轻质镁合金成型技术的研究越来越为人们所重视。作为一种新型结构材料,镁合金具有很多优点,如密度小,导热性好,可塑性及抗电磁波干扰能力强等[1]。正是由于这些优点的存在,才使得镁合金在航空航天、交通运输、信息产业有了长足的发展空间,其地位和作用是其它材料无法替代的[2,3]。镁合金在压铸工艺方面的研究为成熟[4],而连接技术一直发展缓慢,主要是由于在空气中镁合金极易形成一层疏松的氧化膜,如果事先清理不净,就会将氧化镁及杂质引入焊缝,降低焊接接头的性能,从而导致焊接工艺的复杂化
镁合金的散热相对与合金来说有的优势,对于相同体积与形状的镁合金与铝合金材料的散热器,某热源生产的热量(温度)镁合金比铝合金更容易由散热片根部传递到顶部的速度,顶部更容易达到高温。即铝合金材料的散热器根部与顶部的温度差,比镁合金材料的散热器小。这意味着由镁合金材料制作的散热片根部的空气温度与顶部的空气温度温度差,比铝合金材料制作的散热片大,因此加速散热器内部空气的扩散对流,使散热效率提高。因此,相同温度,镁合金的散热时间还不用铝合金的一半。
铝板分类国际上习惯把厚度在0.2mm以上,500mm以下,200mm宽度以上,长度16m以内的铝材料称之为铝板材或者铝片材,0.2mm以下为铝箔材,200mm宽度以内为排材或者条材(当然随着大设备的进步,宽可做到600mm的排材也比较多)。
铝镁合金 由两种或两种以上的金属或非金属所组成的具有金属特性的物质。一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。根据组成元素的数目,可分为二元合金、三元合金和多元合金。中国是世界上早研究和生产合金的国家之一,在商朝(距今3000多年前)青铜(铜锡合金)工艺就已非常发达;公元前6世纪左右(春秋晚期)已锻打(还进行过热处理)出锋利的剑(钢制品)。 根据结构的不同,合金主要类型是: (1)混合物合金(共熔混合物),当液态合金凝固时,构成合金的各组分分别结晶而成的合金,如焊锡、铋镉合金等; (2)固熔体合金,当液态合金凝固时形成固溶体的合金,如金银合金等; (3)金属互化物合金,各组分相互形成化合物的合金,如铜、锌组成的黄铜(β-黄铜、γ-黄铜和ε-黄铜)等。 合金的许多性能优于属,故在应用材料中大多使用合金(参看铁合金、不锈钢)。 各类型合金都有以下通性: (1)多数合金熔点低于其组分中任一种组成金属的熔点; (2)硬度比其组分中任一金属的硬度大; (3)合金的导电性和导热性低于任一组分金属。利用合金的这一特性,可以制造高电阻和高热阻材料。还可制造有性能的材料,如在铁中掺入15%铬和9%镍得到一种耐腐蚀的不锈钢,适用于化学工业。 (4)有的抗腐蚀能力强
钛镁合金原材料使用空芯薄壁组合断面,用起来非常快捷方便,而且质地很轻,截面具有较高的抗弯强度,因此成品门窗不仅,而且抗变形能力好。钛镁合金氧化层不易褪色,也不容易脱落,不需涂漆,而且保养很容易,不需要维修。像卫生间、厨房这些场所是我们在日常的使用中比较频繁的。好的钛镁合金门在坚韧程度上有很大的优势,厚度可以达到1mm以上,而劣质的型材一般属于再生铝,坚韧度及使用寿命比较差,好的铝镁合金一般使用原色,不需要加涂层,很多不良产商很有可能在再生铝型材表面涂色的方式以好冲次,因此在选购的时候,好要商家展示产品型材的断面在决定。
5052铝镁合金板属于Al-Mg系合金,使用范围广泛,特别是建筑业离不开此合金,是较有前途的合金。耐蚀性好,焊接性优良,冷加工性较好,并具有中等强度。5052的主要合金元素为镁,具有良好的成形加工性能,抗蚀性,焊接性,中等强度,用于制造飞机油箱,油管,以及交通车辆,船舶的钣金件,仪表,街灯支架与铆钉,五金制品,电-器外壳等。② AL-Mn系合金,是应用较广的一种防锈铝,这种合金的强度高,特别是具有抗疲劳强度:塑性与耐腐蚀性高,不能热处理强化,在半冷作硬化时塑性尚好,冷作硬化时塑性低,耐腐蚀好,焊接性良好,可切削性能不良,可抛光。用途主要用于要求高的可塑性和良好的焊接性,在液体或气体介质中工作的低载荷零件,如邮箱,汽油或润滑油导管,各种液体容器和其他用深拉制作的小负荷零件:线材用来做铆钉
化学成分
铝 Al :余量
硅 Si: ≤0.25
铜 Cu :≤0.10
镁 Mg:2.2~2.8
锌 Zn:≤0.10
锰 Mn:≤0.10
铬 Cr:0.15~0.35
铁 Fe: ≤0.40
注:单个:≤0.05;合计:≤0.15
力学性能
抗拉强度 σb (MPa)173~244
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥70
试样尺寸:所有壁厚
注:管材室温纵向力学性能
不同状态不同的性能。
热处理工艺:
1)均匀化退火:加热440℃;保温12~14h;空冷。
2)快速退火:加热350~410℃;保温时间30~120min;空或水冷。
3)高温退火:加热350~420℃;成品厚度≥6mm或<6mm时,保温时间为2~10min或10~30min;空冷。
4)低温退火:加热250~300℃或150~180℃;保温时间为1~2h,空冷.
材料名称:铝及铝合金热轧铝镁合金板 (H112态)
牌号:5454
标准:GB/T 4437.1-2000
●特性及应用:
5454防锈铝强度比5052约高20%,其特性与5154大致相同,但在恶烈环境下之耐蚀性比5154良好。 应用于汽车用车轮。
●化学成份:
铝 Al :余量
硅 Si :≤0.25
铜 Cu :≤0.10
镁 Mg:2.4~3.0
锌 Zn:≤0.25
锰 Mn:0.50~1.0
钛 Ti :≤0.20
铬 Cr:0.05~0.20
铁 Fe: 0.000~ 0.400
注:单个:≤0.05;合计:≤0.15
●力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥215
条件屈服强度 σ0.2 (MPa):≥85
伸长率 δ10 (%):≥10
伸长率 δ5 (%):≥12
注 :管材室温纵向力学性能
试样尺寸:所有壁厚
材料名称:5754
标准:GB/T3190-1996
主要特征及应用范围:
5754铝镁合金板具有中等强度,良好的耐蚀性,焊接性及易于加工成形等特点,是Al-Mg系合金中的典型合金。在国外,不同热处理状态的5754铝合金板材是汽车制造业(轿车车门,模具,密封件),制罐工业所用的主要材料。5754铝板广泛应用于焊接结构,储槽,压力容器,船舶结构与海上设施,运输槽罐以及用于要求有优良加工性能,优良耐蚀性,高疲劳强度,高可焊性和中等静态强度的场合。
化学成分:
铝 Al :余量
硅 Si :0.40
铜 Cu :0.10
镁 Mg:2.6~3.6
钛Ti:0.15
锌 Zn:0.2
锰 Mn:0.50
铬Cr :0.30
力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):165~265
热处理规范:热扎板预留25%~35%的冷加工率,中间退火,冷扎成品厚度,稳定化退火温度140℃~150℃,保温时音1h。热处理工艺:热处理规范:热扎板预留25%~35%的冷加工率,中间退火,冷扎成品厚度,稳定化退火温度140℃~150℃,保温时音1h。热处理规范:热扎板预留25%~35%的冷加工率,中间退火,冷扎成品厚度,稳定化退火温度140℃~150℃,保温时音1h。
5056铝镁合金板
材料名称:5056 旧称:LF5-1标准:GB/T 3618-1989
主要特征及应用范围:在不可热处理合金中强度良好,耐蚀性.切削性良好。阳极化处理后表面美观。可加工成光学机械部件.船舶部件及导线线夹。
化学成分
成分:硅Si:0.30
铁Fe: 0.40
铜Cu:0.10
锰 Mn:0.05-0.20 上海博汉铝业提供图片铬Cr:0.05-0.20
镁Mg:4.5-5.6
锌Zn:0.10
铝Al:余量
力学性能
其他:
单个:0.05 合计:0.15
力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥305
注 :管材室温力学性能
试样尺寸:壁厚/mm (所有)
镁合金是以镁为基础加入其他元素组成的合金。其特点是:密度小(1.8g/cm3镁合金左右),强度高,弹性模量大,散热好,消震性好,承受冲击载荷能力比铝合金大,耐有机物和碱的腐蚀性能好。主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。目前使用广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。在实用金属中是轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。它是实用金属中的轻的金属,高强度、高刚性。