铝及铝合金的分类
变形铝及铝合金一般表现为冶 金工业半成品，即板、管、棒、 丝、带等，或具有一定形状及 其毛坯。 ► 热处理不可强化的铝及铝合金 （或称非热处理强化铝合金） 只可变形强化，由于热处理强 化效应很弱，故不能热处理强 变形铝及铝合金 铸造铝合金 化。此类铝及铝合金包括工业 纯铝，Al-Mn系防锈铝合金、 Al-Mg系防锈铝合金。 ► 热处理强化铝合金既可变形强 化，也可热处理强化。此类铝 合金有Al-Cu、 Al-Mg-Si、 Al热处理不可强化 热处理强化 Zn、 Al-Li等系列铝合金。
铝及铝合金的特点
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与其他金属相比较，铝及铝合金具有独特的和优异的物理特性、化学特性、力学 特性及工艺特性，能适应现代科技及高新工程发展的需要，广泛应用于制造各类 工业产品。对比下表几种金属的特性： 几种金属的物理特性
几种金属的力学性能
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由上述两表可见，铝及铝合金的密度仅为钢的1/3，小与除金属镁以外的其他金 属的密度。虽然抗拉强度和弹性模量比刚低，但铝合金经热处理强化以后，其强 度已超过高强度钢而接近超高强度钢，比模量也接近高强度钢。因此，铝合金特 别适用于轻质承载结构。 铝及铝合金为面心立方结晶体结构。这一结构在温度降低时不发生脆性转变，强 度、延性、韧度不仅不降低，反而可同步提升。现在，铝合金的工作温度可达零 下253℃，因此特别适用于低温和超低温容器。 铝及铝合金的化学性质活泼、极易氧化，在大气条件下，其表面可随时生产一层 附着力强的和难熔（2050℃）的氧化膜，对铝及铝合金的表面起防止进一步氧 化和介质腐蚀的作用，因而耐蚀性好，可在不同的气候条件下与液态的氢、氧、 氮、天然气和重水、石油、浓硝酸等长期接触和相容。特别适用于化工容器。 铝的导电率高，是低碳钢的约6倍，其导热率也高，是低碳钢的约5倍，前者适 用于电力输配，后者适用于热交换。 铝及铝合金的工艺性好，易于扎压、挤压、锻压、冲压、旋压，可制成各种截面 形状的铝材和各种形状的型材。挤压型材有利于减少焊缝数量、减小焊接变形， 便于装配焊接，适于制造轻质复杂结构。
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变形铝及铝合金的牌号及表示方法
组 别 纯铝（w（Al）不小于99.00%） 以铜为主要合金元素的铝合金 以锰为主要合金元素的铝合金 牌 号 1xxx 2xxx 3xxx
以硅为主要合金元素的铝合金
以镁为主要合金元素的铝合金 以镁和硅为主要合金元素的铝合金且以 MgSi相为强化相的铝合金 以锌为主要合金元素的铝合金 以其他合金元素为主要合金元素的铝合金 备用合金组
铝及铝合金的概述
铝及铝合金具有优异的物理特性、化学特性、力学特性及工艺特性，是宇航、化工、交通 运输等工业重要的结构材料之一。随着焊接技术的进步，人们已研制成多种能够满足各种 特殊使用要求的铝合金焊接结构，如宇宙飞船、航天飞机、轻型汽车以及能导电、散热、 耐腐蚀、耐超低温的各种铝合金焊接产品。 ► 铝是仅次于氧和硅，在地壳中含量最高的金属元素之一。与其他金属材料相比，铝具有许 多优点，除了密度小之外，铝几乎具有与铜相当的导电导热性能。
焊接特性
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铝及铝合金的理化特性也使其焊接工艺与钢有许多不同之处。铝及铝合金的表面 氧化膜可妨碍焊接及钎焊过程的进行或引发一些与其相关的缺陷。因此，焊接前 需将其去除，焊接过程中需防止焊接区发生氧化。由于其比热、导电率及热导率 很高，焊接时，焊接热输入应远大于焊接钢件，需采用功率很大的焊接设备 由于线膨胀系数较大，焊接变形及裂纹倾向也较大，焊接时需采用相应的有效措 施。由于焊铝时的温度变化不会引起焊件颜色的变化，所以焊接时操作有一定难 度，需要提高焊工的技术熟练程度。 铝及防锈铝合金焊接性好，但不少高强度铝合金焊接性不良，特别是容易在焊接 过程中产生焊接裂纹或钎焊时发生母材过烧现象。 目前，铝及铝合金的焊接技术已经有了长足的进步。除了气焊电弧焊外，现在已 经广泛采用氩弧焊、氦弧焊、等离子弧焊、真空电子束焊、真空钎焊、气体保护 钎焊、电阻焊、扩散焊、摩擦焊等其他许多特种焊接方法。
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导电、导热性好 铝的导电、导热性能仅次于银、铜和金。 反射性强 铝的抛光面对白光的反射率大于80%，纯度越高，反射率越高。另外铝对红外 线、紫外线、电磁波、热辐射也都有良好的反射性能。 无磁性、冲击不生火花 对某些特殊用途如仪表材料。电气设备的屏蔽材料、易燃、易爆 物生产器材等，这种性能非常重要。 吸音性 对室内装饰有利，也可配制成减震合金。 耐核辐射 对高能中子而言，铝具有与其他金属相同程度的中子吸收界面；对低能范围内 的中子吸收界面小，仅次于铍、镁、锆等金属。铝能耐辐射的原因是对其照射生成的感应 放射衰减很快。 美观 铝及其合金由于反射能力强，表面表面呈银白色光泽，经机加工后可得到很高的光 洁度和光亮度。经阳极氧化和着色，不仅可以获得五颜六色、光彩夺目的表面，还可以进 一步提高抗耐蚀性能。铝还可以电镀、覆盖陶瓷，是生产涂料材料的好基体。涂漆后不会 产生裂纹和脱皮，即使局部有损伤也不会产生蚀斑。
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纯铝的一般特性 密度小 纯铝的密度接近2700kg/m³，约为铁或铜的1/3。 可强化 纯铝的强度虽然不高，退货状态的抗拉强度约为80MPa，通过冷加工可使其强度提 高一倍以上。通过添加镁、锌、铜、锰、硅、锂等合金化元素和热处理进一步强化可以获 得更高的强度。目前我们已经可以得到抗拉强度大于700MPa的铝合金，其比强度可与优质 合金钢媲美。 易加工 铝可用任何方法铸造。铝的塑性好，加工速度快，可轧成薄板和箔；拉成管材和细 丝；挤压成各种复杂断面的型材；可用大多数机床所能达到的最大速度进行机械加工。 耐腐蚀 铝及其合金的表面易生成一层致密、牢固的Al2O3保护膜。这种保护膜只有在碱性 溶液或者卤素离子的激烈作用下才会遭到破坏。因此，铝有很好的耐大气腐蚀和水腐蚀的 能力。能抵抗多数酸和有机物腐蚀，采用缓蚀剂可耐弱碱液腐蚀；采用保护措施，可提高 铝合金的抗蚀性能。 无低温脆性 在0℃以下，铝的强度和塑性不仅不会随温度降低而降低，反而会提高。