【正文】 統(tǒng)計，目前全世界大中型鋁合金型材的用量大約在100萬t／a以上，規(guī)格品種達15 000種以上。此外，機前的坯料加熱與剪切裝置，機后的在線自動淬火、牽引機、同步熱鋸和精密定尺鋸、自動輸出系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)、拉矯、輥矯精整系統(tǒng)和熱處理等配套齊全，達到了相當高的水平，可實現(xiàn)全機乃至全線自動化。高效反擠壓、扁擠壓、寬展擠壓、組合模擠壓、穿孔擠壓、等溫擠壓、連續(xù)擠壓、快速擠壓等新工藝新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用和推廣，達到了很高的水平。型材寬度為200mm～700mm，最寬達2500mm；～25mm，～；高度為20mm～300mm，最高可達500mm；～30m。據(jù)初步統(tǒng)計，我國目前有擠壓機3000臺以上，而其中95%以上為25MN以下的小擠壓機。由于供不應(yīng)求，設(shè)計者和使用者不得不采用幾根小型材接合成大中型材或者改用木材、塑料、鋼鐵、銅材來代替，造成了能源的浪費、環(huán)境的污染、成本的增高，大大影響了國民經(jīng)濟的發(fā)展。圖1 鋁型材擠壓難易程度排列2 大中型鋁合金擠壓型材的分類及其主要應(yīng)用范圍 大中型鋁合金擠壓型材的生產(chǎn)現(xiàn)狀與發(fā)展水平分析在結(jié)構(gòu)、裝飾和功能方面，鋁合金型材是一種“永不衰敗”的材料，隨著科學(xué)技術(shù)的進步和國民經(jīng)濟的發(fā)展，各種大型扁寬、薄壁、高精、復(fù)雜的實心和空心型材應(yīng)運而生，成為許多重要領(lǐng)域(如航天航空、交通運輸、現(xiàn)代汽車、電子電器、艦船兵器、空調(diào)散熱器、電力能源、石油化工、機械制造等)的首選材料，特別是大中型工業(yè)用結(jié)構(gòu)鋁合金型材更是當
今世界最短缺緊俏商品之一。但是，用形狀系數(shù)f１來表征型材擠壓的難易程度只是在型材斷面形狀比較簡單時才有較好的比例對應(yīng)關(guān)系。可擠壓性除了與合金的特性有關(guān)外，還與型材斷面形狀的復(fù)雜程度有關(guān)。主要的影響因素有化學(xué)成分、坯料的熱處理制度、晶粒度的大小、擠壓條件等。表5 部分工業(yè)鋁合金的可擠壓性指數(shù)(平均值)`合金／(m這種方法往往由于擠壓條件的不同，得出的結(jié)果也不一樣。mm２)6060200230175特優(yōu)特優(yōu)6106235265180優(yōu)優(yōu)6005A270290200優(yōu)優(yōu)6082290340200優(yōu)優(yōu)6013331359200優(yōu)可以7020310370330良一般CP703300340310優(yōu)良7120390440340很好不良1．3 變形鋁合金的可擠壓性定性地評價金屬的擠壓能力可以用一綜合指標—可擠壓性指數(shù)來表示。7150的綜合性能優(yōu)于7050合金10%～15%T765T7451厚板，T351T7651T7351T74511擠壓件，T7452自由鍛件，T7T
765T7452模鍛件，T73線材，T76包鋁薄板飛機機身框架，機翼蒙皮，艙壁，條，加強筋，肋，托架，起落架支承部件，座椅導(dǎo)軌，鉚釘7010具有與7050大致相同的特點，降低了Cu含量，克服了7050合金鑄造裂紋問題T7651厚板，T7T7452鍛件飛機機身框架，機翼蒙皮，艙壁，條，加強筋，肋，托架，起落架支承部件，座椅導(dǎo)軌，鉚釘7055抗壓和抗拉強度比7150的高10%，斷裂韌性、耐腐蝕
性與7150的相似T7751厚板和擠壓件，T77511擠壓件，T77鍛件飛機上翼蒙皮，長桁，水平尾翼，龍骨梁，座軌，貨運滑軌7090PM7090－T7E80強度比7050－T76的高10%～20％，
其韌性和耐腐蝕性也均比1M7050的好，即綜合性能好T7E80、T7E71鍛件，TE71
擠壓件飛機主起落架閘門的連桿操縱裝置，機體構(gòu)件，直升機旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌
7091具有與7090大致相同的特點，韌性和耐腐蝕性好于7090的T7E68鍛件，TE70、TE69擠壓件飛機主起落架閘門的連桿操縱裝置，機體構(gòu)件，直升機旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌續(xù)表3CW67CW64強度與7090的相當，而斷裂韌性高1倍T7X2鍛件飛機主起落架閘門的連桿操縱裝置，機體構(gòu)件，直升機旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌7064有極好的綜合性能TX65TX765TX7351擠壓件飛機主起落架閘門的連桿操縱裝置，機體構(gòu)件，直升機旋翼夾頭，起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌B93пч工藝性能高，具有低的臨界淬火冷卻速度(3℃／s)TT3形狀復(fù)雜的大型鍛件飛機主起落架閘門的連桿操縱
裝置，機體構(gòu)件、直升機旋翼夾頭、起落撬和彈射座椅導(dǎo)軌B95具有與7075基本相同的特點TTT3狀態(tài)薄板，包鋁薄板，厚板，預(yù)拉伸板，擠壓件，自由鍛件，模鍛件飛機結(jié)構(gòu)件，通用工業(yè)結(jié)構(gòu)材料B95дчB95改良型合金，斷裂韌性比B95的高TTT3薄板，包鋁薄板，厚板，預(yù)拉伸板，TTT3擠壓件，自由鍛件，模鍛件飛機上翼蒙皮，隔框，桁條，起落架B950ЧB95改良型合金，斷裂韌性比B95пч的高T3鍛件，TT3板材和擠壓件飛機結(jié)構(gòu)件用鍛件及飛機上翼蒙皮，隔框，桁條B96ц合金化程度最高、強度升高，抗應(yīng)力腐蝕和剝落腐蝕性能低，應(yīng)力集中敏感性較高TTT3擠壓件，鍛件飛機結(jié)構(gòu)件用鍛件及飛機上翼蒙皮，隔框，桁條B96ц1具有與B96ц相似的特點，σb高達735MPa，TT3有中等斷裂韌性TTT3擠壓件，鍛件飛機上大中型零件B96ц3強度比B96ц和B96ц1的低，塑性高50%～100％TTT3擠壓件，鍛件飛機上大中型零件01975在Al－Ｚn－Mg合金中添加少量Sc和Zn,有好的抗疲勞性能和焊接性能同上飛機部件，交通運輸器部件01970在Al－Zn－Mg合金中添加少量Sc和Zn，有好的抗疲勞性能和焊接性能同上同上表4 擠壓型材用新型鋁合金及其性能合 金力 學(xué) 性 能擠 壓 性 能T6狀態(tài)擠壓狀態(tài)實心型材空心型材Rp0。近20年來人們致力于研發(fā)軍用及其他特殊用途的高強高韌鋁合金(見表3)和各種用途的高性能民用鋁合金，其特性和用途分別列于表3和表4中。例如，在擠壓階段變斷面型材時，大頭部分和型材部分的抗拉強度的差別可達50N／mm２，在屈服強度之間也有大致相同的差別。當轉(zhuǎn)移時間由3s～5s增加到20s時，抗拉強度下降10N／mm２～11N／mm２，屈服強度降低30N／mm２～40N／mm２。與2A12和2A06合金不同，7A04合金擠壓半成品只能在淬火和人工時效狀態(tài)下供應(yīng)，因為7A04合金在自然時效狀態(tài)下的抗蝕性能低。但是，在焊接時，靠近焊縫區(qū)合金的抗蝕性明顯下降。
該合金擠壓型材和壁板在室溫下的力學(xué)性能與2A12合金的大致相等，在自然時效狀態(tài)下比2A12合金具有更高的抗蝕性。(8)2A06合金與2A12合金一樣，是Al－Ｃu－Mg－Mn系四元合金。2A12合金可以進行點焊和滾焊，但氬弧焊和氣焊的效果不好。因此，試樣淬火后經(jīng)過24h～48h即可進行力學(xué)性能試驗。用預(yù)變形坯料擠壓的型材，經(jīng)熱處理后，其強度性能明顯下降，Rm=390N／mm２～420N／mm２，大致和軋制厚板的強度性能相同。合金在熱狀態(tài)和冷狀態(tài)(無論退火狀態(tài)還是淬火狀態(tài))下均能很好地變形。2A70合金擠壓型材在淬火和人工時效狀態(tài)下沒有腐蝕開裂傾向，但合金的一般抗蝕性不高。合金在熱狀態(tài)下能夠很好地變形，變形的溫度范圍為350℃～470℃。5A06合金和其他馬格納里型合金(5A05A05A05)一樣，都屬于熱處理不可強化的鋁合金，其半成品通常是在退火狀態(tài)下供應(yīng)。在各種介質(zhì)中，包括在海水中都具有很高的抗蝕性。6A02合金可以點焊、滾焊和氬弧焊。但是，在人工時效
后塑性指標明顯下降(相對伸長率大約降低1／２，而相對壓縮率降低2／３以上)。它屬于Al－Ｍg－Si－Cu系合金，在塑性加工的溫度－速度條件下，以及在室溫下具有很高的塑性。如果6063合金擠壓型材在退火狀態(tài)下的抗拉強度為80N／mm２～100N／mm２，那么在淬火和人工時效后可
提高到180N／mm２～300N／mm２，此時相對伸長率下降較小(由23%～25%下降到10%～15%)。它的特點是在塑性加工的溫度－速度條件下，塑性性能和抗蝕性高；沒有應(yīng)力腐蝕傾向。該合金屬于熱處理不可強化型，型材在退火或熱擠壓狀態(tài)下供應(yīng)。它是Al－Ｍn二元系中的變形合金，具有高抗蝕性，實際上與1035合金的抗蝕性沒有差別。因此在型材性能要求嚴格時，則需要考慮矯直時上述性能的變化。1035合金的半成品在退火或熱擠壓狀態(tài)下供應(yīng)。表1 我國常用擠壓型材鋁合金化學(xué)成分及與國外牌號對照表合金名稱化學(xué)成分/%其他雜質(zhì)國外牌號CuMgMnFeSiZnTiBeCrFe+Ｓi單個合計美國俄羅斯日本1070AA001060A01050A11035Al12001435A21200A3A213003AMцA30035A025052AMгA50525A035154AMг3A50545A055056AMг5A50565A06AΜг62A012217Д18ПA21172A02BД172A06Д192A11Fe+2017Д1A20172A12或Cr－Fe＋2024A2024續(xù)表1合金名稱化學(xué)成分/%其他雜質(zhì)國外牌號CuMgMnFeSiZnTiBeCrFe+Ｓi單個合計美國俄羅斯日本6A026151ABA61512A142014Д6A201460636063AД31A606360616061AД3360616005A＋Ｃr6082A608260826005AA6N0160706070A607060666066A606660536053A60536N01Mn＋Ｃr6005AA6N017A037178B94A71787A04B957A097075B954A7075700570051915A70057N011915A7N0170207020A702063516315A631560056005A600560616061A606150835083A5083表2 鋁合金的可擠壓性及典型力學(xué)性能合金可擠壓性指數(shù)可