铝合金是工业中应用广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着近年来科学技术以及工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。铝合金的广泛应用促进了铝合金焊接技术的发展,同时焊接技术的发展又拓展了铝合金的应用领域,因此铝合金的焊接技术正成为研究的热点之一。 纯铝的密度小(ρ=2.7g/cm3),大约是铁的 1/3,熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材。抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。 添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。 铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。 铝合金分两大类:铸造铝合金,在铸态下使用;变形铝合金,能承受压力加工,。可加工成各种形态、规格的铝合金材。主要用于制造航空器材、建筑用门窗等。 铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金。形变铝合金又分为不可热处理强化型铝合金和可热处理强化型铝合金。不可热处理强化型不能通过热处理来提高机械性能,只能通过冷加工变形来实现强化,它主要包括高纯铝、工业高纯铝、工业纯铝以及防锈铝等。可热处理强化型铝合金可以通过淬火和时效等热处理手段来提高机械性能,它可分为硬铝、锻铝、超硬铝和特殊铝合金等。 一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。 铸造铝合金按化学成分可分为铝硅合金,铝铜合金,铝镁合金,铝锌合金和铝稀土合金,其中铝硅合金又有简单铝硅合金(不能热处理强化,力学性能较低,铸造性能好),特殊铝硅合金(可热处理强化,力学性能较高,铸造性能良好).
标准:GB/T 3191-1998
2A11铝合金特性及适用范围:
2A11铝合金为应用早的一种硬铝,一般称为标准硬铝,具有中等强度,在退火、刚淬火和热状态下可塑性尚好,可热处理强化,在淬火和自然时效状态下使用,点焊焊接性良好,进行气焊及氩弧焊时有裂纹倾向;可切削在淬火时效状态下尚好,在退火状态时不良。 2A11铝合金化学成份: 铝 Al :余量 硅 Si :≤0.7 铜 Cu :3.8~4.8 镁 Mg:0.40~0.8 锌 Zn:≤0.30 锰 Mn:0.40~0.8 钛 Ti :≤0.15 镍 Ni:≤0.10 铁 Fe: 0.000~0.700 铁+镍 Fe+Ni: 0.000~0.700 注:单个:≤0.05;合计:≤0.10 2A11铝合金力学性能: 抗拉强度 σb (MPA):≥370 条件屈服强度 σ0.2 (MPA):≥215 伸长率 δ5 (%):≥12 注 :棒材室温纵向力学性能
试样尺寸:棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤150 2A11铝合金热处理规范:
1) 均匀化退火:加热480~495℃;保温12~14h;炉冷。
2)完全退火:加热390~430℃;保温时间30~120min;空冷。
3)快速退火:加热350~370℃;保温时间为30~120min;空冷。
4)淬火和时效:淬火495~510℃,水冷;人工时效155~165℃,6~10h,空冷;自然时效:室温96h。
2A11铝合金状态:铝及铝合金挤压棒材(≤150mm,H112、T4态)
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