铝挤成型工艺介绍
铝的主要特性:
铝及其合金的优良特点是其外观好、质轻,可机加工性、物理和力学性 能好,以及抗腐蚀性好,从而使铝及铝合金在很多应用领域中被认为最为经济 实用。
铝的密度只有2.7g/cm3,约为钢、铜或黄铜的密度(分别为7.83g/ cm3, 8.93g/ cm3)的1/3。在大多数环境条件下,包括在空气、水(或盐水)、石油化学和 很多化学体系中,铝能显示优良的抗腐蚀性。
铝挤型常用材质:
一般适用制作挤型材料有6061、6063、7005‧‧‧,电子业界所选用散热片之材料为6063牌号 6063铝挤型: (系属AL-Mg-Si锻炼用合金之其中一种材质)
牌号
特性
适合产品
6063
9
热挤压铝合金用途
2XXX系列合金: 螺丝制造、航空机体、卡车骨架、塑料铸模及锻造缸头 6XXX系列合金: 门窗、家具、建筑装饰用棒及线、机械零件、道路车辆、
切削加工材 6061 Fe含量较高,所以硬度较大.适合于做工业形材. 6463 Mg含量较高,所以美观光泽度高. 6063 Cu含量较高,所以传导性较高.含铜量的大小将
-
-
-
0.05
1.00
0.60
0.70 0.20
1.50
-
-
-
-
0.25
0.40 0.10
0.10
-
-
-
0.40
0.40
0.40 0.10
1.00
0.60
-
-
-
0.90
0.35 0.10
0.10
0.30
0.10
-
-
0.60
0.30 0.10
0.10
0.40
-
0.15
-
0.80
0.70 0.40
0.15
铝工业的发展还不只限于上述内容。铝在商业上应用于诸如镜框、 门牌和餐用托盘之类的新颖物品。铝制的炊事用具也成为市场上的一 类商品。现在,铝已发展成具有各种各样用途的材料,其范围之广足 以使现代生活的各个侧面直接地受到铝的应用的影响。
铝的生产
铝电解工艺流程:现代铝工业生产采用冰晶石—氧化铝融盐电 解法。熔融冰晶石是溶剂,氧化铝作为电解铝生产 溶质,以碳素体 作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃-970℃下, 在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。
-
0.80
0.25
0.20
0.80
0.40
-
1.20
0.14
0.25
0.45
-
-
0.90
-
0.05
1.00
0.06
4.00
1.80
0.20
5.00
2.10
0.18
5.10
2.90
0.28
6.10
其它
Ti
each
total
-
Bi 0.2-0.6
-
-
-
Pb 0.2-0.6 0.05 0.15
-
-
-
-
-
-
冷加工 热加工
固熔处理、淬火(W)
冷却(T1)
室温时效(T4)
冷加工(T2)
人工时效(T5)
冷加工(T3)
人工时效(T6)
人工时效(T10)
人工时效(T8)
冷加工(T9)
安定化处理(T7)
制造条件与质别符号-非热处理型
热加工
退火(O)
冷加工(H1n)
适度软化(H2n)
安定化处理(H3n)
涂装软化(H4n)
化学成份
Mg
Cr
Zn
-
-
-
-
-
0.30
-
-
-
-
-
0.10
2.20
0.15
-
2.80
0.35
0.10
4.00
0.05
-
4.90
0.25
0.25
0.40
-
-
0.60
0.10
0.10
0.45
-
-
0.60
0.05
0.15
0.80
0.04
-
1.20
0.35
0.20
0.45
-
-
0.90
0.10
0.10
0.60
-
机加工性: 铝的可机加工性是优良的。在各种变形铝合金和铸造铝合金中,以及在这 些合金产出后具有的各种状态中,可机加工特性的变化相当大,这就需要 特殊的机床或技术。 可成形性: 这是铝及许多铝合金较重要的特性之一。特定的拉伸强度、屈服强度、可 延展性和相应的加工硬化率支配着允许变形量的变化。商业上可提供的铝 合金在不同形态下成形性的额定值取决于成形的工艺方法。这些额定值在 作金属加工特性的定性对照中仅能起大致的指导作用,即不能定量地作为 成形性的极值。 锻性: 铝合金可以锻造成形状与品种繁多的锻件,它们的最终部件锻造设计标准 的选择范围(基于预定的用途)是很宽的。 连接铝可用各式各样的方法连接, 包括熔焊、电阻焊、硬焊、软焊、粘结以及诸如铆接和栓接之类的机械方 法。 可回收性: 铝具有极高的回收性,再生铝的特性与原生铝几乎没有分别。这点使铝成 为环保人士的宠儿。
铝的表面具有高度的反射性。辐射能、可见光、辐射热和电波都能有效 地被铝反射,而阳极氧化和深色阳极氧化的表面可以是反射性的,也可以是吸 收性的,抛光后的铝在很宽波长范围内具有优良的反射性,因而具有各种装饰 用途及具有反射功能性的用途。
铝通常显示出优良的电导率和热导率,具有高电阻率的一些 特定铝合金也已经研制成功,这些合金可用于如高转矩的电动机中。 铝由于它的优良电导率而常被选用。在重量相等的基础上,铝的电 导率近于铜的两倍。铝合金的热导量率大约是铜的50-60%,这对制 造热交换器、蒸发器、加热电器、炊事用具,以及汽车的缸盖与散 热器皆为有利。
铝材分类
• 依加工型态: 锻造用及铸造用铝合金 a. 锻造用铝合金:依成份 1xxx: Al 2xxx: Al-Cu 3xxx: Al-Mn 4xxx: Al-Si 5xxx: Al-Mg 6xxx: Al-Mg-Si 7xxx: Al-Zn-Mg 8xxx: others
化学反应主要通过这个方程进行:2Al2O3+3C==4Al+ 3CO2。 阳极:2O2ˉ+C-4eˉ=CO2↑ 阴极:Al3+3eˉ=Al。 阳极产物主要是二氧化碳和一氧化碳气体,其中含有一定量的 氟化氢等有害气体和固体粉尘。为保护环境和人类健康需对阳极气 体进行净化处理,除去有害气体和粉尘后排入大气。阴极产物是铝 液,铝液通过真空抬包从槽内抽出,送往铸造车间,在保温炉内经 净化澄清后,浇铸成铝锭 (aluminum ingot)。
代号 F O H W
T
名称 制造状态 退火状态 冷加工硬化状态 固熔热处理 热处理状态(不同于F、O、 H状态)
说明 制造状态,无特别规定机械性质 退火状态,最柔软之状态 冷加工硬化状态,只适用于伸展材 固熔热处理,室温下之机械性质不安定 固熔热处理或高温加工后冷却
调质代号 H1n H2n H3n H4n
铝是非铁磁性的,这对电气工业和电子工业而言是一重要特 性。铝是不能自燃的,这对涉及装卸或接触易燃易爆材料的应用来 说是重要的。铝无毒性,通常用于制造盛食品和饮料的容器。它的 自然表面状态具有宜人的外观。它柔软、有光泽,而且为了美观, 还可着色或染上纹理图案。
一些铝合金在强度上超过结构钢材,但是纯铝及某些铝合金 的强度和硬度极低。在现代生活中,铝已经广泛地应用在建筑行业 中。
3003
Min
Max
5052
Min
Max
5083
Min
Max
6005
Min
Max
6060
Min
Max
6061
Min
Max
6063
Min
Max
6082
Min
(6351)
Max
6262
Min
Max
6463
Min
Max
7005
Min
Max
7075
Min
Max
Si
Fe
Cu
Mn
-
-
5.00
-
0.40
0.70 6.00
山东巍桥的电解铝及铸锭车间
铝锭熔铸
熔铸时主要加上硅.镁及晶粒细化剂。 炉温720-730度。
冶炼出来的铝含有的主要杂质是铁与硅,锌、镓、钛、钒也通 常作为微量杂质存在。国际上铝的最低纯度是以确定的成分及其数 值作为基本标准。在美国,以形成常规做法是将铁与銈的相对浓度 作为更重要的标准来考虑。未合金化的金属级别,可由其纯度来决 定,如含铝量为99.70%的铝,或者由美国铝协会制订的方法来决定, 该法规定以Pxxx级别为标准。在后一种情况下,字母P后的数字表 明硅与铁各自的最大的百份之零点几数值。
-
-
-
-
-
-
0.05 0.15
0.01Zr-源自-0.060.08-0.20
0.05 0.15
-
Zr+Ti
-
-
0.20
<0.25
0.05 0.15
铝合金的可挤压性及力学性能比对表
合金
可挤压性 可否挤压空
指数
心型材
典型状态
1100 150
Yes
H112
2014
20
No
T4
3003 110
Yes
H112
5052
HXn调质分类调质分类
说明 只加工硬化
加工硬化后,适度软化处理 加工硬化后,安定化处理 加工硬化后,涂装工程烧稍微软化