铝合金牌号性能与用途对照

铝合金牌号性能与用途对照铝合金凭借轻质、高强、易加工等特性，在航空航天、建筑装饰、交通运输等领域得到广泛应用。不同牌号的铝合金因合金元素种类、含量及加工工艺的差异，性能表现截然不同，需结合实际需求精准选材。本文梳理典型铝合金牌号的性能特征与适用场景，为工程选材及产品设计提供参考。一、1系（纯铝系）：高纯度与优良成形性1系铝合金以高纯铝为基（铝含量≥99.5%），杂质元素（如Fe、Si）含量极低，性能接近纯铝，核心优势为高成形性、优异导电性与耐蚀性，但强度偏低。典型牌号：1050、1060成分特点：1050铝含量≥99.5%，1060≥99.6%，仅含微量Fe、Si等杂质。性能特征：力学性能：抗拉强度70-100MPa，硬度HV20-30，延伸率≥30%，塑性极佳；物理性能：导电率约61%IACS（接近纯铝），耐大气、淡水腐蚀能力优异；工艺性能：冷加工性极好（可深冲、拉伸成复杂形状），气焊、氩弧焊焊接性佳，但切削性差（材质过软，需特殊刀具）。应用场景：装饰领域：镜面铝板、标牌基材（依赖高光泽度与成形性）；电子领域：电池外壳、导线（利用高导电性）；包装领域：食品箔、药用铝箔（纯度高、无毒、易成形）。二、2系（硬铝系，Al-Cu合金）：高强度与时效强化2系铝合金以铜为主要合金元素（Cu含量3-5%），通过淬火+时效工艺实现高强度，但耐蚀性较弱（Cu易引发晶间腐蚀），需表面处理（如阳极氧化、包覆）提升耐蚀性。典型牌号：2024成分特点：含Cu（3.8-4.9%）、Mg（1.2-1.8%）、Mn（0.3-0.9%），铝为基体。性能特征：力学性能：淬火+时效后抗拉强度达470MPa，硬度HV120-150，强度/重量比接近钢材；物理性能：密度2.85g/cm³（略高于纯铝），导电率约30%IACS（因Cu含量高降低）；工艺性能：热加工性好（锻造温度范围宽），冷加工性一般（时效后硬度高，变形困难），焊接性差（易热裂纹，需特殊工艺）。应用场景：航空航天：飞机大梁、机翼蒙皮（高强度+轻量化）；模具领域：小型模具、夹具（高强度与耐磨性）；运动器材：自行车架、网球拍（轻量化+高强度）。三、3系（防锈铝系，Al-Mn合金）：优异耐蚀与成形性3系铝合金以锰为主要合金元素（Mn含量1-1.5%），Mn的加入使合金形成均匀氧化膜，耐蚀性显著优于1系，同时保留良好的冷加工性，适合制造需长期暴露于腐蚀环境的零件。典型牌号：3003成分特点：含Mn（1.0-1.5%）、少量Cu（≤0.1%）。性能特征：力学性能：抗拉强度140-180MPa，硬度HV40-60，延伸率≥20%，塑性良好；物理性能：耐海水、潮湿大气腐蚀能力优异，导热性良好（导电率约50%IACS）；工艺性能：冷加工性优异（可轧制、拉伸成薄板、管材），气焊、氩弧焊焊接性佳，切削性一般（需润滑）。应用场景：容器领域：食品罐、化工储罐（耐蚀+易成形）；建筑装饰：幕墙板、天花板（耐候+可加工成复杂形状）；热交换器：散热器、冷凝器（导热+耐蚀）。四、5系（铝镁合金，Al-Mg合金）：高耐蚀与中强度5系铝合金以镁为主要合金元素（Mg含量2-5%），Mg的加入使合金耐蚀性（尤其抗海水腐蚀）、塑性显著提升，强度中等，适合制造需耐蚀且轻量化的零件。典型牌号：5052、50835052：成分特点：含Mg（2.2-2.8%）、少量Mn（0.1-0.5%）。性能特征：抗拉强度230-280MPa，硬度HV60-80，延伸率≥25%；耐海水、盐雾腐蚀能力优异，密度2.68g/cm³（轻量化）；冷加工性极好（可压花、旋压），氩弧焊后耐蚀性无明显下降。应用场景：汽车车门、油箱（耐蚀+成形性），建筑门窗、幕墙（耐候+美观）。5083：成分特点：含Mg（4.0-4.9%）、Mn（0.3-1.0%）。性能特征：抗拉强度310-350MPa（因Mg含量高，强度优于5052），耐蚀性略降但仍优异；热加工性好，适合锻造、轧制。应用场景：船舶船体、甲板（耐海水腐蚀+轻量化），海洋工程结构件。五、6系（铝镁硅合金，Al-Mg-Si合金）：综合性能与可热处理强化6系铝合金以镁、硅为主要合金元素（形成Mg₂Si强化相），通过淬火+时效工艺强化，兼具中高强度、良好耐蚀性与加工性，是应用最广泛的铝合金系之一。典型牌号：6061、60636061：成分特点：含Mg（0.8-1.2%）、Si（0.4-0.8%），少量Cu（≤0.25%）、Cr（≤0.15%）。性能特征：淬火+时效后抗拉强度310-350MPa，硬度HV90-110；耐大气腐蚀良好（需阳极氧化提升耐蚀），导热性良好（导电率约45%IACS）；热加工性好（挤压性能优异），冷加工性良好（时效前易加工），氩弧焊后可时效恢复强度。应用场景：工业结构件（机械零件、支架），交通运输（汽车保险杠、轨道交通部件）。6063：成分特点：含Mg（0.45-0.9%）、Si（0.2-0.6%），Cu、Cr含量极低（≤0.1%）。性能特征：挤压性能极佳（型材表面光洁、尺寸精度高），强度稍低（抗拉约200-240MPa），耐蚀性优异。应用场景：建筑型材（门窗、幕墙型材），装饰管材。六、7系（超硬铝系，Al-Zn-Mg-Cu合金）：超高强度与航空应用7系铝合金以锌、镁、铜为主要合金元素，通过淬火+时效实现超高强度（接近钢材），但耐蚀性差（需表面处理），主要用于对强度要求极高的场景。典型牌号：7075成分特点：含Zn（5.1-6.1%）、Mg（2.1-2.9%）、Cu（1.2-2.0%），少量Cr（0.18-0.28%）。性能特征：力学性能：淬火+时效后抗拉强度500-570MPa，硬度HV150-180，延伸率≥7%（塑性较差）；物理性能：密度2.81g/cm³，耐蚀性差（Zn、Cu引发电化学腐蚀，需包覆、阳极氧化）；工艺性能：热加工性良好（锻造后时效强化），冷加工性差（时效后硬度高），焊接性差（易热裂纹，需特殊工艺）。应用场景：航空航天：飞机起落架、机翼大梁（超高强度+轻量化）；高端运动器材：高尔夫球杆、自行车架（强度+轻量化）；模具领域：大型模具、工装夹具（高强度+耐磨性）。结语：按需选材，平衡性能与成本铝合金牌号的选择需综合考量强度、耐蚀性、加工性、成本等因素：对纯度、成形性要求高（如包装、电子），选1系；对高