铝合金的特点及应用318讲解课件.ppt

1、铝合金的特点及应用121210班318铝合金的特点及应用铝合金的特点铝合金的特点 铝的密度小，仅为2.7（属轻金属），约为钢的1/.由于铝的表面易被氧化形成致密而稳定的氧化膜，所以耐蚀性好。铝有较好的铸造性，由于铝的融化温度低，流动性好，易于制造各种复杂外形的零件。铝中加入一种或几种元素后即构成铝合金，铝合金相对于纯铝可以提高强度和硬度，除固溶强化外，有些铝合金还可以热处理强化，有些铝合金的抗拉强度可以超过600MPa，与低碳钢相比，比强度则胜过某些合金钢。铝合金是纯铝加入了一些合金元素制成的，如铝锰合金、铝铜合金、铝铜镁系硬铝合金、铝锌镁铜系超硬合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性，易加工

2、、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为变形铝、铸造铝、防锈铝、硬铝、锻铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。铝合金仍然保持了质轻的特点，但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面：一是作为受力构件；二是作为门、窗、管、盖、壳等材料；三是作为装饰和绝热材料。利用铝合金阳极氧化处理后可以进行着色的特点，制成各种装饰品。铝合金板材、型材表面可以进行防腐、轧花、涂装、印刷等二次加工，制成各种装饰板材、型材，作为装饰材料 铝合金的特点及应用铝合金在高速铁路运输的优点轻量化，节能降耗，有利于环保。在强度刚性满足安全要求的同时，使用铝合金可以大

3、大减轻机车车辆的自重，一般来说铝合金车辆比钢质车辆轻30%50%，对于高速列车车辆的轻量化最有效的途径就是尽可能多地提高车辆的运功铝比例。具有优良的耐火与耐电弧性。虽然铝的熔点大大低于钢的熔点，但车体的耐火耐电弧性不仅和材料的熔点相关，还与材料的导热性相关。铝合金材料与钢铁相比具有优良的导热性，其散热性比钢好。耐腐蚀性。铝合金表面易形成一层致密的氧化膜，大气中具有很好的抗氧能力。因此铝合金比钢质车体具有更好的耐腐蚀性，特别是车体不易涂覆的部位。同时铝合金表面可以化学着色、上漆、喷涂，通过这些方法大大提高了铝构件的耐腐性。可便车体表面美观，给人舒适感。便于加工、制造、维修。随着大型中空、复杂断面

4、铝塑材的开发应用，铝材焊接技术的不断进步，铝合金车辆制造技术日趋成熟铝合金件的易于更换，不需除锈，适用于各种表面处理，便于维护，还可以回收的特点，是制造工艺大大简化，制造所需工作量也较钢质车体大大减少。价格适中。铝材价格较高，使得车辆制造成本增加，但由于铝合金使得车辆轻量化，车辆的轻量化带来了运能的增加，耗能的减少，维修的费用减低。以车辆出厂的检修工时对比为例，钢车为100%，铝车为52%。报废车辆的回收价值，钢车为100%，而铝车为480%。从综合经济效益来看，采用铝合金车辆时经济合理的，最终成本是适中。铝合金的特点及应用铝合金在高速铁路的应用现状 在全世界要求节能环保的呼声日益高涨的大形势

5、下高速铁路正向轻量化、低能耗方向发展。铝及合金作为轻量化的首选材料，具有其他材料无法比拟的优良性能。在铁道车辆上铝合金主要作为车体结构，在铝合金车体上型材约占的70%、板材约占27%，铸锻件约占3%左右。铝合金的特点及应用高速铁路中，火车的轻量化与高强度对于高速列车节能降耗、提高安全系数具有显著作用，铝合金因为具有良好的成型性能和较好的强度、耐腐蚀性且成本低等优点，被越来越多地应用到高速铁路中。因此，实现轻量化，已经成为当今制造业技术进步的一个重要环节。预计在未来，国内外高速铁路对铝材的需求量会大大增加。铝合金的特点及应用 超硬铝合金超硬铝合金为铝、锌、铜、镁系合金。这类合金是室温强度最高的铝

6、合金，经固溶处理和时效后，其强度达680MPa，其比强度已相当于超强度钢，故名超硬铝。常用的有LC4、LC9等。用途主要用于飞机上受力较大的结构。超硬铝种类介绍:(超硬航空铝7系列)7005挤压材料，用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构，如交通运输车辆的桁（heng）架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒。铝合金的特点及应用铝合金的特点及应用 7039冷冻容器、低温器械与贮存箱，消防压力器材、军用器材、装甲板、导弹装置 铝合金的特点及应用7049用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力

7、的零件，如飞机与导弹零件起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等，而韧性稍高。7075飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是：抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高。7072空调器铝箔与特薄带材。7178供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件。7475机身用的包铝的与未包铝的板材，机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件。铝合金的特点及应用 防锈铝合金的特性与用途防锈铝合金的特性与用途 LF21是应用最广的一种防锈铝，它的强度不高，不能热处理强化，在退火状态下有高的塑性，而蚀性好，焊接性好，

8、切削加工性不良。用于制造要求高可塑性和良好焊接性、在液体或气体介质中工作的低载荷零件如油箱、油管、液体容器等；线材可制作铆钉。铝合金的特点及应用 LF13耐蚀性高、焊接性能好。导热性、导电性比纯铝低得多。可用冷变形加工进行强化而不能热处理强化。使用与焊结构件。LF5/LF10为铝镁系防锈铝（LF10的含镁量稍高于LF5）强度与LF3相当，热处理化不能强化，退火状态塑性高，半冷做硬化塑性中等，焊接性能尚好，LF5用于制作在液体中工作的焊接零件、管道和容器以及其他零件。LF10主要用来制造铆钉。LF6有较高的强度和耐蚀性，退火和挤压状态下塑性尚好，用氩弧焊的焊缝气密性和塑性尚可。切削加工性良好。用

9、于焊接容器、受力零件、飞机蒙皮及骨架零件。LF5-1为不可热处理强化铝合金，有一定的强，耐蚀性、切削性良好。阳极化处理后表面美观，可加工成光学机械部件、船舶部件及导线夹等。LF2/LF3强度比LF21较高，塑性与耐蚀性高，热处理不能强化，焊接性好（LF3的焊接性优于LF2）,冷作硬化状态下的切削性较好，可抛光。用于制造在液体中工作的中等强度的焊接件、冷冲压零件和容器等。铝合金的特点及应用 硬铝硬铝LY1为铆接铝合金结构用的主要铆钉材料，在淬火和自然时效后的强度较低，但有很高的塑性和良好的工艺性能，焊接性与LY11相同，切削性能尚可，耐蚀性不高，广泛用作中等强度和工作温度100的结构用铆钉材料。

10、LY2为耐热硬铝，有较高的强度，热变形时塑性高，可热处理强化，在淬火及人工时效状态下使用，切削加工性良好，耐蚀性比LD7、LD8耐热锻铝较好，在挤压半成品中，有形成粗晶环的倾向，用于制造在较高温度下工作的承力结构件。LT4/LY8/LY9均为铆钉用合金，LY4有较好的耐热性，可在125-250内使用，LY9的强度较高，但其共同缺点的铆钉必须在淬火后2-6小时内使用。LT8使用于制作中等强度的铆钉。铝合金的特点及应用 锻铝锻铝LD2中等强度，在热态下可塑性高，易于锻造、冲压，在淬火和自然状态下具有LF21一样好的耐蚀性，易于点焊和氢原子焊，气焊尚可。切削加工性在淬火时效后尚可。用于制造塑性和高耐

11、蚀性、中等载荷的零件以及形状复杂的锻件。LD2-1/LD2-2耐蚀性好，焊接性能良好。用于制造焊接构件、锻件。LD5高强度锻铝，热态下有高的可塑性，易于锻造、冲压，可热处理强化，工艺性能较好，抗蚀性也较好，但有晶间腐蚀倾向，切削加工性和点焊、滚焊、接触焊性能良好，电焊、气焊性能不好。用于制造形状复杂和中等强度的锻件和冲压件等。铝合金的特点及应用 铸造铝合金铸造铝合金ZL201的特点是成分简单，容易熔炼和铸造，铸造性能好，气密性好、焊接和切削加工性能也比较好，但力学性能不高。适合铸造薄壁、大面积和形状复杂的、强度要求不高的各种零件，如泵的壳体、齿轮箱、仪表壳（框架）及家电产品上的零件等。主要采用

12、砂型铸造和金属型铸造。铝合金的特点及应用铝合金的特点及应用 ZL101A由于是在ZL101的基础上加了微量Ti，细化了晶粒，强化了合金的组织，其综合性能高于ZL101、ZL102，并有较好的抗蚀性能，可用作一般载荷的工程结构件和摩托车、汽车及家电、仪表产品上的各种架构件的优质铸件。其使用量目前仅次于ZL102.多采用砂型和金属型铸造。铝合金的特点及应用 ZL105、ZL105A由于加入了Cu，降低了Si的含量，其铸造性能和焊接性能都比ZL104差，但室温和高温强度、切削加工性能都比ZL104要好，塑性稍低，抗蚀性能较差。适合用作形状复杂、尺寸较大、有重大负荷的动力结构件。如增压器壳体、气缸盖、汽缸套等零件。ZL105A是降低了ZL105的杂质元素Fe的含量，提高了合金的强度，具有比ZL105更好的力学性能，多采用铸造优质铸件。ZL111是复杂合金化的合金能，由于还加入了Mn、Ti，使该合金有优良的铸造性能，较好的耐蚀性、气密性，高的强度。其焊接和切削加工性能一般。适合铸制形状复杂、承受重大负荷的动力结构件（如飞机发动机的结构件、水泵、油泵、叶轮等），要求气密性较好和在较高温度下工作的零件。主要采用金属型和砂型铸造，也可采用压铸。