铝的发源与应用培训课件

1、铝的发源与应用2014年9月20日培训内容一、我国铝土矿资源分布；二、氧化铝的形成过程；三、电解铝的形成过程；四、铝合金的形成过程；五、我司产品实现总过程我司产品实现总过程一、我国铝土矿资源分布； 中国具有较丰富的铝土矿资源，现今已探明保守储量23亿吨二、氧化铝的形成过程； 铝是在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得偏铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗净，再在950-1200的温度下焙烧，就得到氧化铝粉末，氧化铝工艺流程图：三、电解铝的形成过程； 电解铝就是通过电解得到的铝。现代电解铝工

2、业生产一般采用冰晶石-氧化铝融盐电解法。熔融冰晶石是溶剂，氧化铝作为溶质，以碳素体作为阳极，铝液作为阴极，通入强大的直流电后，在950-970下，在电解槽内的两极上进行电化学反应，既电解。电解铝工艺流程图四、铝合金的形成过程；熔铸包括熔化、提纯、除杂、排气、除渣与铸造过程。主要过程为： （1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。 （2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过排气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。 （3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。附图1、铝棒熔出工

3、艺流程图：2、铝棒的分类 1、根据合金元素含量不同合金种类可以分为8大类：1系为工业纯铝，2系为铝铜合金铝，3系为铝锰合金铝，4系为铝硅合金，5系为铝镁合金铝，6系为铝镁硅合金铝，7系为铝锌合金铝;，8系为铝与其他元素。 一般每个系列还要跟有三位数字，每个位上要有数字或者字母，含义是：第二位数表示受控杂质个数；第三、四位数表示纯铝铝含量百分数小数点后为的最低含量。 2、根据外形可分为：圆铝棒、方铝棒、六角铝棒等。 铝棒合金牌号意义6063铝合金系列，6系表示铝-镁-硅合金改性状态，0表示未改性，其它数字表示经过改性，如6463。材质代码改性状态：此种改性，基本元素也可以改变，如6020A是广东

4、凤铝将6020合金中的铅改成铋形成的。3、铝棒牌号详细介绍：根据铝棒含有的金属元素不同，铝棒大概可以分为8个大类，也就是可以分9个系列，下面逐步大概介绍一下： 一、1000系列铝棒 代表 1050、1060、1100系列。在所有系列中1000系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1000系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.

5、5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。 二、2000系列铝棒 代表2A16（LY16）、 2A02（LY6）。2000系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。2000系列铝棒属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。 3、铝棒详细介绍：2024为铝铜镁系中的典型硬铝合金，属可热处理合金，强度高，易加工，易车削，抗腐蚀性一般。 2024铝棒经热处理（T3，T4，T351）后，机械性能显著提高。2024铝棒的主要用途：飞机结构、动车高铁、卡

6、车轮毂、螺旋桨组件及其它种种结构件 三、3000系列铝棒 代表3003、 3A21为主。我国3000系列铝生产工艺较为优秀。3000系列铝棒是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间，是一款防锈功能较好的系列。 四、4000系列铝棒 代表为4A01 4000系列的铝属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好， 产品描述: 具有耐热、耐磨的特性 3、铝棒详细介绍：五、5000系列铝棒 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列铝棒属于较常用的合金铝板系列，主要元素为镁，含镁量在3-5%之间。又可以称为

7、铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.在常规工业中应用也较为广泛。在我国5000系列铝属于较为成熟的铝板系列之一。 六、6000系列铝棒 代表6061 、6063等主要含有镁和硅两种元素，故集中了4000系列和5000系列的优点6061、6063是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，容易涂层，加工性好。 七、7000系列铝棒 代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性. 目前基本依靠进口，我国的生产工艺还有待提高。 八、 8000系列铝棒较为

8、常用的为8011 属于其他系列，大部分应用为铝箔，生产铝棒方面不太常用。五、我司产品实现总过程我司产品实现总过程 一、生产实现总过程市场调研顾客要求识别产品要求确定产品设计开发采 购生 产成品入库检 验检 验执行不合格品控制程序NONOYESYES 三、挤压工艺流程图模具加热圆铸锭加热盛锭筒加热热挤压冷却淬火拉伸矫直定尺锯切人工时效下工序检 验检 验执行不合格品控制程序检 验NONONOYESYESYES 1.热处理 热处理是将材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的组织结构,来控制其性能的一种综合工艺过程。热处理涵盖的范围很广，从钢化玻璃到橡胶塑料，从钢材到各种有色金属

9、以及碳、硅等非金属都有广泛的热处理应用。 2.淬火 对于有色金属，通常也将铝合金、铜等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 3.均匀化退火： 将铝合金加热到一定温度保温一定时间，使铸棒组织均匀的热处理过程。 二、生产过程工艺流程图圆铸棒自行加工挤 压时 效表面处理成品包装入库检 验检 验检 验检 验执行不合格品控制程序模具加热模具发外加工模具仓检 验挤压领用锯 棒阳极氧化、电泳粉末喷涂氟碳喷涂NONONONONOYESYESYESYESYES 4.时效： 将淬火后的铝合金置于室温或较高温度下保持适当时间，以提高金属强度的金属热处理工艺。室温下进行的时效处理是自然时效；较高温度

10、下进行的时效处理是人工时效。 对于6063这种强化相比较简单的铝合金，采用单级时效（保持在一个温度内时效）即可；而对于合金结构比较复杂的铝合金，如2024、7075等，均采用多级时效（在多个不同的时间保温一段时间），使得各种不同的强化相分别产生时效强化效应。 6063铝合金的用途1.简介：简介： 6063合金用于制造强度不高、耐蚀性好、有美观装饰表面、在+50-70工作的零件；经特殊机械处理後有较高的导电性能，在电气工业上得到广泛应用。2.主要用途：主要用途： 建筑：铝合金门窗、幕墙、天花板； 台架：如太阳能支架、照相机三角架、展柜架； 散热器：如风口、暖气散热器、电子用散热器； 家具：如壁柜

11、、婴儿车、购物车； 休闲出行用品：如渔具、箱包； 其它：导电杆、复印机零配件、电视机底座等。 四、氧化工艺流程图上排检验除 油水 洗酸 蚀水 洗碱 蚀两次水洗中和(出光)水 洗阳极氧化两次水洗着 色封 闭两次水洗下 排检 验两次水洗成品包装入库 执行不合格品控制程序NONOYESYES1、铝阳极氧化的定义 以铝或 铝合金制品为阳极，置于 电解质溶液中进行通电处理， 利用电解作用使其表面形成 氧化铝薄膜的过程, 称为铝及铝合金的 阳极氧化处理。经过阳极氧化处理，铝表面能生成几个微米几百个微米的氧化膜。比起铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。 2、铝阳极氧化膜的封闭工

12、艺铝氧化膜是多孔性膜，无论有没有着色处理，在投入使用前都要进行封闭处理，这样才能提高其耐蚀性和耐候性。处理的方法有三类，即高温水化反应封闭、无机盐封闭和有机物封闭等。 （1）、高温水封闭 这种方法是利用铝氧化膜与水的水化反应，将非晶质膜变为水合结晶膜： 水化反应在常温和高温下都可以进行，但是在高温下特别是在沸点时，所生成的水合结晶膜是非常稳定的不可逆的结晶膜，因此，最常用的铝氧化膜的封闭处理就是沸水法或蒸汽法处理。 （2）、无机盐封闭 无机盐法可以提高有机着色染料的牢度，因此在化学着色法中常用。 醋酸盐法 硅酸盐法 （3）、有机封闭法 这是对铝氧化膜进行浸油、浸漆或进行涂装等，由于成本较高并且

13、增加了工艺流程，因此不大采用，较多的还是用前述的两类方法，并且以第一种高温水合法为主流。3、电泳涂装 电泳漆是用电来进行涂装的一种有机涂料。电泳 漆工作时采用直流电，将被涂物作为阴极或阳极侵入到电泳槽液中，带电荷的涂料颗粒在电场的作用下向被涂物泳动，在被涂物上沉积，直到形成一层连续致密、厚度达到工艺要求的漆膜。根据涂料颗粒所带的电荷，电泳漆分为阴极电泳漆和阳极电泳漆。五、粉末喷涂工艺流程图 上排 酸除油 酸除油 水洗 水洗 碱蚀 水洗 除光 二次水洗 钝化 二次水洗 滴水 烘干 下排 分类 吊挂 喷粉 固化 卸排 检验 包装 2、粉末喷涂简介 粉末喷涂是用喷粉设备(静电喷塑机)把粉末涂料喷涂到

14、工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异(粉末涂料的不同种类效果)的最终涂层；粉末喷涂的喷涂效果在机械强度、附着力、耐腐蚀、耐老化等方面优于喷漆工艺，成本也在同效果的喷漆之下。六、氟碳喷涂 氟碳喷涂：香港称为锔油。属于高档次喷涂价格较高，在国外早已应用。在国内近二年来才大面积用于铝板幕墙，由于其优异的特点，越来越受到建筑业及用户的重视和青睐。氟碳喷涂具有优异的抗退色性、抗起霜性、抗大气污染(酸雨等)的腐蚀性，抗紫外线能力强，抗裂性强以及能够承受恶劣天气环境。是一般涂料所不及的。 氟碳喷涂料是以聚偏二氟乙烯树脂烘烤为基料并配合金属铝粉为色料制成的涂料。氟碳基料的化学结构中以氟碳化合键结