(2)增加或减少不多于一种合金元素，同时，此合金元素的含量算术平均值不大于0. 30%. (3)用作用相同的一种合金元素代替另一种合金元素。 (4)改变杂质含量范围。 (5)改变晶粒细化剂含量范围。 (6)改变原铝锭的杂质硅或铁的含量。

如果合金成分的改变不符合变更合金的要求，则应作为新合金而注册。

对于试验合金的牌号也按本条例编制，但在数字前面加大写字母‘ X’。试验合金的注册期不得超过5a对试验合金的成分，申请注册的公司有权改变，而已注册的合金化学成分改变权限归铝业协会技术处(The Technical Division of the Aluminium Association)。当合金通过试验合格后，去掉‘X’，成为正式合金。

第一章 1×××系铝合金

1.1 纯铝的一般特性

铝是元素周期表中第三周期主族元素，具有棉芯立方结构，无同素异构转变。铝具有一系列的优点：密度小，导电、导热性能好，抗腐蚀性能好，塑性加工性能好等特点。铝的密度为2.72g／cm，约为铁的1/3,故铝及合金的密度都较小，一般为2.5~2.88 g／cm之间。铝具有良好的导电性、导热性，其导电性仅次于银与铜。铝具有良好的抗蚀性。因为铝和氧的亲和力很大，在室温中能与空气中的氧化合，表面生成一层薄而致密并与基材金属结核的Al2O3氧化膜。铝的熔点与纯度有关，并随铝的纯度的提高而提高，当纯度为99.996％时，熔点为660.24℃。铝还具有好的塑性加工性能，可加工成板、带、箔和挤压制品等，可进行气焊、氩弧焊、点焊。纯铝不能热处理强化，可通过冷变形提高强度，惟一的热处理形式是退火，再结晶开始温度与杂质含量和变形度有关，一般在200℃左右。退火板材的σb=80～100MPa，σ0.2=30～50MPa，ζ=35%～40%，HB=25～30。经60%～80%冷变形，虽然能提高到150～180MPa，但ζ值却下降到1%～1.5%。增加铁、硅杂质含量能提高强度，但降低塑性、导电性和抗蚀性。

3

3

1.2 纯铝的性能

纯铝的性能包括物理性能、化学性能与力学性能等。

1.2.1物理性能

物理性能如表1-1所示。物理性能包括原子序数、原子量、晶体结构、电磁学性能等。

铝是电负性金属，其电极电位为—0.5~—3V，99.99%纯铝在5.3%~NaCl+0.3%H2O2溶液中对甘汞参比电极的点位为—0.87~+0.01V。铝是最活泼的工业金属之一，其表面在室温下就易生成一层薄而致密并与基体金属牢固结合的氧化膜（Al2O3 ），故在氧化性介质、水、大气、部分中性溶液、许多的弱酸和强氧化性介质中都具有相当高的稳定性。但在碱和盐的水溶液中，铝的氧化膜很快被破坏。通常氧化膜在PH=4.0~9.0的溶液中时稳定的。因此，凡是能改善氧化膜致密性、增加氧化膜厚度和提高氧化膜绝缘性能的因素，都有助于铝抗蚀性的提高。反之，凡是降低氧化膜有效保护作用的因素，不论是机械的还是化学的，都会使铝的抗蚀性下降。

1.1.3 力学性能

工业纯铝的力学性能除与纯度有关，还与材料的加工状态有关，不同状态的工业纯铝的力理学性能如表1-2所示

【6】

。

1.3 纯铝的牌号及化学成分

常用工业纯铝的牌号及化学成分见表1—3。各国牌号对照见表1—4

表1—3 常用工业纯铝的牌号及化学成分

[7]

【8】

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第二章 2×××系铝合金

2.1 概述

2 x xx系铝合金是以铜为主要合金元素的铝合金，它包括了Al-Cu-Mg-（Mn）合金、Al-Cu-Mg-Fe-Ni合金、Al-Cu-Mn合金和Al-Cu-Mg-Si四系，这些合金均属热处理可强化铝合金。合金的特点是强度高，通常称为硬铝合金，其耐热性能和加工性能良好，但耐蚀性不如大多数其他铝合金好，在一定条件下会产生晶间腐蚀，因此，板材往往需要包贾一层纯铝，或一层对芯板有电化学保护的6 x xx系铝合金，以大大提高其耐腐蚀性能

【4】

。

(1) Al-Cu-Mg-（Mn）系

Al-Cu-Mg-（Mn）系合金中多数的.成分范:围.为:1.5%一6.8%C u,0.2%一0.8%Mg，0.2%一1.2%Mn,其中部分合金含有微量钒、锆，个别合金超出此成分范围。这类合金存在晶间腐蚀倾向，其薄板通常需包铝或包防锈铝，以适应某些焊接方法。主要因含铁、硅粗大的金

属间化合物，该系合金断裂韧性不高。现已发展一些高纯Al-Cu-Mg-Mn系合金，其断裂韧性明显提高。 （2） Al-Cu-Mg-Fe-Ni系

此系合金的成分特点是:C u/ Mg比值较低，铁、镍含量接近。此系合金的室温强度与Al-Cu-Mg-Mn接近，耐热性好，服役温度更高，超过150℃。 （3） Al-Cu-Mn系

此系合金的铜含量较高，约为6%一7%，含少量锰0.2%一0.8%

，不含或含少量镁，T相的存在使其耐热性比AI一Cu一Mg一Fe一Ni系更好，合金的服役温度达200~300℃

(4) Al-Cu-Mg-Si系

此系合金是在Al-Mg-Si系合金的基础上添加铜发展起来的，随含铜量增加，室温强度和耐热性明显提高，停放效应减弱，但降低塑性和耐蚀性。因铜量超过镁、硅，故划归国际四位数牌号的2×××系合金。

该一系列材料的强度一般较高，某些牌号的合金强度可与钢抗衡。但因含铜量的差异，此系合金的强度、抗蚀性等在较宽范围内变化，以满足不同的需求。其中，铜含量较低的合金，杭蚀性接近防锈铝;铜含量较高的合金.，强度接近硬铝，实际上相当于在硬铝的基础上提高了硅含量。由于2系铝合金的高强高韧

性，主要被应用于航空航天领域，如2014、2024等合金

【9】

。

另外该系合金的切削性能良好，尤其是添加铅、铋后的2011合金是一种快削合金，经常被用来制造机械零件。但是该系列材料的焊接性能不好，在结合时，主要用铆接、电阻焊接和螺栓结合等。

2.2 2×××系铝合金的基本性能

2×××系铝合金加工产品均无磁性，其它物理性能应符合表2—1的规定。注：O表示退火状态；H：

2.2.1 物理性能

表示加工硬化状态；T表示热处理状态（详见附录1，下同）

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表2-1 2×××系铝合金的物理性质