鋁的發(fā)源與應(yīng)用培訓(xùn)課件

1、鋁的發(fā)源與應(yīng)用2014年9月20日培訓(xùn)內(nèi)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(chǎn)品實(shí)現(xiàn)總過程我司產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)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(xiàn)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?jiān)瑢V液降溫并加入氫氧化鋁晶體，經(jīng)長時(shí)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(xiàn)代電解鋁工

2、業(yè)生產(chǎn)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(zhì)，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950-970下，在電解槽內(nèi)的兩極上進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，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(jù)需要生產(chǎn)的具體合金牌號，計(jì)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(nèi)熔化，并通過排氣、除渣精煉手段將熔體內(nèi)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(tǒng)，冷卻鑄造成各種規(guī)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(jù)合金元素含量不同合金種類可以分為8大類：1系為工業(yè)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(gè)系列還要跟有三位數(shù)字，每個(gè)位上要有數(shù)字或者字母，含義是：第二位數(shù)表示受控雜質(zhì)個(gè)數(shù)；第三、四位數(shù)表示純鋁鋁含量百分?jǐn)?shù)小數(shù)點(diǎn)后為的最低含量。 2、根據(jù)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(tài)，0表示未改性，其它數(shù)字表示經(jīng)過改性，如6463。材質(zhì)代碼改性狀態(tài)：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(xì)介紹：根據(jù)鋁棒含有的金屬元素不同，鋁棒大概可以分為8個(gè)大類，也就是可以分9個(gè)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(gè)系列。純度可以達(dá)到99.00%以上。由于不含有其他技術(shù)元素，所以生產(chǎn)過程比較單一，價(jià)格相對比較便宜，是目前常規(guī)工業(yè)中最常用的一個(gè)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(jù)最后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字來確定這個(gè)系列的最低含鋁量，比如1050系列最后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字為50，根據(jù)國際牌號命名原則，含鋁量必須達(dá)到99.

5、5%以上方為合格產(chǎn)品。我國的鋁合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(gB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達(dá)到99.5%.同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達(dá)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(diǎn)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(guī)工業(yè)中不常應(yīng)用。 3、鋁棒詳細(xì)介紹：2024為鋁銅鎂系中的典型硬鋁合金，屬可熱處理合金，強(qiáng)度高，易加工，易車削，抗腐蝕性一般。 2024鋁棒經(jīng)熱處理（T3，T4，T351）后，機(jī)械性能顯著提高。2024鋁棒的主要用途：飛機(jī)結(jié)構(gòu)、動車高鐵、卡

6、車輪轂、螺旋槳組件及其它種種結(jié)構(gòu)件 三、3000系列鋁棒 代表3003、 3A21為主。我國3000系列鋁生產(chǎn)工藝較為優(yōu)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(jī)械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點(diǎn),耐蝕性好， 產(chǎn)品描述: 具有耐熱、耐磨的特性 3、鋁棒詳細(xì)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(diǎn)為密度低，抗拉強(qiáng)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(guī)工業(yè)中應(yīng)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(yōu)點(diǎn)6061、6063是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)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(jìn)口，我國的生產(chǎn)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(yīng)用為鋁箔，生產(chǎn)鋁棒方面不太常用。五、我司產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)總過程我司產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)總過程 一、生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)總過程市場調(diào)研顧客要求識別產(chǎn)品要求確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)采 購生 產(chǎn)成品入庫檢 驗(yàn)檢 驗(yàn)執(zhí)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(shí)效下工序檢 驗(yàn)檢 驗(yàn)執(zhí)行不合格品控制程序檢 驗(yàn)NONONOYESYESYES 1.熱處理 熱處理是將材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),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(yīng)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(shí)間，使鑄棒組織均勻的熱處理過程。 二、生產(chǎn)過程工藝流程圖圓鑄棒自行加工擠 壓時(shí) 效表面處理成品包裝入庫檢 驗(yàn)檢 驗(yàn)檢 驗(yàn)檢 驗(yàn)執(zhí)行不合格品控制程序模具加熱模具發(fā)外加工模具倉檢 驗(yàn)擠壓領(lǐng)用鋸 棒陽極氧化、電泳粉末噴涂氟碳噴涂NONONONONOYESYESYESYESYES 4.時(shí)效： 將淬火后的鋁合金置于室溫或較高溫度下保持適當(dāng)時(shí)間，以提高金屬強(qiáng)度的金屬熱處理工藝。室溫下進(jìn)行的時(shí)效處理是自然時(shí)效；較高溫度

10、下進(jìn)行的時(shí)效處理是人工時(shí)效。 對于6063這種強(qiáng)化相比較簡單的鋁合金，采用單級時(shí)效（保持在一個(gè)溫度內(nèi)時(shí)效）即可；而對于合金結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的鋁合金，如2024、7075等，均采用多級時(shí)效（在多個(gè)不同的時(shí)間保溫一段時(shí)間），使得各種不同的強(qiáng)化相分別產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化效應(yīng)。 6063鋁合金的用途1.簡介：簡介： 6063合金用于制造強(qiáng)度不高、耐蝕性好、有美觀裝飾表面、在+50-70工作的零件；經(jīng)特殊機(jī)械處理後有較高的導(dǎo)電性能，在電氣工業(yè)上得到廣泛應(yīng)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(jī)三角架、展柜架； 散熱器：如風(fēng)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(dǎo)電桿、復(fù)印機(jī)零配件、電視機(jī)底座等。 四、氧化工藝流程圖上排檢驗(yàn)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(yàn)兩次水洗成品包裝入庫 執(zhí)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(zhì)溶液中進(jìn)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(jīng)過陽極氧化處理，鋁表面能生成幾個(gè)微米幾百個(gè)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(jìn)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(yīng)封閉、無機(jī)鹽封閉和有機(jī)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(yīng)，將非晶質(zhì)膜變?yōu)樗辖Y(jié)晶膜： 水化反應(yīng)在常溫和高溫下都可以進(jìn)行，但是在高溫下特別是在沸點(diǎn)時(shí)，所生成的水合結(jié)晶膜是非常穩(wěn)定的不可逆的結(jié)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(jī)鹽封閉 無機(jī)鹽法可以提高有機(jī)著色染料的牢度，因此在化學(xué)著色法中常用。 醋酸鹽法 硅酸鹽法 （3）、有機(jī)封閉法 這是對鋁氧化膜進(jìn)行浸油、浸漆或進(jìn)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(jìn)行涂裝的一種有機(jī)涂料。電泳 漆工作時(shí)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(xù)致密、厚度達(dá)到工藝要求的漆膜。根據(jù)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(yàn) 包裝 2、粉末噴涂簡介 粉末噴涂是用噴粉設(shè)備(靜電噴塑機(jī))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(jīng)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(jī)械強(qiáng)度、附著力、耐腐蝕、耐老化等方面優(yōu)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(jià)格較高，在國外早已應(yīng)用。在國內(nèi)近二年來才大面積用于鋁板幕墻，由于其優(yōu)異的特點(diǎn)，越來越受到建筑業(yè)及用戶的重視和青睞。氟碳噴涂具有優(yōu)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(qiáng)，抗裂性強(qiáng)以及能夠承受惡劣天氣環(huán)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(xué)結(jié)構(gòu)中以氟碳化合鍵結(jié)