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鋁料結構設計

科技 更新时间:2024-09-27 08:55:56

【一】

鋁的基本性質

鋁料結構設計(結構設計師對于鋁的認識一)1

鋁為銀白色輕金屬。有延展性。商品常制成棒狀、片狀、箔狀、粉狀、帶狀和絲狀。在潮濕空氣中能形成一層防止金屬腐蝕的氧化膜。用酸處理過的鋁粉在空氣中加熱能猛烈燃燒,并發出眩目的白色火焰。

易溶于稀硫酸、硝酸、鹽酸、氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液,不溶于水,但可以和熱水緩慢地反應生成氫氧化鋁,相對密度2.70/cm^3。熔點660℃。沸點2327℃。以其輕、良好的導電和導熱性能、高反射性和耐氧化而被廣泛使用

不用想,這麼專業的術語,我可寫不出來,何況也不是搞材料研究的,它來自搜狗百科的解釋。注意上面畫線部分鋁的密度。


【二】

鋁制品原材種類

鋁料結構設計(結構設計師對于鋁的認識一)2

型材類:鋁型材,鋁管材,鋁棒材(實心管材),鋁排材(實心型材),鋁線材,鋁焊條

闆材類:鋁闆材,鋁箔材,鋁帶材(卷料)

鑄造類:鋁鑄件,鋁粒


【三】

鋁材牌号

1×××系列為:純鋁(鋁含量不小于99.00%)

2×××系列為:以銅為主要合金元素的鋁合金

3×××系列為:以錳為主要合金元素的鋁合金

4×××系列為:以矽為主要合金元素的鋁合金(工業電子産品常用系别)

5×××系列為:以鎂為主要合金元素的鋁合金(工業電子産品常用系别)

6×××系列為:以鎂為主要合金元素并以Mg2Si相為強化相的鋁合金

7×××系列為:以鋅為主要合金元素的鋁合金

8×××系列為:以其他元素為主要合金元素的鋁合金

9×××系列為:備用合金組

牌号的第二位字母表示原始純鋁或鋁合金的改型情況,最後兩位數表示,牌号的最後兩位數字以标識同一組中不同的鋁合金或表示鋁的純度。

1×××系列牌号的最後兩位數表示為:最低鋁含量的百分點。牌号的第二位的字母表示原始純鋁的改型情況。

2×××~8×××系列牌号的最後兩位數沒有特殊意義,僅用來區分:同一組中不同的鋁合金。型号的第二位字母表示原始純鋁的改型情況

【以下将常用牌号進行詳述】

1100 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,例如化工産品、食品工業裝置與貯存容器、薄闆加工件、深拉或旋壓凹形器皿、焊接零部件、熱交換器、印刷闆、銘牌、反光器具

1200 AL純度99.0%以上之一般用途鋁材,陽極氧化處理後之外觀略呈白色外與上記相同。一般器物、散熱片、瓶蓋、印刷闆、建材、熱交換器組件

2011 快削合金,切削性好強度也高。但耐蝕性不佳。适用于音量軸、光學組件、螺絲頭,螺釘及要求有良好切削性能的機械加工産品

3003 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、食物和化工産品處理與貯存裝置,運輸液體産品的槽、罐,以薄闆加工的各種壓力容器與管道

4A01 屬于含矽量較高的系列,具有耐熱、耐磨的特性,通常矽含量在4.5-6.0%之間。屬建築用材料,機械零件,鍛造用材,焊接材料

5052 為中程度強度之最具代表性合金,耐蝕性、溶接性及成形性良好,特别是疲勞強度高,耐海水性佳。用于制造飛機油箱、油管,以及交通車輛、船舶的钣金件,儀表、街燈支架與鉚釘、五金制品等

5083 溶接構造用合金。在實用非熱處理合金中是最高強度之耐蝕合金,适用于溶接構造。耐海水性、低溫特性良好船舶、車輛、低溫用容器、壓力容器

6061 熱處理型之耐蝕性合金。用T6處理能有非常高的耐力值,但溶接接口之強度低,因此适用于螺釘、鉸釘 船舶、車輛、陸上構造物

6N01 中強度之擠型用合金,有6061與6063之中間的強度,擠出性沖壓淬火性均良好,可作複雜形狀之大型薄肉形材,耐蝕性、溶接性均佳。适用于車輛、陸上構造物、船舶

6063 代表性的擠出用合金,強度比6061低,擠出性良好,可作複雜的斷面形狀之形材,耐蝕性及表面處理性均佳 建築、公路護欄、高欄、車輛、家具、家電制品、裝飾品

7072 電極電位低,主要用于防蝕性覆蓋皮材,亦适用于熱交換器之散熱片。 鋁合金合闆材之皮材,散熱片,空調器鋁箔與特薄帶材

7075 鋁合金中具有最高強度的合金之一,但耐蝕性不佳,與7072之覆蓋皮材可改善其耐蝕性,但成本提高。适用于 航空器、滑雪杖 厚闆 鍛造品

想詳細了解全部牌号的,可以自己去網上搜,這裡簡單介紹我們常用的幾種牌号


【四】

鋁和鋁合金的各種狀态

代号

F××為:自由加工狀态

O××為:退火狀态

H××為:加工硬化狀态

W××為:固熔熱處理狀态

T××為:熱處理狀态(不同于F、O、H狀态)

*H××的硬化細分狀态:

H後面的第一位數字表示:獲得該狀态的基本處理程序,如下所示。

H1:單純加工硬化狀态

H2:加工硬化及不完全退火的狀态

H3:加工硬化及穩定化處理的狀态

H4:加工硬化及塗漆處理的狀态

H後面的第二位數字:表示産品的加工硬化程度。如:0~9代表加工硬化程度越來越硬。


【五】

鋁的表面處理工藝

鋁料結構設計(結構設計師對于鋁的認識一)3

1,噴砂或拉絲後陽極氧化

2,電泳塗漆

3,抛光後粉末靜電噴塗,氟碳噴塗

4,抛光鏡面後鍍钛與鍍钛金,或電鍍

5,各式花樣木紋熱轉印

6,高分子PVC覆膜

後續單項有細分表面處理工藝流程


【六】

鋁的用途

1,照明燈飾,太陽能反射片,建築外牆

2,室内裝潢:天花闆,牆面等

3,家具、櫥櫃

4,電梯,機器流水線設備等

5,标牌、銘牌、箱包

6,汽車内外裝飾9.室内裝飾品:如相框

7,家用電器,通訊産品,冰箱、微波爐、音響設備等

8,航空航天以及軍事方面,比如大飛機制造,神舟飛船系列,衛星等方面。

9,機械零件加工,模具制造,化工/保溫管道包覆



【結語】

1,此篇隻分享部分材料的型号,類别,原本想把材料的種類與表面處理,結構設計要求全部放一起,發現數據太龐大了,各位消化起來太累了,所以單獨分成了4篇。後續會有鋁型材,鋁闆材,鋁合金壓鑄3類。

2,此篇請重點關注電子産品如何選擇鋁材料的牌号與硬度。

3,以下為電子産品常用的幾種牌号

  • 産品要求比較硬,表面處理為粗拉絲或粗砂面,選擇用5000系鋁合金,常用:5052
  • 産品表面處理要求高的,不能有沙孔,型材痕迹,選擇用6000系鋁合金,常用:6063/6061
  • 産品要求價格便宜,需要拉伸形體複查,選擇用2000系純鋁,常用:2011
  • 産品高強度,高硬度,需要承載結構用,選擇7000系鋁合金,常用:7075

4,結構設計完成後,出工藝說明時可标注好,材料,材料牌号,表面處理方式。比如:鋁型材,牌号6063,表面陽極氧化,噴砂霧面

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