第一节铝及铝合金材料分类性能及焊接性.docx
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第一节铝及铝合金材料分类性能及焊接性
第一节铝及铝合金材料分类，性能及焊接性
被焊接的金属或合金统称为基体金属，或称为母材。
作为基体金属，铝及铝合金的分类、牌号及状态代号与钢及其他金属显著不同。
特别是铝及铝合金的状态代号非常复杂，又非常重要。
它们表示了铝及铝合金焊前变形强化的不同程度或不同热处理强化的不同程度。
不了解这些状态代号的具体规定就无法了解母材焊前的工艺经历、力学性能、组织特征及焊接特性。
一、分类
铝及铝合金分为两大类。
一大类为变形铝及铝合金，它一般表现为迨金工业半成品，即板、棒、管、丝、带等，或具有一定形状及尺寸的锻件和挤压型材。
另一大类为铸造铝合金，它一般表现为铸造的零件或其毛坯。
如图2-1-1
变形铝及铝合金又可分为两类，一类为热处理不可强化的铝及铝合金（或称为非热处理强化铝及铝合金）。
它们只可变形强化，由于热处理强化效应很弱，故不能热处理强化。
此类铝及铝合金有工业纯铝，A1-Mn系防锈铝金金、A1-Mg系防锈铝合金。
另一类为热处理强化铝合金。
它们既可变形强化，也可以热处理强化，此类铝合金有A1-Cu、A1-Mg-Si、A1-Zn、A1-Li等系列铝合金。
2-1-1铝及铝合金的分类
按我国标准GB/T16474--1996《变形铝及铝合金牌号表示法》，变形铝及铝合金采用四位字符体系牌号，牌号的第一位数字表示铝及铝合金的组别，如表2-1所示；第三及第四位数字表示同一组中不同的铝合金或表示纯铝的纯度。
表2-1-1变形铝及铝合金牌号表示法
组别
牌号
纯铝（w（Al）不小于99．00%）
1×××
以铜为主要合金元素的铝合金
2×××
以锰为主要合金元素的铝合金
3×××
以硅为主要合金元素的铝合金
4×××
以镁为主要合金元素的铝合金
5×××
以镁和硅为主要合金元素且以MgSi铝合金相为强化相的
6×××
以锌为主要合金元素的铝合金
7×××
以其他合金元素为主要合金元素的铝合金
8×××
备用合金组
9×××
按我国标准GB/T16475--1966《变形铝及铝合金状态代号》，铝及铝合金有下列五种状态：
F—自由加工状态。
合金力学性能无规定。
0—退火状态。
合金充分软化，1延性高，强度水平最低。
H—加工硬化状态。
有不同硬化程度，用H代号后的数字表示。
W—固溶热处理状态。
合金经固溶处理，然后自然时效。
T—热处理状态（不同于F、O、H状态）。
合金固溶时效后有不同强化程度，用T代号后的数字表示。
加工硬化状态代号H后面的第一位数字的含义：
H1—单纯加工硬化状态，未经附加热处理。
H2—加工硬化及不完全退火状态。
H3—加工硬化及稳定化处理状态。
加工硬化状态代号H后面的第二位数字（从1到9）表示产品的加工硬化程
度，如：
H18—单纯加工硬化到硬状态。
H19—单纯加工硬化到超硬状态。
加工硬化状态代号H后面的第三位数字的含义：
H1ll—最终退火后又进行了适量加工硬化，但其加工硬化程度又不及Hll状态。
Hl12—适用于热加工成形的合金制品，对其力学性能有规定要求。
热处理状态代号T后面的第一位数字的含义：
T0—固溶热处理后经自然时效再通过冷加工的状态。
T1—由高温成形过程冷却，然后自然时效至基本稳定状态。
T2—由高温成形过程冷却，经冷加工后自然时效至基本稳定状态。
T3—固溶处理后进行冷加工，再经自然时效至基本稳定状态。
T4—固溶处理后不经冷加工，只经自然时效至基本稳定状态。
T5—由高温成形过程冷却，然后人工时效的状态。
T6—固溶处理后再人工时效的稳定状态。
T7—固溶处理后进行过时效的状态。
T8—固溶处理后经冷加工，然后人工时效的状态。
T9—固溶处理后经人工时效，然后冷加工的状态。
T10—高温成型后进行冷加工，然后人工时效的状态。
T状态代号后面的第二位数字表示经明显改变合金特性（如力学性能、耐腐蚀性能）的特定工艺处理后的状态，例如：
T42—自O或F状态固溶处理后自然时效至充分稳定的状态。
T62—自O或F状态固溶处理后再进行人工时效的状态。
T73—固溶处理后再过时效以达到规定力学性能和耐应力腐蚀性能指标的状态。
T74—与T73状态定义相同，其抗拉强度大于T73状态，但小于T76状态。
T76—与T73状态定义相同，其抗拉强度分别高于T73、T74状态，耐应力腐蚀断裂性能分别低于T73、T74状杏，但其抗剥落性能较好。
T81—固溶处理后经，经1%左右的冷加工变形以提高强度，然后进行人工时效的状态。
T87—适用于固溶处理后，经7%左右的冷加工变形以提高强度，然后进行人工时效的状态。
T状态代号后面再加第四位或第五位或第六位数字则表示经过不同的消除应力处理的状态。
二、成分
按国家标准GB/T3190—1996．《变形铝及铝合金化学成分》及GB/T1173—1995《铸造铝合金》的规定，铝及铝合金化学成分如表2-1-2..表2-1-3、表2-1-4所示
表2-1-2铝及铝合金的牌号及化学成分
序号
牌号
化学成分（质量分数，%）
新旧牌号对照
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Ni
Zn
Ti
Zr
其他
Al
单个
合计
1
1070A
0.20
0.25
0.03
0.03
0.03
-
-
0.07
-
0.03
-
0.03
-
99.70
L1
2
1370
O.10
0.25
0.02
0.01
0.02
0.01
-
0.04
Ca:
0.03;V+Ti0.02;B:
0.02
0.02
0.10
99.70
3
1060
O.25
0.35
0.05
0.03
0.03
0.05
V:
0.05
0.03
0.03
99.60
L2
4
1050
0.25
0.40
0.05
0.05
0.05
0.05
V：
0.05
0.03
0.03
99.50
5
1050A
O.25
0.40
0.05
0.05
0.O5
0.07
0.05
0.03
99.50
L3
6
1A5O
0.30
0.30
O.01
0.05
0.05
0.03
Fe+Si:
0.45
0.03
99.50
LB2
7
1035
0.35
0.6
0.10
0.05
0.05
0.10
V：
0.05
0.03
0.03
99.35
L4
8
1A30
0.10～0.20
0.15～0.30
0.05
0.01
O.Ol
O.01
0.02
0.02
0.03
99.30
L4-l
9
1100
Si+Fe:
0.95
0.05～0.20
O.05
0.10
①
0.05
0.15
99.00
L5-l
10
1200
Si+Fe:
1.00
0.05
0.05
0.10
O．05
0.05
0.15
99.00
L5
1l
2A12
0.50
O．50
3.8～4.9
0.30～0.9
1.2～1.8
0.10
0.30
Fe+Ni:
0.50
0.15
0.05
0.10
余量
LYl2
12
2A14
0.6～1.2
0.7
3.9～4.8
0.40～1．O
O.40～0.8
0.10
0.30
0.15
0.05
0.10
余量
LDlO
13
2A16
0.30
0.30
6.0～7.0
0.40～0.8
0.05
0.10
0.10～0.20
0.20
0.05
0.10
余量
LYl6
14
2816
0.25
0.30
5.8～6.8
0.20～0.40
O.05
V:
0.05～0.15
0.08～0.20
0.10～0.25
0.05
0.10
余量
15
2A20
0.20
0.30
5.8～6.8
0.02
0.10
V:
0.05～0.15B:
0.001～0.01
O.07～0.16
0.10～0.25
0.05
0.15
余量
LY20
16
2014
0.50～1.2
0.7
3.9～5.0
0.40～1.2
0.20～0.8
0.10
-
O．25
③
0.15
-
0.05
0.15
余量
-
17
2014A
0.50～0.9
0.50
3.9～5.0
0.40～1.2
0.20～0.8
0.10
0.10
O．25
Ti+Zr:
0.20
O．15
-
0.05
0.15
余量
-
18
2219
0.20
0.30
5.8～6.8
0.20～0.40
0.02
-
-
0.10
V:
0.05～0.15
0.02～0.10
O.10～0.25
0.05
0.15
余量
IYl9
19
2024
0.50
0.50
3.8～4.9
0.30～0.9
1.2～1.8
0.10
0.25
③
0.15
-
0.05
0.15
余量
-
序号
牌号
化学成分（质量分数）（%）
新旧
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Ni
Zn
-
Ti
Zr
其他
A1
对照
牌号
单个
合计
20
2124
0.20
0.30
3.8～4.9
0.30～0.9
1.2～1.8
0.10
-
0.25
③
0.15
-
0.05
0.15
余量
-
2l
3A2l
O．6
0.7
0.20
1.O～1.6
0.05
-
-
0.10④
-
0.15
-
0.05
0.10
余量
LF21
22
3003
0.6
0.7
0.05～0.20
1.0～1.5
-
-
-
0.10
-
-
-
O.05
0.15
余量
-
23
3103
0.50
O.7
0.10
0.9～1.5
0.30
0.10
-
O．20
Ti+ZrO.lO
-
-
O.05
0.15
余量
-
24
3004
0.30
0.7
0.25
1.0～1.5
0.8～1.3
-
-
0.25
-
-
-
0.05
0.15
余量
-
25
3005
0.6
0.7
0.30
1.0～1.5
0.20～0.6
0.10
-
0.25
-
0．10
-
O.05
0.15
余量
-
26
3105
0.6
0.7
0.30
0.30～0.8
0.20～0.8
0.20
-
0．40
-
0.10
-
0.05
0.15
余量
-
27
4A01
4.5～5.0
0.6
0.20
-
-
-
-
Zn+Sn:
0.10
-
0.15
-
0.05
0.15
余量
LTl
28
4All
11.5～13.5
1.O
O.50～1.3
0.20
0.8～1.3
0.10
0.50～1.3
0.25
-
0.15
-
0.05
0.15
余量
LD11
29
4043
4.5～6.0
0.8
0.30
O.05
0.05
-
--
0.10
①
0.20
-
0.05
0.15
余量
30
4043A
4.5～6.0
0.6
0.30
0.15
0.20
-
-
0.10
①
0.15
-
0.05
0.15
余量
3l
4047
11.0～13.0
0.8
0.30
0.15
0.10
-
-
0.20
①
-
-
0.05
0.15
余量
32
4047A
11.0～13.0
0.6
0.30
O.15
0.10
-
-
0.20
①
0.15
-
0.05
0.15
余量
33
5AOl
Si+Fe:
0.40
0.10
0.30～0.7
6.0～7.0
O．10～0.20
-
0.25
-
0.15
0.10～0.20
O.05
0.15
余量
LFl5
34
5A02
0.40
O．40
0.10
或CrO.15～0.40
2.0～2.8
-
-
-
Si+Fe:
0.6
0.15
-
0.05
0.15
余量
LF2
35
5A03
0.50～0.8
0.50
0.10
0.30～0.6
3.2～3.8
-
-
0.20
-
O.15
-
0.05
0.10
余量
LF3
36
5A05
0.50
0.50
O.10
0.30～0.6
4.8～5.5
-
-
0.20
-
-
-
0.05
0.10
余量
LF5
37
5805
0.40
0.40
0.20
O．20～0.6
4.7～5.7
-
-
Si+Fe:
0.6
0.15
-
0.05
0.10
余量
LFlO
38
5A06
0.40
0.40
O．10
0.50～0.8
5.8～6～8
-
-
0.20
Be:
O.0001～0.005②
0.02～0.10
-
0.05
0.10
余量
LF6
39
5806
0.40
0.40
0.10
0.50～0.8
5.8～6.8
-
-
0.20
Be:
O.0001～0.005②
0.10～0.30
-
0.05
0.10
余量
LFl4
40
5A12
0.30
0.30
0.05
O.4O～0.8
8.3～9.6
-
0.10
0.20
Be:
0.005
Sbi0.004～0.05
0.05～0.15
-
0.05
0.10
余量
LFl2
序号
牌号
化学成分（质量分数）（%）
新旧牌号
对照
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Ni
Zn
Ti
Zr
其他
Al
单个
合计
41
5A13
0.30
0.30
0.05
0.40～0.8
9.2～10.5
0.10
O.20
Be:
0.005;Sb:
0.004～0.005
0.05～0.15
-
0.05
0.10
余量
LFl3
42
5A30
Si+Fe:
0.40
0.10
O.50～1.0
4.7～5.5
-
-
0.25
Cr:
0.05～0.20
O.03～0.15
-
0.05
0.10
余量
LFl6
43
5A33
0.35
0.35
0.10
0.10
6.0～7.5
-
-
0.50～1.5
Be:
0.0005～0.005②
0.05～0.15
0.10～0.30
0.05
0.10
余量
LF33
44
5A41
0.40
O.4O
0.10
0.30～0.6
6.0～7.O
-
-
O.20
-
O．02～0.10
-
0.05
0.10
余量
LT4l
45
5A43
0.4
0.40
0.10
0.15～0.40
0.6～1.4
-
-
-
-
0.15
-
0.05
0.15
余量
LFl3
46
5A66
0.005
0.01
0.005
1.5～2.0
-
-
-
-
-
-
0.05
0.01
余量
LT66
47
5005
O.30
0.7
0.20
0.20
0.50～1.1
0.10
-
0.25
-
-
-
0.05
0.15
余量
48
5019
0.40
0.50
0.10
0.10～0.6
4.5～5.6
0.20
-
0.20
Mn+Cr:
0.10～0.6
0.20
-
0.05
0.15
余量
49
5050
0.40
0.7
0.20
O.10
1.1～～1.8
O.lO
-
0.25
-
-
-
0.05
0.15
余量
50
5251
0.40
0.50
0.15
O.10～0.15
L7～2.4
0.15
-
0.15
-
0.15
-
0.05
0.15
余量
51
5052
0.25
0.40
0.10
O.10
2.2～2.8
0.15～0.35
-
0.10
-
-
-
0.05
0.15
余量
52
5154
0.25
0.40
0.10
0.10
3.1～3.9
0.15～0.35
-
0.20
①
0.20
-
0.05
0.15
余量
53
5154A
O．50
O.50
O.10
0.50
3.1～3.9
0.25
-
0.20
①Mn+Cr:
0.10～0.50
0.20
-
0.05
0.15
余量
54
5454
0.25
0.40
0.10
0.50～1.0
2.4～3.0
0.05～0.20
0.25
-
0.20
-
O．05
0.15
余量
55
5554
0.20
0.40
0.10
O．50～1.0
2.4～3.0
0.05～0.20
-
0.25
①
0.05～0.20
-
0.05
0．15
余量
一
56
5754
0.40
0.40
O．10
0.50
2.6～3.6
0.30
-
0.20
Mn+Cr:
0.10～0.6
0.15
-
0.05
0.15
余量
57
5056
0.30
0.40
0.10
0.05～0.20
4.5～5.6
0.05～0.20
-
O.10
-
-
-
0．05
0.15
余量
LF5-1
58
5356
0.25
0.40
0.10
0.05～0．20
4.5～5.5
0.05～0.20
-
0.10
①
0.06～0.20
-
O．05
0.15
余量
59
5456
0.25
O.4O
0.10
0.50～1.0
4.7～5.5
0.05～0.20
-
O.25
-
0.20
-
O.05
0.15
余量
60
5082
0.20
0.35
0.15
0.15
4.0～5.0
0.15
-
0.25
-
0.10
-
O.05
0.15
余量
6l
5182
0.20
0.35
0.15
0.20～0.50
4.0～5.0
0.10
-
0.25
-
0.10
-
O．05
0.15
余量
序号
牌号
化学成分（质量分数）（%）
新旧牌号对照
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Ni
Zn
-
Ti
Zr
其他
A1
单个
合计
62
5083
0.40
0.40
0.10
0.40～1.0
4.0～4.9
0.05～0.25
-
0.25
-
0.15
-
0.05
0.15
余量
LT4
63
5183
0.40
0.40
0.10
0.50～1.0
4.3～5.2
0.05～0.25
-
0.25
①
0.15
-
0.05
0.15
余量
64
5086
O.4O
0.50
0.10
0.20～0.7
3.5～4.5
0.05～0.25
-
0.25
-
0.15
-
0．05
0.15
余量
65
6A02
0.50～1.2
0.50
0.20～0.6
或Cr0.15～0.35
0.45～0.9
-
-
0.20
-
0.15
-
0.05
0.10
余量
LD2
66
6B02
0.7～1.1
0.40
O.1O～0.40
0.10～0.30
0.40～0.8
-
-
0.15
-
0.01～0.04
-
0.05
0.10
余量
LD2-1
67
6061
0.40～0.8
0.7
0.15～0.40
0.15
0.8～1.2
0.04～0.35
-
0.25
-
0.15
-
0．05
0.15
余量
LD30
68
6063
0.20～0.6
0.35
0.10
0.10
0.45～0.9
0.10
-
0.10
-
O.lO
-
0．05
0．15
余量
LD3l
69
6063A
0.30～0.6
0.15～0.35
0.10
0.15
0.6～0.9
0.05
-
0.15
-
0.10
-
0.05
0.15
余量
70
6070
1.0～1.7
0.50
0.15～0.40
0.40～1.0
O．50～1.2
0.25
-
0.10
-
0.15
-
0.05
0.15
余量
lD2-2
7l
7A04
0.50
0.50
1.4～2.0
0.20～0.6
1.8～2.8
0.10～0.25
-
5.0～7.O
-
O.10
-
O．05
0.10
余量
LC4
72
7A09
0.50
0.50
1.2～2.0
0.15
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