物等不同颜色的装饰构件。
7075:7075合金是Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝,其特点是固溶处理后塑性好,热处理强化非常明显。可加工成板材(包铝与不包铝),管材、型材,棒材和锻件。主要用于飞机结构件和其他高强度抗腐蚀结构件。
1. 极易氧化。在空气中,铝容易同氧化合,生成致密的三氧化二铝薄膜(厚度约0.1-0.2μm),熔点高(约 2050℃),远远超过铝及铝合金的熔点(约600℃左右)。氧化铝的密度3.95-4.10g/cm3,约为铝的1.4倍, 氧化铝薄膜的表面易吸附水分,焊接时,它阻碍基本金属的熔合,极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷,引起焊缝 性能下降。
2. 易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢,由于液态铝可溶解大量的氢,而固态铝几乎不溶解氢, 因此当熔池温度快速冷却与凝固时,氢来不及逸出,容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免,氢的 来源很多,有电弧焊气氛中的氢,铝板、焊丝表面氧化膜吸附空气中的水分等。实践证明,即使氩气按GB/T4842标 准要求,纯度达到99.99% 以上,但当水分含量达到20ppm时,也会出现大量的致密气孔,当空气相对湿度超过 80%时,如果不采取加热等措施,焊缝就会明显出现气孔。同时,采用小电流慢速焊,加大焊缝冷却时间,并利用 焊丝电弧进行熔池搅动,可以较好的帮助气体排出熔池。
3. 焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍,易产生较大的焊接变形的内应力,对刚 性较大的结构将促使热裂纹的产生。
4. 铝的导热系数大(纯铝0.538卡/Cm.s.℃)。约为钢的4倍,因此,焊接铝和铝合金时,比焊钢要消耗更多的热 量。
5. 合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素(如镁、锌、锰等),在高温电弧作用下,极易蒸发烧损,从 而改变焊缝金属的化学成分,使焊缝性能下降。
6. 高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低,破坏了焊缝金属的成形,有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现 象。
7. 无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态时,无明显的颜色变化,使操作者难以掌握加热温度。