鋁棒

鋁棒是鋁產(chǎn)品的一種，鋁棒的熔鑄包括熔化、提純、除雜、除氣、除渣與鑄造過程。

介紹

鋁

鋁（Al）是一種輕金屬，其化合物在自然界中分布極廣，地殼中鋁的資源約為400～500 億噸，僅次于氧和硅，居第三位。在金屬品種中為類金屬。鋁具有特殊的化學、物理特性，不僅重量輕、質地堅、而且具有良好的延展性、導電性、導熱性、耐熱性和耐核輻射性，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎原材料。

鋁是地球上含量極豐富的金屬元素，其蘊藏量在金屬中居第1位。至19世紀末，鋁才嶄露頭角，成為在工程應用中具有競爭力的金屬，且風行一時。航空、建筑、汽車三大重要工業(yè)的發(fā)展，要求材料特性具有鋁及其合金的性質，這就大大有利于這種新金屬－－鋁的生產(chǎn)和應用。[1]

產(chǎn)品分類

根據(jù)鋁棒含有的金屬元素不同，鋁棒大概可以分為8個大類，也就是可以分9個系列：

一、1000系列鋁棒 代表1050、1060、1100系列。在所有系列中1000系列屬于含鋁量多的一個系列。純度可以達到99.00%以上。由于不含有其他技術元素，所以生產(chǎn)過程比較單一，價格相對比較便宜，是目前常規(guī)工業(yè)中常用的一個系列。市場上流通的大部分為1050以及1060系列。1000系列鋁棒根據(jù)后兩位阿拉伯數(shù)字來確定這個系列的低含鋁量，比如1050系列后兩位阿拉伯數(shù)字為50，根據(jù)國際牌號命名原則，含鋁量達到99.5%以上方為合格產(chǎn)品。我國的鋁合金技術標準(gB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達到99.5%.同樣的道理1060系列鋁棒的含鋁量達到99.6%以上。

二、2000系列鋁棒 代表2A16（LY16）、2A02（LY6）。2000系列鋁棒的特點是硬度較高，其中以銅元素含量高，大概在3-5%左右。2000系列鋁棒屬于航空鋁材，在常規(guī)工業(yè)中不常應用。

2024為鋁－銅－鎂系中的典型硬鋁合金，屬可熱處理合金，強度高，易加工，易車削，抗腐蝕性一般。

2024鋁棒經(jīng)熱處理（T3，T4，T351）后，機械性能顯著提高，其T3狀態(tài)參數(shù)如下：抗拉強度470MPa，0.2%屈服強度325MPa，伸長率：10%，疲勞強度105MPa，硬度120HB。

2024鋁棒的主要用途：飛機結構、鉚釘、卡車輪轂、螺旋槳組件及其它種種結構件

三、3000系列鋁棒 代表3003、 3A21為主。我國3000系列鋁棒生產(chǎn)工藝較為。3000系列鋁棒是由錳元素為主要成分。含量在1.0-1.5之間，是一款防銹功能較好的系列。

四、4000系列鋁棒 代表為4A01 4000系列的鋁棒屬于含硅量較高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之間。屬建筑用材料,機械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點,耐蝕性好， 產(chǎn)品描述: 具有耐熱、耐磨的特性

五、5000系列鋁棒 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁棒屬于較常用的合金鋁棒系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間。又可以稱為鋁鎂合金。主要特點為密度低，抗拉強度高，延伸率高。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列，在常規(guī)工業(yè)中應用也較為廣泛。在我國5000系列鋁棒屬于較為成熟的鋁棒系列之一。

六、6000系列鋁棒 代表6061、6063主要含有鎂和硅兩種元素，故集中了4000系列和5000系列的優(yōu)點6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應用。可使用性好，容易涂層，加工性好。

七、7000系列鋁棒 代表7075 主要含有鋅元素。也屬于航空系列，是鋁鎂鋅銅合金,是可熱處理合金,屬于超硬鋁合金,有良好的耐磨性. 基本依靠進口，我國的生產(chǎn)工藝還有待提高。

八、 8000系列鋁棒 較為常用的為8011屬于其他系列，大部分應用為鋁箔，生產(chǎn)鋁棒方面不太常用。

分類

1、根據(jù)合金元素含量不同鋁板材可以分為：1×××系為工業(yè)純鋁（Al)，2×××系為鋁銅合金鋁板（Al--Cu)，3×××系為鋁錳合金鋁板(Al--Mn) ，4×××系為鋁硅合金鋁板(Al--Si)，5×××系為鋁鎂合金鋁板(Al--Mg)，6×××系為鋁鎂硅合金鋁板(AL--Mg--Si)，7×××系為鋁鋅合金鋁板[AL--Zn--Mg--(Cu)]，8×××系為鋁與其他元素。一般每個系列還要跟有三位，每個位上要有數(shù)字或者字母，含義是：第二位數(shù)表示受控雜質個數(shù)；第三、四位數(shù)表示純鋁鋁含量百分數(shù)小數(shù)點后的低含量。

2、根據(jù)外形可分為：圓鋁棒、方鋁棒、六角鋁棒、梯形鋁棒等。

應用

1000系列

1050鋁板. 食品、化學和釀造工業(yè)用擠壓盤管，各種軟管，煙花粉

1060鋁板. 要求抗蝕性與成形性均高的場合，但對強度要求不高，化工設備是其典型用途

1100鋁板.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鋁板.包裝及絕熱鋁箔，熱交換器

1199鋁板.電解電容器箔，光學反光沉積膜

1350鋁板. 電線、導電絞線、匯流排、變壓器帶材

2000系列

2011鋁板.螺釘及要求有良好切削性能的機械加工產(chǎn)品

2014鋁板.應用于要求高強度與硬度（包括高溫）的場合。飛機重型、鍛件、厚板和擠壓材料，車輪與結構元件，多級火箭第一級燃料槽與航天器零件，卡車構架與懸掛系統(tǒng)零件

2017鋁板. 是第一個獲得工業(yè)應用的2XXX系合金，應用范圍較窄，主要為鉚釘、通用機械零件、結構與運輸工具結構件，螺旋槳與配件

2024鋁板. 飛機結構、鉚釘、導彈構件、卡車輪轂、螺旋槳元件及其他種種結構件

2036鋁板.汽車車身鈑金件

2048鋁板. 航空航天器結構件與兵器結構零件

2124鋁板. 航空航天器結構件

2218鋁板.飛機發(fā)動機和柴油發(fā)動機活塞，飛機發(fā)動機汽缸頭，噴氣發(fā)動機葉輪和壓縮機環(huán)

2219鋁板.航天火箭焊接氧化劑槽，超音速飛機蒙皮與結構零件，工作溫度為-270~300攝氏度。焊接性好，斷裂韌性高，T8狀態(tài)有很高的抗應力腐蝕開裂能力

2319鋁板. 焊拉2219合金的焊條和填充焊料

2618鋁板. 模鍛件與自由鍛件?；钊秃娇瞻l(fā)動機零件

2A01鋁板.工作溫度小于等于100攝氏度的結構鉚釘

2A02鋁板.工作溫度200~300攝氏度的渦輪噴氣發(fā)動機的軸向壓氣機葉片

2A06鋁板.工作溫度150~250攝氏度的飛機結構及工作溫度125~250攝氏度的航空器結構鉚釘

2A10鋁板. 強度比2A01合金的高，用于制造工作溫度小于等于100攝氏度的航空器結構鉚釘

2A11鋁板. 飛機的中等強度的結構件、螺旋槳葉片、交通運輸工具與建筑結構件。航空器的中等強度的螺栓與鉚釘

2A12鋁板. 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、鉚釘?shù)?，建筑與交通運輸工具結構件

2A14鋁板. 形狀復雜的自由鍛件與模鍛件

2A16鋁板.工作溫度250~300攝氏度的航天航空器零件，在室溫及高溫下工作的焊接容器與氣密座艙

2A17鋁板.工作溫度225~250攝氏底的航空器零件

2A50鋁板. 形狀復雜的中等強度零件

2A60鋁板. 航空器發(fā)動機壓氣機輪、導風輪、風扇、葉輪等

2A70鋁板.飛機蒙皮，航空器發(fā)動機活塞、導風輪、輪盤等

2A80鋁板. 航空發(fā)動機壓氣機葉片、葉輪、活塞、漲圈及其他工作溫度高的零件

2A90鋁板. 航空發(fā)動機活塞

3000系列

3003鋁板.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系合金強度高的工作，如廚具、食物和化工產(chǎn)品處理與貯存裝置，運輸液體產(chǎn)品的槽、罐，以薄板加工的各種壓力容器與管道

3004鋁板. 全鋁易拉罐罐身，要求有比3003合金更高強度的零部件，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鋁板.房間隔斷、檔板、活動房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶蓋、瓶塞等

3A21鋁板. 飛機油箱、油路導管、鉚釘線材等；建筑材料與食品等工業(yè)裝備等

5000系列

5005鋁板. 與3003合金相似，具有中等強度與良好的抗蝕性。用作導體、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合金的色調協(xié)調一致

5050鋁板.薄板可作為致冷機與冰箱的內襯板，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鋁板.此合金有良好的成形加工性能、抗蝕性、可燭性、疲勞強度與中等的靜態(tài)強度，用于制造飛機油箱、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鋁板. 鎂合金與電纜護套鉚釘、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合

5083鋁板.用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合，諸如艦艇、汽車和飛機板焊接件；需嚴格防火的壓力容器、致冷裝置、電視塔、鉆探設備、交通運輸設備、導彈元件、裝甲等

5086鋁板.用于需要有高的抗蝕性、良好的可焊性和中等強度的場合，例如艦艇、汽車、飛機、低溫設備、電視塔、鉆井裝置、運輸設備、導彈零部件與甲板等

5154鋁板.焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶結構與海上設施、運輸槽罐

5182鋁板.薄板用于加工易拉罐蓋，汽車車身板、操縱盤、加強件、托架等零部件

5252鋁板.用于制造有較高強度的裝飾件，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鋁板. 過氧化氫及其他化工產(chǎn)品容器

5356鋁板. 焊接鎂含量大于3%的鋁-鎂合金焊條及焊絲

5454鋁板. 焊接結構，壓力容器，海洋設施管道

5456鋁板. 裝甲板、高強度焊接結構、貯槽、壓力容器、船舶材料

5457鋁板.經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件

5652鋁板.過氧化氫及其他化工產(chǎn)品貯存容器

5657鋁板.經(jīng)拋光與陽極氧化處理的汽車及其他裝備的裝飾件，但在任何情況下確保材料具有細的晶粒組織

5A02鋁板. 飛機油箱與導管，焊絲，鉚釘，船舶結構件

5A03鋁板. 中等強度焊接結構，冷沖壓零件，焊接容器，焊絲，可用來代替5A02合金

5A05鋁板. 焊接結構件，飛機蒙皮骨架

5A06鋁板.焊接結構，冷模鍛零件，焊拉容器受力零件，飛機蒙皮骨部件

5A12鋁板. 焊接結構件，防彈甲板

6000系列

6005鋁板. 擠壓型材與管材，用于要求強高大于6063合金的結構件，如梯子、電視天線等

6009鋁板. 汽車車身板

6010鋁板. 薄板：汽車車身

6061鋁板. 要求有強度、可焊性與抗蝕性高的各種工業(yè)結構性，如制造卡車、塔式建筑、船舶、電車、家具、機械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材

6063鋁板. 建筑型材，灌溉管材以及供車輛、臺架、家具、欄柵等用的擠壓材料

6066鋁板. 鍛件及焊接結構擠壓材料

6070鋁板.重載焊接結構與汽車工業(yè)用的擠壓材料與管材

6101鋁板. 公共汽車用高強度棒材、電導體與散熱器材等

6151鋁板. 用于模鍛曲軸零件、機器零件與生產(chǎn)軋制環(huán)，供既要求有良好的可鍛性能、高的強度，又要有良好抗蝕性之用

6201鋁板. 高強度導電棒材與線材

6205鋁板.厚板、踏板與耐高沖擊的擠壓件

6262鋁板.要求抗蝕性優(yōu)于2011和2017合金的有螺紋的高應力零件

6351鋁板.車輛的擠壓結構件，水、石油等的輸送管道

6463鋁板. 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鋁板. 飛機發(fā)動機零件，形狀復雜的鍛件與模鍛件

7000系列

7005鋁板. 擠壓材料，用于制造既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的焊接結構，如交通運輸車輛的桁架、桿件、容器；大型熱交換器，以及焊接后不能進行固熔處理的部件；還可用于制造體育器材如網(wǎng)球拍與壘球棒

7039鋁板. 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、導彈裝置

7049鋁板. 用于鍛造靜態(tài)強度與7079-T6合金的相同而又要求有高的抗應力腐蝕開裂勇力的零件，如飛機與導彈零件——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鋁板. 飛機結構件用中厚板、擠壓件、自由鍛件與模鍛件。制造這類零件對合金的要求是：抗剝落腐蝕、應力腐蝕開裂能力、斷裂韌性與抗疲勞性能都高

7072鋁板.空調器鋁箔與特薄帶材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材與管材的包覆層

7075鋁板. 用于制造飛機結構及期貨 他要求強度高、抗腐蝕的高應力結構件、模具制造

7175鋁板. 用于鍛造航空器用的高強度結構性。T736材料有良好的綜合性能，即強度、抗剝落腐蝕與抗應力腐蝕開裂性能、斷裂韌性、疲勞強度都高

7178鋁板.供制造航空航天器的要求抗壓屈服強度高的零部件

7475鋁板.機身用的包鋁的與未包鋁的板材，機翼骨架、桁條等。其他既要有高的強度又要有高的斷裂韌性的零部件

7A04鋁板.飛機蒙皮、螺釘、以及受力構件如大梁桁條、隔框、翼肋、起落架等

鑄造過程

熔鑄包括熔化、提純、除雜、除氣、除渣與鑄造過程。主要過程為：

（1）配料：根據(jù)需要生產(chǎn)的具體合金牌號，計算出各種合金成分的添加量，合理搭配各種原材料。

（2）熔煉：將配好的原材料按工藝要求加入熔煉爐內熔化，并通過除氣、除渣精煉手段將熔體內的雜渣、氣體有效除去。

（3）鑄造：熔煉好的鋁液在的鑄造工藝條件下，通過深井鑄造系統(tǒng)，冷卻鑄造成各種規(guī)格的圓鑄棒。

化學成分

鋁 Al ：余量

硅 Si ：0.20～0.60

銅 Cu ：0.10

鎂Mg:0.45～0.9

鋅 Zn：0.10

錳 Mn：0.10

鈦 Ti ：0.10

鉻 Cr：0.10