变形

变形铝合金是以各种压力加工方法制成的管、棒、线、型等半成品铝合金。根据其用途又可分为防腐铝合金、超硬铝、特殊铝、硬铝、锻铝5类。

常用的防锈铝合金中主要合金元素是锰和镁，加锰可提高其抗蚀能力，加镁使其强化并降低比重，其特点是耐腐蚀，抛光性好，可长时间保持光亮表面，强度比纯铝高，多用于制造与液体接触的零件、管道、日用品、装饰品等； 硬铝又称杜拉铝，是铝、铜、镁合金，并含少量锰。铜、镁在铝中溶解度较大，有强化效应，锰使其耐蚀。硬铝根据其合金元素含量不同可分别制造铆钉、飞机的螺旋桨及飞机上的高强度零件；超硬铝是含有锌的硬铝，其硬度、强度均比硬铝高，不同品种的超硬铝用于制造各种结构零件、高载荷零件，是航空工业的重要材料之一；锻铝在一般状态下具有高的塑性，强度大，用来制造各种锻件或冲压件，如内燃机活塞等; 特殊铝是在特定情况下使用的，组分不同，各有用途。

铝合金研究与发展的初期主要是和航空工业联系在一起的，只有近百年的历史，但发展得很快，用途范围不断扩大，在金属材料中其产量在钢铁之后居第二位，在有色金属材料中居首位。铝合金将有很大的发展：采用更新的工艺方法，改进原有合金，发展新合金，赋予更新更加完善的使用性能，扩大使用范围，增大使用量。 [1]

1908年美国铝业公司发明电工铝合金1050，并制成钢芯铝绞线，开创高压远程输电先锋。

1915年美国铝业公司发明2017合金，1933年发明2024合金，使铝在航空器中的应用得以迅速扩大。 1933年美国铝业公司发明6061合金，随即创造了挤压机淬火工艺，显著扩大了挤压型材应用范围。

1943年美国铝业公司发明了6063合金及7075合金，开创了高强度铝合金的新纪元。

1965年美国铝业公司又发明了A356铸造铝合金，这是经典铸造铝合金。

随着对铝合金材料方面的研究深入，高强铝合金(2000、7000系列)以其优异的综合性能在商用飞机上的使用量已经达到其结构质量的80%以上，因此得到全球航空工业界的普遍重视。铝合金开始逐渐应用于生活，军事，科技方面。

压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。

1. 金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力为15—100MPa。

2. 金属液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的还可超过80米/秒，（通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度），因此金属液的充型时间极短，约0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。

1. 极易氧化。在空气中，铝容易同氧化合，生成致密的三氧化二铝薄膜（厚度约0．1－0．2μm），熔点高（约 2050℃），远远超过铝及铝合金的熔点（约600℃左右）。氧化铝的密度3．95－4．10g/cm3，约为铝的1．4倍， 氧化铝薄膜的表面易吸附水分，焊接时，它阻碍基本金属的熔合，极易形成气孔、夹渣、未熔合等缺陷，引起焊缝 性能下降。

2. 易产生气孔。铝和铝合金焊接时产生气孔的主要原因是氢，由于液态铝可溶解大量的氢，而固态铝几乎不溶解氢， 因此当熔池温度快速冷却与凝固时，氢来不及逸出，容易在焊缝中聚集形成气孔。氢气孔目前难于完全避免，氢的 来源很多，有电弧焊气氛中的氢，铝板、焊丝表面氧化膜吸附空气中的水分等。实践证明，即使氩气按GB/T4842标 准要求，纯度达到99．99% 以上，但当水分含量达到20ppm时，也会出现大量的致密气孔，当空气相对湿度超过 80%时，如果不采取加热等措施，焊缝就会明显出现气孔。同时，采用小电流慢速焊，加大焊缝冷却时间，并利用 焊丝电弧进行熔池搅动，可以较好的帮助气体排出熔池。

3. 焊缝变形和形成裂纹倾向大。铝的线膨胀系数和结晶收缩率约比钢大两倍，易产生较大的焊接变形的内应力，对刚 性较大的结构将促使热裂纹的产生。

4. 铝的导热系数大（纯铝0．538卡/Cm．s．℃）。约为钢的4倍，因此，焊接铝和铝合金时，比焊钢要消耗更多的热 量。

5. 合金元素的蒸发的烧损。铝合金中含有低沸点的元素（如镁、锌、锰等），在高温电弧作用下，极易蒸发烧损，从 而改变焊缝金属的化学成分，使焊缝性能下降。

6. 高温强度和塑性低。高温时铝的强度和塑性很低，破坏了焊缝金属的成形，有时还容易造成焊缝金属塌落和焊穿现 象。

7. 无色彩变化。铝及铝合金从固态转为液态时，无明显的颜色变化，使操作者难以掌握加热温度。