铝合金挤压材生产与应用PDF电子书下载

第一篇 绪论 3

1铝及铝合金加工工业的发展历史、现状与趋势 3

1.1 世界铝及铝工业的发展历史、现状与趋势 3

1.1.1 铝的发现 3

1.1.2 第一块金属铝的炼成 3

1.1.3 金属铝的冶炼发展历史及工业化生产形成的基础 4

1.1.4 世界铝工业发展历史简述 4

1.1.5 1990年以来铝工业的飞速发展 8

1.1.6 铝产业链的延伸及铝工业的发展趋向 11

1.2 中国铝及铝工业的发展历史、现状与趋势 17

1.2.1 中国铝工业发展历史 17

1.2.2 中国铝工业的现状及发展趋势 19

1.2.3 我国铝产业发展水平与国际先进水平的差距 23

1.3 铝及铝合金挤压加工业的发展历史、现状与趋势 26

1.3.1 世界铝及铝合金挤压加工业的发展历史 26

1.3.2 世界铝及铝合金挤压加工业的发展现状与趋势 39

1.3.3 中国铝及铝合金挤压工业的发展历史、现状与趋势 41

2铝挤压工作原理、技术特性及发展趋势 56

2.1 挤压在铝加工中的重要地位和作用 56

2.2 挤压的工作原理及其分类与技术特性 57

2.2.1 挤压的工作原理及其分类 57

2.2.2 挤压成型法的特点 62

2.3 铝合金挤压成型理论、技术发展现状与趋势 63

2.3.1 金属挤压成型理论研究的概况 63

2.3.2 金属挤压过程的CAD/CAM/CAE技术及发展方向 65

2.3.3 金属挤压成型技术发展的现状 66

2.3.4 金属挤压技术的发展前景 68

3铝合金的性能、分类及常用挤压铝合金 72

3.1 铝的基本特性与应用范围 72

3.2 铝及铝合金的分类 74

3.3 变形铝合金分类、典型性能及主要用途举例 75

3.3.1 变形铝合金的分类 75

3.3.2 中国及国际变形铝合金的牌号、状态表示法及化学成分 75

3.3.3 变形铝合金的典型特性及主要用途举例 80

3.4 常用挤压铝合金及其特性 103

3.4.1 常用挤压铝合金 103

3.4.2 几种典型挤压铝合金及其特性 107

3.4.3 变形铝合金的可挤压性和可挤压条件分析 111

4铝及铝合金挤压产品的分类、生产方式及工艺流程 116

4.1 铝及铝合金材料的分类与生产方式 116

4.1.1 铝及铝合金材料的分类 116

4.1.2 铝及铝合金材料的生产方法 116

4.2 铝及铝合金加工材的品种、规格与分类 117

4.2.1 按合金成分与热处理方式分类 117

4.2.2 按生产方式分类 118

4.2.3 按产品形状分类 119

4.3 铝及铝合金挤压产品分类、品种、规格和适用范围 120

4.3.1 铝及铝合金挤压型材的品种与规格 120

4.3.2 铝合金管材的品种与规格 124

4.3.3 铝合金棒材的品种规格 128

4.3.4 铝及铝合金线材的品种、规格和用途 131

4.4 铝及铝合金挤压产品的生产方式和工艺流程 132

4.4.1 铝及铝合金型、棒、线材的生产方法和工艺流程 132

4.4.2 铝及铝合金管材的生产方法 133

第二篇 铝及铝合金挤压材生产技术 143

5铝及铝合金挤压用铸锭的熔炼与铸造技术 143

5.1 概述 143

5.1.1 铝合金的化学成分、合金元素与微量元素的作用及主要相组成 143

5.1.2 变形铝合金产品对锭坯提出了越来越高的要求 148

5.2 铝及铝合金熔炼技术 149

5.2.1 概述 149

5.2.2 熔炼过程中的物理化学作用 152

5.2.3 熔炼工艺流程及操作工艺 159

5.2.4 化学成分的调整 167

5.2.5 主要铝合金的熔炼特点 170

5.2.6 铝合金废料复化 173

5.3 铝及铝合金的熔体净化 173

5.3.1 铝及铝合金熔体净化概述 173

5.3.2 铝及铝合金熔体净化原理 174

5.3.3 炉内净化处理 176

5.3.4 炉外在线净化处理 181

5.4 铝及铝合金铸锭的铸造技术 189

5.4.1 铝及铝合金铸锭铸造方法的分类、特点与适用范围 189

5.4.2 铸锭的结晶和组织 190

5.4.3 晶粒细化 192

5.4.4 铸造工艺对铸锭质量的影响 196

5.4.5 铸造工艺流程与操作技术 199

5.4.6 铝及铝合金圆锭铸造 203

5.4.7 铝及铝合金空心圆锭铸造 207

5.4.8 铸造技术的发展趋势 209

5.5 铝及铝合金铸锭均匀化与机加工 211

5.5.1 铝合金铸锭均匀化退火 211

5.5.2 铸锭的机械加工 214

6铝及铝合金管、棒、型、线材挤压加工技术 218

6.1 铝及铝合金挤压加工技术概述 218

6.1.1 铝合金挤压时金属的流动特性 218

6.1.2 铝合金挤压时的润滑条件与工艺润滑剂 224

6.1.3 铝合金挤压时的应力应变状态 226

6.1.4 铝合金挤压制品的组织和性能 228

6.1.5 挤压时的温度-速度条件 233

6.1.6 铝合金挤压时的力学条件及挤压力计算方法 235

6.1.7 确定铝合金最佳挤压工艺制度的基本原则 240

6.2 铝及铝合金型材挤压生产方法与工艺技术 241

6.2.1 铝合金型材挤压生产方法与工艺原理 241

6.2.2 铝合金型材挤压工艺的编制原则和步骤 242

6.2.3 铝合金型材挤压生产工艺及举例 257

6.3 铝及铝合金棒材、线材挤压工艺技术 285

6.3.1 挤压系数和模孔个数的选择 285

6.3.2 挤压筒直径的选择——模孔试排图 286

6.3.3 制定工艺 286

6.3.4 锭坯长度计算 288

6.3.5 棒材、线材工艺参数 288

6.4 铝合金管材的挤压技术 290

6.4.1 管材热挤压主要方法 290

6.4.2 热挤压管材工艺制定 293

6.4.3 管材冷挤压技术 301

6.4.4 Conform管材挤压技术 303

7铝及铝合金挤压材热处理与精整矫直技术 308

7.1 铝及铝合金挤压材热处理技术 308

7.1.1 变形铝合金热处理分类及其对加工材组织性能的影响 308

7.1.2 铝及铝合金挤压型材热处理技术 322

7.1.3 铝及铝合金管、棒、线材的热处理技术 328

7.2 铝及铝合金挤压材精整矫直技术 347

7.2.1 铝及铝合金挤压型材精整矫直技术 347

7.2.2 铝及铝合金挤压管材和棒材精整矫直技术 355

8铝及铝合金挤压工模具技术 361

8.1 铝合金挤压工模具的工作条件及材料的合理选择 361

8.1.1 铝合金挤压工模具的工作条件 361

8.1.2 对挤压工模具材料的要求 361

8.1.3 挤压工模具材料的发展概况和主要品种 361

8.1.4 铝型材挤压工模具材料合理选择 362

8.2 铝挤压工具及其优化设计 363

8.2.1 铝挤压工具的分类及组装形式 363

8.2.2 挤压筒的设计 365

8.2.3 挤压轴的设计 370

8.2.4 穿孔系统的设计 372

8.2.5 挤压垫片的设计 375

8.2.6 其他挤压工具的设计 378

8.3 铝及铝合金挤压模具及其优化设计 379

8.3.1 挤压模具的类型及组装方式 379

8.3.2 挤压模具的典型结构要素及外形标准化 381

8.3.3 模具设计原则与步骤 384

8.3.4 棒材模的设计 387

8.3.5 无缝圆管材挤压模具的设计 389

8.3.6 实心型材模具的设计 395

8.3.7 分流组合模的设计 400

8.3.8 几种重要的工业铝合金型材挤压模的优化设计 408

8.4 铝及铝合金挤压工模具制造技术 432

8.4.1 挤压工模具的加工特点及其对制模技术的要求 432

8.4.2 铝挤压工模具的制造技术 433

9铝及铝合金管、棒、型、线材主要生产设备 446

9.1 概述 446

9.1.1 铝及铝合金挤压材主要加工工艺装备的分类、组成与特点 446

9.1.2 铝及铝合金挤压材加工工艺装备的发展特点 446

9.1.3 铝及铝合金挤压加工工艺装备的发展方向 447

9.2 铝及铝合金熔铸主要设备 449

9.2.1 铝及铝合金熔铸生产线的组成与布置 449

9.2.2 铝合金熔炼设备 451

9.2.3 铸造设备 459

9.2.4 精炼与除气净化装置 462

9.2.5 均匀化退火炉组 464

9.2.6 其他辅助设施 466

9.3 铝及铝合金挤压设备 469

9.3.1 管、棒、型、线材生产线的组成与布置 469

9.3.2 铝及铝合金挤压主要生产设备——挤压机 472

9.4 铝及铝合金管、棒、型材热处理与精整矫直设备 491

9.4.1 淬火炉 491

9.4.2 退火、时效炉 494

9.4.3 精整矫直设备 497

第三篇 铝及铝合金挤压材深加工技术 507

10铝合金挤压材表面处理技术 507

10.1 铝材表面腐蚀的特点及处理方法 507

10.1.1 铝材表面腐蚀的特点 507

10.1.2 铝材表面处理的主要方法 508

10.2 铝合金挤压材阳极氧化着色技术 509

10.2.1 铝挤压材的预处理 510

10.2.2 阳极氧化原理 510

10.2.3 阳极氧化方法 514

10.2.4 阳极氧化膜的电解着色 528

10.2.5 阳极氧化膜的封孔 540

10.2.6 阳极氧化着色生产线 545

10.3 铝合金型材电泳涂漆技术 549

10.3.1 电泳涂漆的特点及原理 549

10.3.2 电泳涂漆的工艺流程及主要参数 551

10.3.3 槽液控制与涂装质量分析 553

10.3.4 电泳涂漆生产线的主要设备 555

10.4 铝合金型材粉末静电喷涂技术 558

10.4.1 静电粉末涂装的特点及工作原理 558

10.4.2 静电粉末喷涂生产线及主要设备 562

10.4.3 铝合金型材粉末静电涂装车间布置 569

10.5 铝合金型材的液相静电喷涂技术 571

10.5.1 液相静电喷涂的特点、原理和方法 571

10.5.2 氟碳喷漆工艺 572

10.5.3 氟碳喷漆生产线的主要设备及配置 575

10.6 铝合金型材的其他表面处理 585

10.6.1 表面机械处理 585

10.6.2 化学抛光与电解抛光 593

10.6.3 阳极氧化膜的染色 599

10.6.4 微弧氧化工艺 604

11铝合金挤压材的接合技术 609

11.1 铝合金材料接合技术概述 609

11.2 铝合金焊接技术 610

11.2.1 铝合金焊接的特点及方法分类 610

11.2.2 焊接材料的分类及其选择 613

11.2.3 焊接工艺及实例分析 618

11.2.4 焊接接头的性能及检测方法 626

11.2.5 常见焊接缺陷分析 629

11.3 铝合金型材搅拌摩擦焊（FSW） 631

11.3.1 搅拌摩擦焊的原理及特点 631

11.3.2 铝合金型材搅拌摩擦焊接工艺及主要参数 633

11.3.3 铝合金型材搅拌摩擦焊技术的应用 641

11.4 铝合金与其他金属的焊接 645

11.4.1 异种金属间焊接的特点 645

11.4.2 异种金属焊接的主要方法及应用 646

11.4.3 铝合金与其他金属焊接实例 650

11.4.4 铝合金与镁合金搅拌摩擦焊接的研究开发 652

11.4.5 异种金属焊接的主要缺陷 658

11.5 铝合金胶接技术 659

11.5.1 胶接连接分类及胶接常用材料 659

11.5.2 铝合金胶接技术 662

11.6 机械连接技术 665

11.6.1 铝合金结构的铆接技术 665

11.6.2 铝合金结构的螺接技术 667

第四篇 铝合金挤压材的开发与应用 673

12铝挤压材在建筑业的开发与应用 673

12.1 概述 673

12.1.1 铝挤压材在建筑业应用的意义 673

12.1.2 建筑业常用铝合金及门窗的主要结构 674

12.2 铝挤压材在门窗、幕墙的开发与应用 676

12.2.1 铝合金门窗、幕墙的特点及发展历史 676

12.2.2 铝合金门窗的种类及主要技术要求 678

12.2.3 铝合金玻璃幕墙的特点及分类 680

12.2.4 铝挤压材在门窗幕墙的应用 683

12.2.5 铝合金门窗幕墙的发展方向 685

12.3 铝合金挤压材在建筑结构中的开发与应用 686

12.3.1 铝合金挤压材在建筑结构中的应用与要求 686

12.3.2 铝合金挤压材在建筑结构中的应用实例 687

12.4 铝合金挤压材在桥梁结构中的开发与应用 689

12.4.1 桥梁铝材的发展概况 690

12.4.2 铝合金在桥梁结构中应用的特点 691

12.4.3 国内外铝材在桥梁的应用实例 693

12.5 铝合金活动板房 701

12.5.1 铝合金活动板房的特点及基本组成 701

12.5.2 几种铝合金活动板房 702

12.6 铝合金模板及脚手架的应用与开发 703

12.6.1 铝合金模板系统的发展及特点 703

12.6.2 铝合金建筑模板的特点及生产流程 705

12.6.3 铝合金模板生产的关键技术 708

12.6.4 铝模板系统的施工工艺流程及施工举例 712

13铝挤压材在交通运输中的应用与开发 716

13.1 概述 716

13.2 铝材在汽车业上的应用与开发 716

13.2.1 汽车工业的发展概况 716

13.2.2 汽车工业的发展及对材料的要求 718

13.2.3 铝合金材料在汽车工业上的应用 720

13.2.4 现代汽车铝化趋势 722

13.2.5 铝合金型材在汽车上的应用举例 729

13.2.6 中国汽车工业和铝工业共同面临的机遇与挑战 734

13.3 铝合金挤压材在轨道交通中的应用与开发 735

13.3.1 轨道交通铝合金车辆的基本结构及性能 735

13.3.2 铝合金车体制造的关键技术 738

13.3.3 铝挤压材在轨道车上的应用及开发 739

13.3.4 铝型材在轨道车辆上的应用前景 742

13.3.5 车体结构所用材料及加工装备 743

13.4 铝挤压材在货车车厢上的应用 747

13.4.1 铝材在专用汽车（厢式车）的应用 747

13.4.2 铝材在运煤敞车（货运车）的应用 752

13.4.3 铝制货车结构特点 753

13.4.4 货车车厢铝化率趋势 754

13.5 铝挤压材在集装箱上的应用 754

13.5.1 集装箱产业的发展 754

13.5.2 铝材在集装箱上的应用 757

13.6 铝挤压材在摩托车、自行车上的应用 760

13.6.1 铝材在摩托车、自行车业的应用概况 760

13.6.2 摩托车用铝材 765

13.6.3 自行车用铝材 770

13.6.4 摩托车、自行车铝材应用趋势 776

13.7 铝合金在船舶舰艇中的开发与应用 777

13.7.1 铝合金在舰船上的应用 777

13.7.2 铝合金在舰艇上的应用 779

13.7.3 铝合金在民用船舶上的应用 784

13.7.4 船舶舰艇用铝合金的要求及品种 792

14铝挤压材在航空航天领域中的开发与应用 803

14.1 铝材在航天航空的应用概况 803

14.2 航天航空用铝及铝合金 806

14.3 航天航空新型铝合金材料 809

14.3.1 高强、高韧铝合金 809

14.3.2 铝-锂合金 812

14.3.3 飞机抗压结构用铝合金 819

14.4 铝合金在航天航空领域应用的实例 822

14.4.1 铝合金型材在民用飞机上的应用 822

14.4.2 铝合金在军用飞机上的应用 831

14.4.3 铝合金材在航天器中的应用 836

15铝挤压材在机械工业中的开发与应用 838

15.1 概述 838

15.2 铝挤压材在通用机械中的应用 839

15.2.1 在木工机械、造纸与印刷机械业的应用 839

15.2.2 在纺织机械中的应用 839

15.2.3 在各种标准零部件的应用 840

15.2.4 在换热器和冷却器中的应用 841

15.2.5 在仪器仪表与精密机械中的应用 842

15.3 在矿山机械的应用 843

15.3.1 通用矿山机械 843

15.3.2 在矿井罐笼的应用 843

15.4 铝挤压材在石化机械中的应用 844

15.4.1 在石油化工容器和塔器的应用 845

15.4.2 天然气与石油输送铝合金管 846

15.4.3 在海洋钻探及钻探管的应用 847

15.5 铝材在农业机械中的应用 852

15.5.1 喷灌机械 852

15.5.2 机械化粮仓 853

15.5.3 拖拉机及其他农机用铝质水箱 853

15.5.4 铝材在食品加工业中的应用 853

15.6 在军事工业中的应用 854

15.7 铝挤压材在机械制造行业中的应用前景 855

16铝挤压材在电子电器中的开发与应用 857

16.1 概述 857

16.2 铝挤压材在电力工业的开发与应用 857

16.2.1 铝挤压材在导电体上的应用 857

16.2.2 铝挤压材在电机电器上的应用 860

16.2.3 铝挤压材在家用电器上的应用 864

16.3 铝挤压材在电子工业的应用与开发 864

16.3.1 铝挤压材在通信设施中的应用 864

16.3.2 铝挤压材在电子部件中的应用 865

17铝挤压材在其他领域的开发与应用 868

17.1 铝挤压材在日常用品中的应用 868

17.1.1 铝制家具 868

17.1.2 铝材在家用耐用消费的应用 868

17.2 铝挤压材在能源工业中的开发与应用 869

17.2.1 铝挤压材在核能源工业中的应用 869

17.2.2 铝合金型材在太阳能发电中的应用 872

17.2.3 铝合金挤压材在风力发电中的应用 872

17.3 铝合金挤压材在体育用品与设施上的开发与应用 873

17.3.1 球棒 875

17.3.2 滑雪器具 875

17.3.3 网球及羽毛球拍 876

17.3.4 登山及野游旅游器材 876

17.3.5 赛艇桅杆 876

17.3.6 游泳池及游泳器件 877

17.4 铝挤压材在复印机零件中的开发与应用 878

17.5 铝合金型材在家装家具、橱柜、箱包中的应用 878

17.5.1 铝合金型材家装家具的特点 878

17.5.2 铝合金型材家装家具的应用实例 880

17.6 铝合金型材在市政工程中的应用 882

17.7 铝合金型材在飞机场跑道中的应用 883

第五篇 产品质量控制、缺陷分析及技术标准 887

18铝挤压材的产品检验 887

18.1 铝挤压材的质量要求 887

18.2 现场测试技术 887

18.2.1 测温技术 887

18.2.2 尺寸测量技术 891

18.2.3 测速技术 894

18.2.4 无损探伤技术 896

18.2.5 膜厚测量 898

18.3 化学成分分析 898

18.3.1 化学分析法 898

18.3.2 光谱化学分析法 898

18.4 组织分析与检验 900

18.4.1 光学金相检验 900

18.4.2 电子显微分析 901

18.5 力学性能测试方法与技术 907

18.5.1 拉伸试验 907

18.5.2 硬度测试 912

19铝挤压材的主要缺陷与质量控制 917

19.1 铝合金型材的主要缺陷 917

19.1.1 表面缺陷的产生原因及消除方法 917

19.1.2 组织缺陷及消除方法 928

19.1.3 外形尺寸不合格的废品及消除方法 932

19.1.4 力学性能不合格废品及消除方法 935

19.2 铝合金型材的检测与质量控制 936

19.2.1 挤压工序检验与质量控制 936

19.2.2 型材组织性能检验取样规定与审查处理 940

19.2.3 挤压材成品检查与质量控制 943

19.2.4 铝型材尺寸、外形、表面质量的具体测量技术 943

20铝挤压材相关技术标准汇集 945

20.1 有关铝材的国际标准化组织、区域性标准化组织和部分国家标准化组织及代号 945

20.2 中国有关铝挤压材的标准汇总 945

20.2.1 铝及铝合金材料性能标准 945

20.2.2 各种铝挤压材的标准 946

20.3 国外铝及铝合金材料标准汇总 949

20.3.1 国际标准的标准目录 949

20.3.2 欧共体（EN）标准目录 949

20.3.3 美国国家标准（ANSI）及美国材料试验协会标准（ASTM）的标准目录 949

20.3.4 日本国家标准的标准目录 950

20.3.5 俄罗斯国家标准的标准目录 951

附录 955

附录一 中国变形铝合金的化学成分 955

附录二 变形铝及铝合金国际注册牌号及化学成分 962

附录三 中国的变形铝合金牌号及与之近似对应的国外牌号 976

参考文献 983