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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。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。目前铝合金是应用多的合金。
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。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。硬铝合金属AI—Cu—Mg系,一般含有少量的Mn,可热处理强化.其特点是硬度大,但塑性较差。超硬铝属Al一Cu—Mg—Zn系,可热处理强化,是室温下强度 的铝合金,但耐腐蚀性差,高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金,虽然加入元素种类多,但是含量少,因而具有优良的热塑性,适宜锻造,故又称锻造铝合金。
物质结构
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。
铝和铝合金可以用各种不同的方法熔炼。常使用的是无芯感应炉和槽式感应炉、坩埚炉和反射式平炉(使用天然气或燃料油燃烧)以及电阻炉和电热辐射炉。炉料种类广泛,从高质量的预合金化铸锭一直到专门由低等级废料构成的炉料都可以使用。然而,即使在适宜熔炼浇注的条件下,熔化的铝也易受三种类型的不良影响:
·在高温条件下,随着时间的推移,氢气的吸附导致溶解在熔液中氢气的增加。
·在高温条件下,随着时间的推移,熔液发生氧化。
·合金元素的丧失。
依托先进的工艺装备水平和技术研发能力,酒钢在打造绿色短流程铸轧铝深加工项目上不断取得突破。2018年,天成彩铝公司成功研制3004防锈合金铸轧铝卷,目前,产品销量已突破1300吨。
“产品能迅速打开市场,很大程度上离不开‘成本低’这一优势。”该公司技术研发部部长李彦勤介绍,3004铝合金具有较高的强度、较好的耐蚀性和优良的加工成型性,是应用广泛的一种防锈铝,主要用于包装、运输、建筑、装饰等领域,市场竞争激烈。
“生产要素齐备,气候干燥,这些条件决定了酒钢能生产出非常优质的铝产品。”2018年,天成彩铝公司在新产品研发过程中,紧盯行业前沿,抢占先机,向新产品研发持续发力。记者在采访中了解到,目前,国内生产3004铝合金大多采用半连续铸锭,经热轧开坯、冷轧轧制而成,这种工艺工序复杂,成本高昂。因此,该公司产品研发团队决定从技术研发寻找突破口,采用铸轧工艺路线。该工艺节省了热轧轧制工序,产出快,生产周期较传统工艺缩短5天,吨铝成本降低1500元/吨左右。
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