鋁合金研究與發(fā)展的初期主要是和航空工業(yè)聯(lián)系在一起的,只有近百年的歷史,但發(fā)展得很快,用途范圍不斷擴大,在金屬材料中其產量在鋼鐵之后居第二位,在有色金屬材料中居首位。鋁合金將有很大的發(fā)展:采用更新的工藝方法,改進原有合金,發(fā)展新合金,賦予更新更加完善的使用性能,擴大使用范圍,增大使用量。 [1]
1908年美國鋁業(yè)公司發(fā)明電工鋁合金1050,并制成鋼芯鋁絞線,開創(chuàng)高壓遠程輸電先鋒。
1915年美國鋁業(yè)公司發(fā)明2017合金,1933年發(fā)明2024合金,使鋁在航空器中的應用得以迅速擴大。 1933年美國鋁業(yè)公司發(fā)明6061合金,隨即創(chuàng)造了擠壓機淬火工藝,顯著擴大了擠壓型材應用范圍。
1943年美國鋁業(yè)公司發(fā)明了6063合金及7075合金,開創(chuàng)了高強度鋁合金的新紀元。
1965年美國鋁業(yè)公司又發(fā)明了A356鑄造鋁合金,這是經(jīng)典鑄造鋁合金。
隨著對鋁合金材料方面的研究深入,高強鋁合金(2000、7000系列)以其優(yōu)異的綜合性能在商用飛機上的使用量已經(jīng)達到其結構質量的80%以上,因此得到全球航空工業(yè)界的普遍重視。鋁合金開始逐漸應用于生活,軍事,科技方面。
原鋁在市場供應中統(tǒng)稱為電解鋁,是生產鋁材及鋁合金材的原料。鋁是強度低、塑性好的金屬,除應用部分純鋁外,為了提高強度或綜合性能,配成合金。鋁中加入一種合金元素,就能使其組織結構和性能發(fā)生改變,適宜作各種加工材或鑄造零件。經(jīng)常加入的合金元素有銅、鎂、鋅、硅
純鋁的密度?。é?2.7g/cm3),大約是鐵的 1/3,熔點低(660℃),鋁是面心立方結構,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各種型材、板材,抗腐蝕性能好;但是純鋁的強度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結構材料。通過長期的生產實踐和科學實驗,人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁,這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度,σb 值分別可達 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強度”(強度與比重的比值 σb/ρ)勝過很多合金鋼,成為理想的結構材料,廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面,飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造,以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接,結構重量可減輕50%以上。
鋁合金是工業(yè)中應用廣泛的一類有色金屬結構材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶 鋁合金及化學工業(yè)中已大量應用。隨著近年來科學技術以及工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展,對鋁合金焊接結構件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。鋁合金的廣泛應用促進了鋁合金焊接技術的發(fā)展,同時焊接技術的發(fā)展又拓展了鋁合金的應用領域,因此鋁合金的焊接技術正成為研究的熱點之一。