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。
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,它的應(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)龋ㄖc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(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(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、起落架等。