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铝加工基础知识
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  铝加工基础知识_化学_自然科学_专业资料。铝加工基础知识 ——2015年挤压一、四厂生产培训 培训内容 1、铝的基础知识及基本属性 2、铝合金的牌号、状态和分类 3、挤压生产工艺操作要求 2 一、铝的基础知识及基本属性 铝的基础

  铝加工基础知识 ——2015年挤压一、四厂生产培训 培训内容 1、铝的基础知识及基本属性 2、铝合金的牌号、状态和分类 3、挤压生产工艺操作要求 2 一、铝的基础知识及基本属性 铝的基础知识 一、名词术语 1. 合金:有两种或两种以上的金属(或金属与非金属) 组成的具有金属特征的物质。 2. 铝合金:铝的质量分数大于50%以上的合金。 3. 变形铝合金:主要通过热加工或冷加工进行塑性变形 生产铝加工产品的合金。 4 一、铝的基本属性 1.1 铝的特点: 密度小 耐腐蚀性能优秀 具有优良的加工性能 可强化 无低温脆性 具有良好的导电性和传热性能 5 一、铝的基本属性 无磁性,冲击时不产生火花 反射性能好 无毒性 有吸音性 耐核辐射 美观漂亮 具有良好再生循环利用性 6 一、铝的基本属性 1.2 按主要合金元素变形铝合金牌号表示方法如下: 1xxx 指纯铝系列 6xxx 指铝镁硅合金系列 2xxx 指铝铜合金系列 7xxx 指铝含锌系列合金 3xxx 指铝锰合金系列 8xxx 指铝和其它元素 4xxx 指铝硅合金系列 9xxx 指备用组 5xxx 指铝镁合金系列 7 一、铝的基本属性 1.3 铝合金热处理状态代号及意义: 代 号 名称 说明与应用 F 自由加工状态 适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产 品,该状态产品的力学性能不作规定。 O 退火状态 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。 适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过 H 加工硬化状态 (也可不经过)使强度有所降低的附加热处理,H代号后面必须 跟有两位或三位阿拉伯数字。 W 固溶处理状态 一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的 合金,该状态代号仅表示产品处理自然时效阶段。 T 热处理状态 适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定状态的产 品。 8 一、铝的基本属性 1.4 塑性好,易加工 主要特点: 铝可用任何一种铸造方法铸造。由于塑性好,可轧成薄 板和箔,拉成管材和细丝,挤成各种型材,锻造成各种零件, 适宜各种冷热塑性成形。 可高速进行车、铣、镗、刨等机械加工。 9 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 用于受力结构件框架,一般用品及各种容器、光学仪 器及其他形状复杂的精密零件。 10 一、铝的基本属性 1.5 抗腐蚀、耐气候性好 主要特点: 铝表面上极易生成致密而牢固的氧化铝(Al203)薄膜,而 且一被破坏后会立即生成,保护铝不被腐蚀。这层保护膜 只有在卤素离子或碱离子的激烈作用下才会遭到破坏。 11 一、铝的基本属性 主要特点: 因此,铝可在大气、普通水,多数酸和有机物中使 用。采用缓蚀剂,也可耐弱碱液腐蚀。 选用适宜的合金,在工业地区、海岸地区使用,可保 持优良的耐久性。 12 一、铝的基本属性 抗腐蚀主要应用领域举例: 门板、车辆、船 舶外部覆盖材料、 器具、化学装置、 屋顶瓦板、电动洗衣机、 海水淡化、化工石油、 材料、化学物品的包装等。 厨房 13 一、铝的基本属性 1.6 导热、导电性好 主要特点: 铝的导热、导电性仅次于金、银和铜,约为钢铁的 三到四倍。 14 一、铝的基本属性 主要特点: 室温下电工铝的等体积电导率可达62%IACS, 若按单位质量导电能力计算, 其导电能力为铜 的一倍。热导率 (0~100℃) 为 22.609 W/(m?K)。 电阻率 (20℃) 为 26.7nΩ?m,电阻 温度系数为0.1(nΩ?m)?K-1。 15 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 电线、母线接头、炊具、热交换器、汽车散热器、电子 原件等。 16 一、铝的基本属性 1.7 无低温脆性 主要特点: 铝在摄氏零度以下,随着温度的降低,强度和塑性 不仅不会降低,反而提高。 17 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆、液氧、液氮、液氢等 的生产装置。 18 一、铝的基本属性 1.8 反射性强 主要特点: 铝的抛光表面对白光的反射率可达80%以上, 纯度越高,反射率越高,高纯铝经点解抛光后, 反射率可达94% (银为92%)。 19 一、铝的基本属性 主要特点: 同时,铝对红外线、紫外线、电磁波、热辐射等都有良 好的反射性能。 20 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 用于制做照明器具、反射镜、屋顶瓦板、抛物面天线, 冷藏车、冷冻库、投光器、冷暖器隔热材料以及氧和氢 的生产装置等。 21 一、铝的基本属性 1.9 无磁性、冲击不生火花 主要特点: 铝是非磁性体;受冲击时不产生火花,这对某些特殊用 途十分可贵。 22 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 舰船上所用的罗盘、天线、操舵室的器具,电气设备的 屏蔽材料,易燃、易爆物生产器材等。 23 一、铝的基本属性 1.10 有吸音性 主要特点: 铝对声音时非传播体,有吸收声波的性能。 24 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 配制阻尼合金、室内装饰天棚板、高架公路、高速铁 路的隔音网等。 我国高铁—京津线 一、铝的基本属性 1.11 耐核辐射 主要特点: 铝对高能中子来说,具有与其他金属相同程度的中子 吸收截面,对低能范围内的中子,其吸收截面小,仅次 于铍、镁、锆等金属。铝耐核辐射的最大优点是对照射 生成的感应放射能衰减很快。 26 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 防核辐射材料。 27 一、铝的基本属性 1.12 美观 主要特点: 铝及其合金由于反射能力强,表面呈银白色光泽。经 机加工后就可达到很高的光洁度和光亮度。如果经阳极 氧化和着色,不仅可以提高抗蚀性能,而且可以获得五 颜六色、光采夺目的制品。铝也是生产涂漆材料的极好 基体。 28 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 建筑用壁板、器具装饰、装饰品、标牌、门窗、幕墙、 汽车和飞机蒙皮、仪表外壳及室内外装修材料等。 29 一、铝的基本属性 1.13 耐化学品 主要特点: 对硝酸、冰醋酸、过氧化氢等化学药品不反应,有非 常好的耐药性。 30 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 用于化学装置、酸和化学制品包装等。 31 一、铝的基本属性 1.14 无毒 主要特点: 铝本身没有毒性,它与大多数食品接触时溶出量很微 小。同时由于表面光滑、容易清洗 、故细菌不易停留繁 殖。 32 一、铝的基本属性 主要应用领域举例: 食具、食品包装、鱼罐、鱼仓、医疗器械、食品容器 等。 33 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管, 烟花粉。 1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求 不高,化工设备是其典型用途。 34 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不 要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业 装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿 、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具。 35 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞机蒙皮与结构 零件,工作温度为-270~300℃。焊接性好,断裂韧性 高,T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力。 2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料。 2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件 。 36 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 2A01 工作温度小于等于100℃的结构铆钉。 2A02 工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压 气机叶片。 2A06 工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度 125~250℃的航空器结构铆钉。 37 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 2A10 强度比2A01合金的高,用于制造工作温度小于 等于100℃的航空器结构铆钉。 2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通 运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与 铆钉。 38 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等,建 筑与交通运输工具结构件。 2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件。 2A16 工作温度250~300℃的航天航空器零件,在室 温及高温下工作的焊接容器与气密座舱 。 39 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 2A17 工作温度225~250℃的航空器零件。 2A50 状复杂的中等强度零件。 2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮 等。 40 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 2A70 飞机蒙皮,航空器发动机活塞、导风轮、轮盘 等。 2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及 其他工作温度高的零件。 2A90 航空发动机活塞 。 41 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可 焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比 1XXX系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品 处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以薄板加 工的各种压力容器与管道。 42 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 3004 全铝易拉罐罐身,要求有比3003合金更高强度 的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件, 建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件 。 43 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄 板成形加工件,瓶盖、瓶塞等。 3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料 与食品等工业装备等。 44 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5005 5005与3003合金相似,具有中等强度与良好的 抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。 阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮,并与 6063合金的色调协调一致。 45 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、 油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异 形材和线 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、 疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油 管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架 与铆钉、五金制品等。 47 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的 线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀 性的其他场合 。 48 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强 度的场合,诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格 防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交 通运输设备、导弹元件、装甲等 。 49 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强 度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视 塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等 。 50 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设 施、运输槽罐。 5182 薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、 加强件、托架等零部件 。 51 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5252 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰 性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜。 5254 过氧化氢及其他化工产品容器。 5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝 。 52 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5454 焊接结构,压力容器,海洋设施管道。 5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船 舶材料。 5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰 件。 5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器 。 53 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰 件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织。 5A02 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件 。 54 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器, 焊丝,可用来代替5A02合金。 5A05 焊接结构件,飞机蒙皮骨架。 5A06 焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件, 飞机蒙皮骨部件 。 5A12 焊接结构件,防弹甲板 。 55 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 6005 挤压型材与管材,用于要求强高大于6063合金 的结构件,如梯子、电视天线 薄板:汽车车身 。 56 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 6061 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业 结构性,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、 机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材 。 6063 建筑型材,灌溉管材以及供车辆、台架、家具、 栏栅等用的挤压材料 。 57 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 6066 锻件及焊接结构挤压材料。 6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材。 6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等。 58 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环,供 既要求有良好的可锻性能、高的强度,又要有良好抗 蚀性之用 。 6201 高强度导电棒材与线 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件 。 59 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高 应力零件。 6351 车辆的挤压结构件,水、石油等的输送管道。 6463 建筑与各种器具型材,以及经阳极氧化处理后有 明亮表面的汽车装饰件 。 6A02 飞机发动机零件,形状复杂的锻件与模锻件。 60 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 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 。 61 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 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 。 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 。 62 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 7050 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 。 63 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 7072 空调器铝箔与特薄带材;2219、3003、3004、 5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合 金板材与管材的包覆层。 7075 用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性 能强的高应力结构件、模具制造 。 64 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T74材料有 良好的综合性能,即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀 开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高。 7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部 件。 65 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 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。 7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、 隔框、翼肋、起落架等。 66 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 7150 大型客机的上翼结构,机体板梁凸缘,上面外板 主翼纵梁,机身加强件,龙骨梁,座椅导轨。强度高, 抗腐蚀度良好,是7050的改良合金,在T651状态下的 强度比7075合金的高10~15% ,断裂韧性高10%,抗 疲劳性能好,两者的抗SCC性能相似。 67 一、铝的基本属性 常用合金的典型用途 7055 大型飞机的上翼蒙皮、张桁、水平尾翼、龙骨梁、 座轨、货动滑轨。抗压和抗拉强度比7150高10% ,断 裂韧性、抗蚀性与7150相似。 68 一、铝的基本属性 “铝”的危害 铝及其化合物对人类的危害与其贡献相比是无法相提 并论的,只要人们切实注意, 扬长避短,它对人类社会 将发挥出更为重要的作用。 69 二、铝合金的牌号、状态 和分类 70 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 变形铝合金 ⑴ 热处理不可强化的铝合金 ⑵ 热处理可强化的铝合金 71 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 (1) 热处理不可强化的铝合金 这类台金基本上是固溶体组织,有第二相也不多,不 能通过淬火时效使其强化。就是含有比较多的合金元素, 热处理强化效果不大而不被利用的合金均属这一类。 72 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 热处理不可强化的铝合金特点是塑性及压力 加工性能好,抗腐蚀,如防锈铝。 73 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 防锈铝分两类: 一类是 Al-Mg 系的,如 5A02,合金含2.5%Mg; 5A03合金含3.5%Mg;5083合金含4.5%Mg等。 另一类是Al-Mn系的,如3A21合金,含1.0- 1.6%Mn。合金中虽然有 MnAl6 第二相,但是 MnAl6 电极电位与纯铝的实际上相等,其抗蚀性能与纯铝差不 多,塑性也好。 74 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 (2)热处理可强化的铝合金 a、硬铝合金 b、锻铝合金 c、超硬铝合金 75 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 a、硬铝合金 属Al-Cu-Mg系合金。 根据含铜、镁的不同又分很多种,如LY1(2A01)合 金,生产铆钉线)合金属耐热硬铝, 可在不高于300℃下使用。LY11(2A11)合金为中等 强度的硬铝。LY12(2A12)合金是硬铝中典型的合金, 有良好的综合性能,强度高,有一定的耐热性。 76 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 b、锻铝合金 属 Al-Mg-Si-Cu 系。 如LD2(6A02)合金有中等强度,良好的塑性,在 热态和冷态都易于成形。 在人工时效状态下有轻微的 晶间腐蚀倾向, 但比同类的 LD5(2A50)、 LD10 (2A14)合金等为小,还有好的可焊性。广泛应用于 制造中等强度大型结构件以及常温下工作的锻件。 77 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 b、锻铝合金 LD10(2A14)是锻铝中的典型合金,其特点是强度 高,有好的热塑性,锻造性能好,还有较好的耐热性和 可焊性。 LD30(6061) 有中等强度,良好的塑性、 可焊性和 抗蚀性,可阳极氧化着色等,适于作建筑装饰材料。 78 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 c、超硬铝合金 Al-Zn-Mg-Cu合金是在Al-Zn-Mg合金基础上通过添 加Cu发展起来的,其强度高于2系铝合金,一般称为超 高强度铝合金。合金的屈服强度接近于抗拉强度,屈服 比高,比强度也很高,但塑性和高温强度较低,宜做常 温下使用的承力结构件,合金易于加工,有较好的耐腐 蚀性能和较高的韧性。 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 c、超硬铝合金 7A04为最常用的超硬铝合金,可热处理强化。强度高,点 焊焊接性能良好,气焊不良,在热处理后可切削性良好,退 火状态下较低。7A09为高强度铝合金。在退火和刚淬火状 态下的塑性稍优于7A04,7A09铝合金在淬火和人工时效后 的塑性明显下降。7A09铝合金板材的静疲劳、缺口敏感、 应力腐蚀性能稍优于7A04,棒材与7A04相当。 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 四位数字分类方法 现在,我国按主要合金元素,四位数字分类方法, 即工业纯铝为1XXX系,Al-Cu合金为2XXX系,AlMn合金为3XXX系,Al-Si合金为4XXX系,Al-Mg合 金为5XXX系,Al-Mg-Si(Al-Mg2Si)合金为6XXX 系,Al-Zn-Mg-Cu合金为7XXX系,Al-Li等合金为 8XXX系,备用合金组为9XXX系。 这就是GB/T 16474-1996标准分类方法。 二、铝合金的牌号、状态和分类 分类 铝及铝合金的分类图 82 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 四位字符体系牌号命名方法 四位字符体系牌号的第一、三、四位为阿拉伯数字, 第二位为英文大写字母(C、I、L、N、O、P、Q、Z字 母除外)。 83 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 四位字符体系牌号命名方法 牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别,表1所示 。除改型合金外,铝合金组别按主要合金元素(6XXX系 按Mg2Si)来确定。主要合金元素指极限含量算术平均值 为最大的合金元素。 当有一个以上的合金元素极限含量 算术平均值同为最大时,应按 Cu、 Mn、 Si、 Mg、 Mg2Si、Zn、其他元素的顺序来确定合金组别。 84 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 四位字符体系牌号命名方法 牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情 况, 最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或 表示铝的纯度。 85 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 表1 牌号组别及系列 组别 牌号系列 组别 牌号系列 纯铝(铝含量不小于 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 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 1XXX 2XXX 3XXX 4XXX 5XXX 以镁和硅为主要合金元素并以 Mg2Si 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 6XXX 7XXX 8XXX 9XXX 86 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 1) 纯铝的牌号命名法 铝含量不低于99.00%时为纯铝,其牌号用1XXX系 列表示。牌号的最后两位数字表示最低铝百分含量。 当最低铝百分含量精确到0.01%时,牌号的最后两位数 字就是最低铝百分含量中小数点后面的两位。 87 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 1) 纯铝的牌号命名法 牌号第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。如果 第二位的字母为A,则表示为原始纯铝;如果是B~Y的 其他字母(按国际规定用字母表的次序选用),则表 示为原始纯铝的改型,与原始纯铝相比,其元素含量 略有改变。 88 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 2)铝合金的牌号命名法 铝合金的牌号用2XXX~8XXX系列表示。牌号的最 后两位数字没有特殊意义,仅用来区分同一组中不同 的铝合金。 89 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 2)铝合金的牌号命名法 牌号第二位的字母表示原始合金的改型情况。如果 牌号第二位的字母是 A,则表示为原始合金; 如果是 B~Y的其他字母(按国际规定用字母表的次序选用) ,则表示为原始合金的改型合金。 90 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 2)铝合金的牌号命名法 改型合金与原始合金相比,化学成分的变化,仅限 于下列任何一种或几种情况: ①一个合金元素或一组组合元素形式的合金元素, 极限含量算术平均值的变化量符合表2的规定。 91 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 表2 极限含量平均值 原始合金中的极限含量 算术平均值范围/% 极限含量算术平均值 的变化量不大于/% ≤1.2 0.15 1.0~2.0 0.20 2.0~3.0 0.25 3.0~4.0 0.30 4.0~5.0 0.35 5.0~6.0 0.40 6.0 0.50 注:改型合金中的组合元素极限含量的算术平均值,应与原始合金中相同组合元 素(构成该组合元素的各单个元素)的算术平均值之和相比较。 92 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 2)铝合金的牌号命名法 ②增加或删除了极限含量算术平均值不超过0.30%的 一个合金元素;增加或删除了极限含量算术平均值不 超过0.40%的一组组合元素形式的合金元素。 93 二、铝合金的牌号、状态和分类 铝及铝合金的牌号表示方法 2)铝合金的牌号命名法 ③ 为了同一目的,用一个合金元素代替了另一个合 金元素。 ④ 改变了杂质的极限含量。 ⑤ 细化晶粒的元素含量有变化。 94 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) 1 范围 标准规定了变形铝及铝合金的状态代号。 标准适用于铝及铝合金加工产品。 95 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) 2 基本原则 1) 基础状态代号用一个英文大写字母表示。 2) 细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位 阿拉伯数字表示。 96 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) 3 基础状态代号 基础状态分为5种,详见表3。 97 二、铝合金的牌号、状态和分类 代号 F O 名称 自由加工状态 退火状态 H 加工硬化状态 W 固溶热处理状态 热处理状态 T (不同于F、O、H ) 表3 基础状态代号 说明与应用 适用于在成形过程中,对加工硬化和热处理条件无特殊要求的产 品,对该状态产品的力学性能不作规定。 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。 适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过 (也可不经过)使强度有所降低的附加热处理。H代号后面必须 跟有两位或3为阿拉伯数字。 一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的 合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。 适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定状态的产品。 T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。 98 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T164751996) 4 细分状态代号 1)H的细分状态 在字母H后面添加两位阿拉伯数字(称作 HXX 状 态),或三位阿拉伯数字(称作HXXX状态)表示H的 细分状态。 99 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) ① HXX状态 a. H后面的第1位数字表示获得该状态的基本处理程序,如下 所示: H1—单纯加工硬化状态 适用于未经附加热处理,只经加工硬化即获得所需强度的状 态。 100 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) H2—加工硬化及不完全退火的状态 适用于加工硬化程度超过成品规定要求后,经不完全退火, 使强度降低到规定指标的产品。对于室温下自然时效软化的合 金,H2与对应的H3具有相同的最小极限抗拉强度值;对于其 他合金,H2与对应的H1具有相同的最小极限抗拉强度值,但 伸长率比H1稍高。 101 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) H3—加工硬化及稳定化处理的状态 适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的 受热作用致使其力学性能达到稳定的产品。H3状态仅 适用于在室温下逐渐时效软化(除非经稳定化处理)的 合金。 102 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 164751996) H4—加工硬化及涂漆处理的状态 适用于加工硬化后,经涂漆处理导致了不完全退火的 产品。 103 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) b. H后面的第2位数字表示产品的加工硬化程度 数字8表示硬状态。通常采用O(退火)状态的最小抗 拉强度与表4规定的强度差值之和,来规定HX8状态的 最小抗拉强度值。 104 二、铝合金的牌号、状态和分类 表4 HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值 O状态的最小抗拉强度/MPa ≤40 45~60 65~80 85~100 105~120 125~160 165~200 205~240 245~280 285~320 ≥325 HX8状态与O状态的最小抗拉强度差值/MPa 55 65 75 85 90 95 100 105 110 115 120 105 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) b. H后面的第2位数字表示产品的加工硬化程度 对于O(退火)和HX8状态之间的状态,应在HX代号后分别 添加从1到7的数字来表小,在HX后添加数字9表示比H X8加 工硬化程度更大的超硬状态。 各种HXX细分状态代写及对应的加工硬化程度见表5。 106 二、铝合金的牌号、状态和分类 表5 HXY细分状态代号与加工硬化程度 细分状态 代号 HX1 HX2 HX3 HX4 HX5 HX6 HX7 HX8 HX9 加工硬化程度 抗拉强度极限为O与HX2状态的中间值 抗拉强度极限为O与HX4状态的中间值 抗拉强度极限为HX2与HX4状态的中间值 抗拉强度极限为O与HX8状态的中间值 抗拉强度极限为HX4与HX6状态的中间值 抗拉强度极限为HX4与HX8状态的中间值 抗拉强度极限为HX6与HX8状态的中间值 硬状态 超硬状态。最小抗拉强度极限值超HX8状态至 少10 MPa 参考冷轧总加工率 (仅限于纯铝) 9.375% 18.750% 28.125% 37.500% 46.875% 56.250% 65.625% 75.000% ≥80.000% 107 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 164751996) ② HXXX状态 a. H111适用于最终退火后又进行了适量的加工硬化 ,但加工硬化程度又不及H11状态的产品。 108 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 164751996) ② HXXX状态 b. H112适用于热加工成形的产品。该状态产品的力 学性能有规定要求。 109 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) ② HXXX状态 c. H116适用于镁含量≥4.0%的5XXX系合金制成的 产品。这些产品具有规定的力学性能和抗剥落腐蚀 性能要求。 110 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 16475-1996) 2)T的细分状态 在字母T后面添加一位或多位阿拉伯数字表示T的细分状态。 ① TX状态 在T的后面向添加0~10的阿拉伯数字,表示的细分状态(称 作TX状态)如表6所示。T后面的数字表示对产品的基本处理程 序。 111 二、铝合金的牌号、状态和分类 状态代号 T0 T1 T2 T3 T4 表6 TX细分状态代号说明与应用 说明与应用 固溶热处理后,经自然时效再通过冷加工的状态。适用于经冷加工提高强度的产品 由高温成形过程冷却,然后自然时效至基本稳定的状态。适用于由高温成形过程冷 却后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品 由高温成形过程冷却,经冷加工后自然时效至基本稳定的状态。适用于由高温成形 过程冷却后,进行冷加工、或矫直、矫平以提高强度的产品 固溶热处理后进行冷加工,再经自然时效至基本稳定的状态。适用于在固溶热处理 后,进行冷加工或矫直、矫平以提高强度的产品 固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态。适用于固溶热处理后,不再进行冷加工 (可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品 112 二、铝合金的牌号、状态和分类 续表6 TX细分状态代号说明与应用 状态代号 说明与应用 由高温成形过程冷却,然后进行人工时效的状态。适用于由高温成形过程冷却后,不经 T5 过冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限),予以人工时效的产品 T6 固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于固溶热处理后,不再进行冷加工(可进行矫 直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品 T7 固溶热处理后进行过时效的状态。适用于固溶热处理后,为获取某些重要特性,在人工 时效时,强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品 T8 固溶热处理后经冷加工,然后进行人工时效的状态。适用于经冷加工或矫直、矫平以提 高强度的产品 T9 固溶热处理后人工时效,然后进行冷加工的状态。适用于经冷加工提高强度的产品 T10 由高温成形过程冷却后,进行冷加工,然后人工时效的状态。适用于经冷加工,或矫直、 矫平以提高强度的产品 注:某此6XXX系的合金,无论是炉内固溶热处理,还是从高温成形过程极冷以保留可溶性组分在固溶体中,均能达到相 同的固溶热处理效果,这些合金的T3、T4、T6、T7、T8和T9状态可采用上述两种处理方法的任一种. 113 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 164751996) ②TXX状态及TXXX状态(消除应力状态除外) 在TX状态代号后面再添加一位阿拉伯数字(称作TXX 状态),或添加两位阿拉伯数字(称作TXXX状态), 表示经过了明显改变产品特性(如力学性能、抗腐蚀 性能等)的特定工艺处理的状态,如表7所示。 114 二、铝合金的牌号、状态和分类 表7 TXX及TXXX细分状态代号说明与应用 状态代号 T42 T62 T73 T74 T76 T7X2 T81 T87 说明与应用 适用于自O或F状态固溶热处理后,自然时效到充分稳定状态的产品,也适用于需方对任 何状态的加工产品热处理后,力学性能达到了T42状态的产品 适用于自O或F状态固溶热处理后,进行人工时效的产品,也适用于需方对任何状态的加 工产品热处理后,力学性能达到了T62状态的产品 适用于固溶热处理后,经过时效以达到规定的力学性能和抗应力腐蚀性能指标的产品 与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度大于T73状态,但小于T76状态 与T73状态定义相同。该状态的抗拉强度分别高于T73、T74状态,抗应力腐蚀断裂性能 分别低于T73、T74状态,但其抗剥落腐蚀性能仍较好 适用于自O或F状态固溶热处理后,进行人工过时效处理,力学性能及抗腐蚀性能达到了 T7 X状态的产品 适用于固溶热处理后,经1%左右的冷加工变形提高强度,然后进行人工时效的产品 适用于固溶热处理后,经7%左右的冷加工变形提高强度,然后进行人工时效的产品 115 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 164751996) ③ 消除应力状态 在上述TX或TXX或TXXX状态代号后面添加“51”、 或“510”、或“511”、或“52”、或“54”表示 经历了消除应力处理的产品状态代号,如表8所示。 116 二、铝合金的牌号、状态和分类 表8 消除应力状态代号说明与应用 状态代号 TX51 TXX51 TXXX51 TX510 TXX510 TXXX510 TX511 TXX511 TXXX511 TX52 TXX52 TXXX52 TX54 TXX54 TXXX54 说明与应用 适用于固溶热处理或自高温成形过程冷却后,按规定量进行拉伸的厚板、轧制或冷精整的 棒材以及模锻件、锻环或轧制环,这些产品拉伸后不再进行矫直。 厚板的永久变形量为1.5%一3%;轧制或冷精整棒材的永久变形量为1% -3%;模锻件、 锻环或轧制环的永久变形量为1%一5% 适用于固溶热处理或自高温成形过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材,以 及拉制管材,这些产品拉伸后不再进行矫直。 挤制棒、型和管材的永久变形量为1%一3 %;拉制管材的永久变形量为1.5%一3% 适用于固溶热处理或自高温成形过程冷却后,按规定量进行拉伸的挤制棒、型和管材,以 及拉制管材,这些产品拉伸后可略微矫直以符合标准公差。 挤制棒、型和管材的永久变形量为1%一3 %;拉制管材的永久变形星为1.5%一3% 适用于固溶热处理或自高温成形过程冷却后,通过压缩来消除应力,以产生1%~5%,永久 变形量的产品 适用于在终锻模内通过冷整形来消除应力的模锻件 117 二、铝合金的牌号、状态和分类 变形铝及铝合金状态代号(GB/T 164751996) 3) W的消除应力状态 正如T的消除应力状态代号表示方法,可在W状态代 号后面添加相同的数字(如51、52、54),以表示不 稳定的固溶热处理及消除应力状态。 118 二、铝合金的牌号、状态和分类 原状态代号与新状态代号对照 表9 原状态代号与新状态代号对照表 原代号 M R Y Y1 Y2 Y4 T CZ CS 新代号 O H112或F HX8 HX6 HX4 HX2 HX9 T4 T6 原代号 CYS CZY CSY MCS MCZ CGS1 CGS2 CZS3 RCS 新代号 TX51或TX52等 T0 T9 T62 T42 T73 T76 T74 T5 119 三、挤压生产工艺操作要求 三、挤压生产工艺操作要求 3.1生产前的准备 3.1.1熔铸厂发送的铸锭要经铸锭管理员对铸锭的化学成份 、表面、尺寸验收合格后方可使用。发现不合格时通知质 检科,熔铸厂发送的铸锭化学成份报告单由质检科保管 3.1.2按设备使用规程检查润滑设备,挤压前对设备进行检 查和空运转,证明设备正常后方可开始生产。 3.1.3上机时要特别注意中环、后环是否与上机模具相配套 ,以免损坏模具或影响正常生产。 3.1.4检查加热炉温控表的定温、铸锭的加热温度、模具加 热温度及挤压筒的温度是否符合有关规定及挤压生产卡片 要求。 121 三、挤压生产工艺操作要求 3.2挤压技术要求 3.2.1模具加热 3.2.1.1操作工负责将模具放入加热炉内,并在记录 本上记录进出炉时间及模具型号。 3.2.1.2模具加热保温时间超过12小时不能再上机生 产。 3.2.1.3模具加热温度超过530℃不允许上机挤压,由 模具厂确认是否报废。 3.2.1.4模具温度未达到要求不准上机. 122 三、挤压生产工艺操作要求 3.2.2挤压筒加热 挤压筒凉筒加热时要梯度式升温,每升温100℃为一梯 度,并且升到一个新的温度都要保温2小时,待温度平 稳后再继续升温,挤压筒温度控制在400—460℃。 123 三、挤压生产工艺操作要求 3.3.3铸锭加热 铸锭装炉前加热工按生产卡片核对铸锭的合金牌号、 熔次和尺寸,不允许混熔次生产。铸锭不允许有裂纹 、冷隔、气泡等缺陷,铸锭的加热温度及要求详见《 铝合金型材铸锭加热作业指导书》。 124 三、挤压生产工艺操作要求 3.3.4主机的操作 3.3.4.1 挤压制品速度以合金、模具类型、冷却方式、 挤压比的不同而差别很大,故每一个挤压制品的速度 会在挤压生产工艺卡中标明。 3.3.4.2 操作工必须了解和掌握操作主显示屏画面显示 的内容、作用和设定工艺参数及调整方法。 3.3.4.3 为防止闷车保证质量,换模具开始挤压时,铸 锭应采用上限温度,待挤压正常后可转 125 三、挤压生产工艺操作要求 入正常挤压温度。挤压时如出现闷车,其闷车时间不 许超过5分钟,超出此时间应卸模或立即停车找有关 人员处理 126 三、挤压生产工艺操作要求 3.3.4.4 挤压前要注意排气后再进行挤压,防止表面气泡 3.3.4.5 对需要在线淬火的挤压产品,在挤压时要求保证淬火 风机运转完好,水冷淬火时要经常检查水冷喷嘴是否堵塞。 使挤压出的制品通过冷却装置迅速冷却。如因特殊原因导致挤压 制品未及时进行风、水冷却的要做好标记挑出报废。 3.3.4.6 首料生产、变换规格或修理模具时,质检员应对第一 或第二根制品进行尺寸和表面质量的检查,确认合格后方可继续 生产。 127 128


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