铝合金 （有色金属结构材料）
铝合金是工业中应用最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。目前铝合金是应用最多的合金。
中文名 铝合金 类 别 有色金属 熔 点 660℃ 比 重 2.702
氧化铝在1808年在实验室利用电解还成为铝材，于1884年即被作为建筑材料使用在美国华盛顿纪念碑尖顶上至今；铝材加入各种金属元素合成的铝合金材料已被建筑工业广泛应用在各环节上。
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。
理化性质
物质特性
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，是室温下强度最高的铝合金．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。[2]
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。
铝合金的典型机械性能(Typical Mechanical Properties)
铝合金牌号
及状态
拉伸强度(25°C MPa)
屈服强度(25°C MPa)
硬度500kg力10mm球
延伸率1.6mm(1/16in)厚度
5052-H112
175
195
60
12
5083-H112
180
211
65
14
6061-T651
310
276
95
12
7050-T7451
510
455
135
10
7075-T651
572
503
150
11
2024-T351
470
325
120
20
铝合金的典型物理性能(Typical Physical Properties)
铝合金牌号及状态
热膨胀系数
(20-100℃)
μm/m·k
熔点范围
(℃)
电导率20℃(68℉)
(%IACS)
电阻率20℃(68℉)
Ωmm2/m
密度(20℃)(g/cm3)
2024-T351
23.2
500-635
30
0.058
2.82
5052-H112
23.8
607-650
35
0.050
2.72
5083-H112
23.4
570-640
29
0.059
2.72
6061-T651
23.6
580-650
43
0.040
2.73
7050-T7451
23.5
490-630
41
0.0415
2.82
7075-T651
23.6
475-635
33
0.0515
2.82
铝合金的化学成份(Chemical Composition Limit Of Aluminum )
合金
牌号
硅Si
铁Fe
铜Cu
锰Mn
镁Mg
铬Cr
锌Zn
钛Ti
其它
铝
每个
合计
最小值
2024
0.232
0.5
3.8-4.9
0.3-0.9
1.2-1.8
0.1
0.25
0.15
0.05
0.15
余量
5052
0.25
0.4
0.1
0.1
2.2-2.8
0.15-0.35
0.1
--
0.05
0.15
余量
5083
0.238
0.4
0.1
0.3-1.0
4.0-4.9
0.05-0.25
0.25
0.15
0.05
0.15
余量
6061
0.236
0.7
0.15-0.4
0.15
0.8-1.2
0.04-0.35
0.25
0.15
0.05
0.15
余量
7050
0.235
0.15
2.0-2.6
0.1
1.9-2.6
0.04
5.7-6.7
0.06
0.05
0.15
余量
7075
0.236
0.5
1.2-2.0
0.3
2.1-2.9
0.18-0.28
5.1-6.1
0.2
0.05
0.15
余量