1、鋁的發源與應用2014年9月20日培訓內容一、我國鋁土礦資源分布；二、氧化鋁的形成過程；三、電解鋁的形成過程；四、鋁合金的形成過程；五、我司產品實現總過程我司產品實現總過程一、我國鋁土礦資源分布； 中國具有較豐富的鋁土礦資源，現今已探明保守儲量23億噸二、氧化鋁的形成過程； 鋁是在自然界存在的主要礦物，將其粉碎后用高溫氫氧化鈉溶液浸漬，獲得偏鋁酸鈉溶液；過濾去掉殘渣，將濾液降溫并加入氫氧化鋁晶體，經長時間攪拌，鋁酸鈉溶液會分解出氫氧化鋁沉淀；將沉淀分離出來洗凈，再在950-1200的溫度下焙燒，就得到氧化鋁粉末，氧化鋁工藝流程圖：三、電解鋁的形成過程； 電解鋁就是通過電解得到的鋁。現代電解鋁工

2、業生產一般采用冰晶石-氧化鋁融鹽電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁作為溶質，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強大的直流電后，在950-970下，在電解槽內的兩極上進行電化學反應，既電解。電解鋁工藝流程圖四、鋁合金的形成過程；熔鑄包括熔化、提純、除雜、排氣、除渣與鑄造過程。主要過程為： （1）配料：根據需要生產的具體合金牌號，計算出各種合金成分的添加量，合理搭配各種原材料。 （2）熔煉：將配好的原材料按工藝要求加入熔煉爐內熔化，并通過排氣、除渣精煉手段將熔體內的雜渣、氣體有效除去。 （3）鑄造：熔煉好的鋁液在一定的鑄造工藝條件下，通過深井鑄造系統，冷卻鑄造成各種規格的圓鑄棒。附圖1、鋁棒熔出工

3、藝流程圖：2、鋁棒的分類 1、根據合金元素含量不同合金種類可以分為8大類：1系為工業純鋁，2系為鋁銅合金鋁，3系為鋁錳合金鋁，4系為鋁硅合金，5系為鋁鎂合金鋁，6系為鋁鎂硅合金鋁，7系為鋁鋅合金鋁;，8系為鋁與其他元素。 一般每個系列還要跟有三位數字，每個位上要有數字或者字母，含義是：第二位數表示受控雜質個數；第三、四位數表示純鋁鋁含量百分數小數點后為的最低含量。 2、根據外形可分為：圓鋁棒、方鋁棒、六角鋁棒等。 鋁棒合金牌號意義6063鋁合金系列，6系表示鋁-鎂-硅合金改性狀態，0表示未改性，其它數字表示經過改性，如6463。材質代碼改性狀態：此種改性，基本元素也可以改變，如6020A是廣東

4、鳳鋁將6020合金中的鉛改成鉍形成的。3、鋁棒牌號詳細介紹：根據鋁棒含有的金屬元素不同，鋁棒大概可以分為8個大類，也就是可以分9個系列，下面逐步大概介紹一下： 一、1000系列鋁棒 代表 1050、1060、1100系列。在所有系列中1000系列屬于含鋁量最多的一個系列。純度可以達到99.00%以上。由于不含有其他技術元素，所以生產過程比較單一，價格相對比較便宜，是目前常規工業中最常用的一個系列。目前市場上流通的大部分為1050以及1060系列。1000系列鋁板根據最后兩位阿拉伯數字來確定這個系列的最低含鋁量，比如1050系列最后兩位阿拉伯數字為50，根據國際牌號命名原則，含鋁量必須達到99.

5、5%以上方為合格產品。我國的鋁合金技術標準(gB/T3880-2006)中也明確規定1050含鋁量達到99.5%.同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達到99.6%以上。 二、2000系列鋁棒 代表2A16（LY16）、 2A02（LY6）。2000系列鋁板的特點是硬度較高，其中以銅原屬含量最高，大概在3-5%左右。2000系列鋁棒屬于航空鋁材，目前在常規工業中不常應用。 3、鋁棒詳細介紹：2024為鋁銅鎂系中的典型硬鋁合金，屬可熱處理合金，強度高，易加工，易車削，抗腐蝕性一般。 2024鋁棒經熱處理（T3，T4，T351）后，機械性能顯著提高。2024鋁棒的主要用途：飛機結構、動車高鐵、卡

6、車輪轂、螺旋槳組件及其它種種結構件 三、3000系列鋁棒 代表3003、 3A21為主。我國3000系列鋁生產工藝較為優秀。3000系列鋁棒是由錳元素為主要成分。含量在1.0-1.5之間，是一款防銹功能較好的系列。 四、4000系列鋁棒 代表為4A01 4000系列的鋁屬于含硅量較高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之間。屬建筑用材料,機械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點,耐蝕性好， 產品描述: 具有耐熱、耐磨的特性 3、鋁棒詳細介紹：五、5000系列鋁棒 代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁棒屬于較常用的合金鋁板系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間。又可以稱為

7、鋁鎂合金。主要特點為密度低，抗拉強度高，延伸率高。在相同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列.在常規工業中應用也較為廣泛。在我國5000系列鋁屬于較為成熟的鋁板系列之一。 六、6000系列鋁棒 代表6061 、6063等主要含有鎂和硅兩種元素，故集中了4000系列和5000系列的優點6061、6063是一種冷處理鋁鍛造產品，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應用。可使用性好，容易涂層，加工性好。 七、7000系列鋁棒 代表7075 主要含有鋅元素。也屬于航空系列，是鋁鎂鋅銅合金,是可熱處理合金,屬于超硬鋁合金,有良好的耐磨性. 目前基本依靠進口，我國的生產工藝還有待提高。 八、 8000系列鋁棒較為

8、常用的為8011 屬于其他系列，大部分應用為鋁箔，生產鋁棒方面不太常用。五、我司產品實現總過程我司產品實現總過程 一、生產實現總過程市場調研顧客要求識別產品要求確定產品設計開發采 購生 產成品入庫檢 驗檢 驗執行不合格品控制程序NONOYESYES 三、擠壓工藝流程圖模具加熱圓鑄錠加熱盛錠筒加熱熱擠壓冷卻淬火拉伸矯直定尺鋸切人工時效下工序檢 驗檢 驗執行不合格品控制程序檢 驗NONONOYESYESYES 1.熱處理 熱處理是將材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內部的組織結構,來控制其性能的一種綜合工藝過程。熱處理涵蓋的范圍很廣，從鋼化玻璃到橡膠塑料，從鋼材到各種有色金屬

9、以及碳、硅等非金屬都有廣泛的熱處理應用。 2.淬火 對于有色金屬，通常也將鋁合金、銅等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。 3.均勻化退火： 將鋁合金加熱到一定溫度保溫一定時間，使鑄棒組織均勻的熱處理過程。 二、生產過程工藝流程圖圓鑄棒自行加工擠 壓時 效表面處理成品包裝入庫檢 驗檢 驗檢 驗檢 驗執行不合格品控制程序模具加熱模具發外加工模具倉檢 驗擠壓領用鋸 棒陽極氧化、電泳粉末噴涂氟碳噴涂NONONONONOYESYESYESYESYES 4.時效： 將淬火后的鋁合金置于室溫或較高溫度下保持適當時間，以提高金屬強度的金屬熱處理工藝。室溫下進行的時效處理是自然時效；較高溫度

10、下進行的時效處理是人工時效。 對于6063這種強化相比較簡單的鋁合金，采用單級時效（保持在一個溫度內時效）即可；而對于合金結構比較復雜的鋁合金，如2024、7075等，均采用多級時效（在多個不同的時間保溫一段時間），使得各種不同的強化相分別產生時效強化效應。 6063鋁合金的用途1.簡介：簡介： 6063合金用于制造強度不高、耐蝕性好、有美觀裝飾表面、在+50-70工作的零件；經特殊機械處理後有較高的導電性能，在電氣工業上得到廣泛應用。2.主要用途：主要用途： 建筑：鋁合金門窗、幕墻、天花板； 臺架：如太陽能支架、照相機三角架、展柜架； 散熱器：如風口、暖氣散熱器、電子用散熱器； 家具：如壁柜

11、、嬰兒車、購物車； 休閑出行用品：如漁具、箱包； 其它：導電桿、復印機零配件、電視機底座等。 四、氧化工藝流程圖上排檢驗除 油水 洗酸 蝕水 洗堿 蝕兩次水洗中和(出光)水 洗陽極氧化兩次水洗著 色封 閉兩次水洗下 排檢 驗兩次水洗成品包裝入庫 執行不合格品控制程序NONOYESYES1、鋁陽極氧化的定義 以鋁或 鋁合金制品為陽極，置于 電解質溶液中進行通電處理， 利用電解作用使其表面形成 氧化鋁薄膜的過程, 稱為鋁及鋁合金的 陽極氧化處理。經過陽極氧化處理，鋁表面能生成幾個微米幾百個微米的氧化膜。比起鋁合金的天然氧化膜，其耐蝕性、耐磨性和裝飾性都有明顯的改善和提高。 2、鋁陽極氧化膜的封閉工

12、藝鋁氧化膜是多孔性膜，無論有沒有著色處理，在投入使用前都要進行封閉處理，這樣才能提高其耐蝕性和耐候性。處理的方法有三類，即高溫水化反應封閉、無機鹽封閉和有機物封閉等。 （1）、高溫水封閉 這種方法是利用鋁氧化膜與水的水化反應，將非晶質膜變為水合結晶膜： 水化反應在常溫和高溫下都可以進行，但是在高溫下特別是在沸點時，所生成的水合結晶膜是非常穩定的不可逆的結晶膜，因此，最常用的鋁氧化膜的封閉處理就是沸水法或蒸汽法處理。 （2）、無機鹽封閉 無機鹽法可以提高有機著色染料的牢度，因此在化學著色法中常用。 醋酸鹽法 硅酸鹽法 （3）、有機封閉法 這是對鋁氧化膜進行浸油、浸漆或進行涂裝等，由于成本較高并且

13、增加了工藝流程，因此不大采用，較多的還是用前述的兩類方法，并且以第一種高溫水合法為主流。3、電泳涂裝 電泳漆是用電來進行涂裝的一種有機涂料。電泳 漆工作時采用直流電，將被涂物作為陰極或陽極侵入到電泳槽液中，帶電荷的涂料顆粒在電場的作用下向被涂物泳動，在被涂物上沉積，直到形成一層連續致密、厚度達到工藝要求的漆膜。根據涂料顆粒所帶的電荷，電泳漆分為陰極電泳漆和陽極電泳漆。五、粉末噴涂工藝流程圖 上排 酸除油 酸除油 水洗 水洗 堿蝕 水洗 除光 二次水洗 鈍化 二次水洗 滴水 烘干 下排 分類 吊掛 噴粉 固化 卸排 檢驗 包裝 2、粉末噴涂簡介 粉末噴涂是用噴粉設備(靜電噴塑機)把粉末涂料噴涂到

14、工件的表面，在靜電作用下，粉末會均勻的吸附于工件表面，形成粉狀的涂層；粉狀涂層經過高溫烘烤流平固化，變成效果各異(粉末涂料的不同種類效果)的最終涂層；粉末噴涂的噴涂效果在機械強度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面優于噴漆工藝，成本也在同效果的噴漆之下。六、氟碳噴涂 氟碳噴涂：香港稱為鋦油。屬于高檔次噴涂價格較高，在國外早已應用。在國內近二年來才大面積用于鋁板幕墻，由于其優異的特點，越來越受到建筑業及用戶的重視和青睞。氟碳噴涂具有優異的抗退色性、抗起霜性、抗大氣污染(酸雨等)的腐蝕性，抗紫外線能力強，抗裂性強以及能夠承受惡劣天氣環境。是一般涂料所不及的。 氟碳噴涂料是以聚偏二氟乙烯樹脂烘烤為基料并配合金屬鋁粉為色料制成的涂料。氟碳基料的化學結構中以氟碳化合鍵結