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(kuò)大,在金屬材料中其產(chǎn)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(jìn)原有合金,發(fā)展新合金,賦予更新更加完善的使用性能,擴(kuò)大使用范圍,增大使用量。 [1]
1908年美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明電工鋁合金1050,并制成鋼芯鋁絞線,開(kāi)創(chuàng)高壓遠(yuǎn)程輸電先鋒。
1915年美國(guó)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(yīng)用得以迅速擴(kuò)大。 1933年美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明6061合金,隨即創(chuàng)造了擠壓機(jī)淬火工藝,顯著擴(kuò)大了擠壓型材應(yīng)用范圍。
1943年美國(guó)鋁業(yè)公司發(fā)明了6063合金及7075合金,開(kāi)創(chuàng)了高強(qiáng)度鋁合金的新紀(jì)元。
1965年美國(guó)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(duì)鋁合金材料方面的研究深入,高強(qiáng)鋁合金(2000、7000系列)以其優(yōu)異的綜合性能在商用飛機(jī)上的使用量已經(jīng)達(dá)到其結(jié)構(gòu)質(zhì)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(kāi)始逐漸應(yīng)用于生活,軍事,科技方面。
原鋁在市場(chǎng)供應(yīng)中統(tǒng)稱為電解鋁,是生產(chǎn)鋁材及鋁合金材的原料。鋁是強(qiáng)度低、塑性好的金屬,除應(yīng)用部分純鋁外,為了提高強(qiáng)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(jié)構(gòu)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(diǎn)低(660℃),鋁是面心立方結(jié)構(gòu),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(qiáng)度很低,退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2,故不宜作結(jié)構(gòu)材料。通過(guò)長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐和科學(xué)實(shí)驗(yàn),人們逐漸以加入合金元素及運(yùn)用熱處理等方法來(lái)強(qiáng)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(zhì)輕等優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還能具有較高的強(qiáng)度,σb 值分別可達(dá) 24~60kgf/mm2。這樣使得其“比強(qiáng)度”(強(qiáng)度與比重的比值 σb/ρ)勝過(guò)很多合金鋼,成為理想的結(jié)構(gòu)材料,廣泛用于機(jī)械制造、運(yùn)輸機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械及航空工業(yè)等方面,飛機(jī)的機(jī)身、蒙皮、壓氣機(jī)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(jié)構(gòu)重量可減輕50%以上。
鋁合金是工業(yè)中應(yīng)用廣泛的一類有色金屬結(jié)構(gòu)材料,在航空、航天、汽車、機(jī)械制造、船舶 鋁合金及化學(xué)工業(yè)中已大量應(yīng)用。隨著近年來(lái)科學(xué)技術(shù)以及工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,對(duì)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)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(yīng)用促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的發(fā)展,同時(shí)焊接技術(shù)的發(fā)展又拓展了鋁合金的應(yīng)用領(lǐng)域,因此鋁合金的焊接技術(shù)正成為研究的熱點(diǎn)之一。