第一篇：鋁及鋁合金焊絲發(fā)展

鋁及鋁合金焊接工藝及其焊絲發(fā)展

組員（第五組）：李慶樹 關(guān)子健 梁志寬 黃理寬 莫先耀 陳長陽

摘要： 鋁合金具有良好的耐蝕性、較高的比強(qiáng)度和導(dǎo)熱性以及在低溫下能保持良好力學(xué)性能等特點(diǎn)，在航空航天、汽車、電工、化工、交通運(yùn)輸、國防等工業(yè)部門被廣泛地應(yīng)用。掌握鋁合金的焊接性特點(diǎn)、焊接操作技術(shù)、接頭質(zhì)量和性能、缺陷的形成及防止措施等，對(duì)正確制定鋁合金的焊接工藝，獲得良好的接頭性能和擴(kuò)大鋁合金的應(yīng)用范圍具有十分重要的意義。隨著焊接工藝發(fā)展，鋁合金焊絲也受到人們的關(guān)注，介紹鋁合金焊絲的化學(xué)成分、產(chǎn)品性能及選擇原則,闡述其生產(chǎn)工藝的發(fā)展現(xiàn)狀,指出我國焊絲生產(chǎn)存在的問題,展望鋁合金焊絲的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞:鋁及鋁合金;焊絲;焊接：工藝

Aluminum and aluminum alloy welding wire technology and its development Abstract: aluminum alloy has high corrosion resistance, good specific strength and thermal conductivity and the temperature can maintain good mechanical properties and other characteristics, are widely used in aerospace, automotive, electrical, chemical, transportation, national defense and other industrial sectors.Master of aluminum alloy welding characteristics, operation technology and joint quality and performance, welding defect formation and prevent measures of welding process, the correct formulation of the aluminum alloy, and has very important significance to obtain the good performance of the scope of application of the joint and the expansion of aluminum alloy.With the development of welding technology, welding wire of aluminum alloy is attention, introduces the chemical composition, product performance and selection principle of aluminum alloy welding wire, mainly describes the present situation of its production process, points out the existing problems of China's production of welding wire, aluminum alloy wire development trend prospect.Keywords: aluminum and aluminum alloy;welding wire;welding process

第一章

1.1鋁合金的分類、成分和性能

（1）鋁合金的分類

鋁合金可分為變形鋁合金（雙分為非熱處理強(qiáng)化鋁合金、熱處理強(qiáng)化鋁合金兩類）鑄造鋁合金。變形鋁合金是指經(jīng)不同的壓力加工方法制成的板、帶、管、型、條等半成品材料；鑄造鋁合金以合金鑄錠供應(yīng)。

按GB/T3190—1996和GB/T16474—1966的規(guī)定，鋁合金牌號(hào)命名的基本原則是：可直接采用國際四位數(shù)字體系牌號(hào)。四位字符牌號(hào)的第一位、第三位、第四位為阿拉伯?dāng)?shù)字，第二位為英文大寫字母。2×××為Al－Cu系，3×××為Al－Mn系，4×××為Al－Si系，5×××為Al－Mg系，6×××為Al－Mg－Si系，7×××為Al－Zn系，8×××為Al－其他元素，9×××為Al－備用系。這樣，我國變形鋁合金的牌號(hào)表示法與國際上的通用方法基本一致。

1）非熱處理強(qiáng)化鋁合金

非熱處理強(qiáng)化鋁合金通過加工硬化、固溶強(qiáng)化提高力學(xué)性能，特點(diǎn)是強(qiáng)度中等、塑性及耐蝕性好，又稱防銹鋁，原先代號(hào)為LF××。Al－Mn合金和Al－Mg合金屬于防銹鋁合金，不能熱處理強(qiáng)化，但強(qiáng)度比純鋁高，并且具有優(yōu)異的抗腐蝕性和良好的焊接性，是目前焊接結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣的鋁合金、超硬鋁、鍛鋁等。

硬鋁 硬鋁的牌號(hào)是按銅的增加順序編排的。Cu是硬鋁的主要成分，為了得到高的強(qiáng)度，Cu含量一般應(yīng)控制在4.0%～4.8%。Mn也是硬鋁的主要成分，主要作用是消除鐵對(duì)抗蝕性的不利的影響，還能細(xì)化晶粒、加速時(shí)效硬化。在硬鋁合金中，銅、硅、鎂等元素能形成溶解于鋁的化合物，從而促使硬鋁合金在熱處理時(shí)強(qiáng)化。

退火狀態(tài)下硬鋁的抗拉強(qiáng)度為160～220MPa，經(jīng)過淬火及時(shí)效后抗拉強(qiáng)度增加至312～460MPa。但硬鋁的耐蝕性能差，為了提高合金的耐蝕性，常在硬鋁板表面覆蓋一層工業(yè)純鋁保護(hù)層。

超硬鋁 合金中鋅、鎂、銅的平均總含量可達(dá)9.7%～13.5%，在當(dāng)前航空航天工業(yè)中仍是強(qiáng)度最高和應(yīng)用最多的一種輕合金材料。超硬鋁的塑性和焊接性差，接頭強(qiáng)度遠(yuǎn)低于母材。由于合金中鋅含量較多，形成晶間腐蝕及焊接熱裂紋的傾向較大。

鍛鋁 具有良好的熱塑性，而且銅含量越少熱塑性越好，適于作鍛件用。具有中等強(qiáng)度和良好的抗蝕性，在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

（2）鋁合金的性能 鋁合金的物理性能見表1.3。

防銹銅器（鋁錳合金、鋁鎂合金）主要用于要求高的塑性的焊接性、在液體或氣體介質(zhì)中工作的低載荷零件，如油箱、汽油或潤滑油導(dǎo)管、各種液體容器和其他用深拉制作的小負(fù)荷零件等。鋁合金被廣泛應(yīng)用航空航天、建筑、汽車、機(jī)械制造、電工、化學(xué)工業(yè)、商業(yè)等領(lǐng)域。鋁合金在飛機(jī)制造中是主要的結(jié)構(gòu)材料，它約占骨架質(zhì)量的55%，而且大部分關(guān)鍵軸承部件，如渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)軸向壓縮機(jī)葉片、機(jī)翼、骨架、外殼、尾翼等是由鋁合金制造的。

1.2 鋁合金的焊接性特點(diǎn)

鋁合金熔化焊時(shí)有如下困難和特點(diǎn)： [1]（1）鋁和氧的親和力很大，因此在鋁及鋁合金表面總有一層難熔的氧化鋁膜遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁的熔點(diǎn)，這層氧化膜不溶于金屬并且妨礙被熔融填充金屬潤濕。在焊接或釬焊過程中應(yīng)將氧化膜清除或破壞掉。

（2）熔焊時(shí)，鋁合金的焊接性首先體現(xiàn)在抗裂性上。在鋁中加入銅、錳、硅、鎂、鋅等合金元素可獲得不同性能的合金，各種合金元素對(duì)鋁合金焊接裂紋的影響不同。

（3）鋁合金的固態(tài)和液態(tài)色澤不易區(qū)別，焊接操作時(shí)難以控制熔池溫度。（4）焊后焊縫易產(chǎn)生氣孔，焊接接頭區(qū)易發(fā)生軟化。

對(duì)鋁合金進(jìn)行焊接，可以用多種不同的焊接方法，表1.4所列的為部分鋁合金的相對(duì)焊接性。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了鋁合金焊接技術(shù)的進(jìn)步?？珊附拥匿X合金材料范圍逐步擴(kuò)大，現(xiàn)在不僅可以成功地焊接非熱處理強(qiáng)化的鋁合金，而且解決了傳統(tǒng)的航空航天和軍工等行業(yè)，逐步擴(kuò)大到國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)和人民生活的各個(gè)領(lǐng)域。鋁合金的焊接方法和材料選用 2.1鋁合金的焊接方法

鋁合金的焊接方法很多，各種方法有其不同的應(yīng)用場(chǎng)合。除了傳統(tǒng)的熔焊、電阻焊、氣焊方法外，其他一些焊接方法（如等離子弧焊、電子束焊、真空擴(kuò)散焊等）也可以容易地將鋁合金焊接在一起。

鋁合金常用焊接方法的特點(diǎn)及適用范圍見表2.1。應(yīng)根據(jù)鋁及鋁合金的牌號(hào)、焊件厚度、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及對(duì)焊接性的要求等選擇。

（1）氣焊

氧－乙炔氣焊火焰的熱功率低，熱量較分散，因此焊件變形大、生產(chǎn)率低。用氣焊焊接較厚的鋁焊件時(shí)需預(yù)熱，焊后的焊縫金屬不但晶粒粗大、組織疏松，而且容易產(chǎn)生氧化鋁夾雜、氣孔及裂縫等缺陷。這種方法只用于厚度范圍在0.5～10㎜的不重要鋁結(jié)構(gòu)件和鑄件的焊補(bǔ)上。

（2）鎢極氬弧焊

這種方法是在氬氣保護(hù)下施焊，熱量比較集中，電弧燃燒穩(wěn)定，焊縫金屬致密，焊接接頭的強(qiáng)度和塑性高，在工業(yè)中獲得起來越廣泛的應(yīng)用。鎢極氬弧焊用于鋁合金是一種較完善的焊接方法，但鎢極氬弧焊設(shè)備較復(fù)雜，不宜在室外露天條件下操作。

（3）熔化極氬弧焊

自動(dòng)、半自動(dòng)熔化極氬弧焊的電弧功率大，熱量集中，熱量影響區(qū)小，生產(chǎn)效率比手工鎢極氬弧焊可提高2～3倍?？梢院附雍穸仍?0㎜以下的純鋁及鋁合金板。例如，焊接厚度30㎜的鋁板不必預(yù)熱，只焊接正、反兩層就可獲得表面光滑、質(zhì)量優(yōu)良的焊縫。半自動(dòng)熔化極氬弧焊適用于定位焊縫、斷續(xù)的短焊縫及結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則的焊件，用半自動(dòng)氬弧焊焊炬可方便靈活地進(jìn)行焊接，但半自動(dòng)焊的焊絲直徑較細(xì)，焊縫的氣孔敏感性較大。

（4）脈沖氬弧焊 1）鎢極脈沖氬弧焊

用這種方法可明顯改善小電流焊接過程的穩(wěn)定性，便于通過調(diào)節(jié)各種工藝參數(shù)來控制電弧功率和焊縫成形。焊件變形小、熱影響區(qū)小，特別適用于薄板、全位置焊接等場(chǎng)合以及對(duì)熱敏感性強(qiáng)的鍛鋁、硬鋁、超硬鋁等的焊接。2）熔化極脈沖氬弧焊

可采用的平均焊接電流小，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍大，焊件的變形及熱影響區(qū)小，生產(chǎn)率高，抗氣孔及抗裂性好，適用于厚度在2～10㎜鋁合金薄板的全位置焊接。

（5）電阻點(diǎn)焊、縫焊

可用來焊接厚度在4㎜以下的鋁合金薄板。對(duì)于質(zhì)量要求較高的產(chǎn)品可采用直流沖擊波點(diǎn)焊、縫焊機(jī)焊接。焊接時(shí)需要用較復(fù)雜的設(shè)備，焊接電流大、生產(chǎn)率較高，特別適用于大批量生產(chǎn)的零、部件。

（6）攪拌摩擦焊

攪拌摩擦焊是一種可用于各種合金板焊接的固態(tài)連接技術(shù)。與傳統(tǒng)熔焊方法相比，攪拌摩擦焊無飛濺、無煙塵，不需要添加焊絲和保護(hù)氣體，接頭無氣孔、裂紋。與普通摩擦相比，它不受軸類零件的限制，可焊接直焊縫。這種焊接方法還有一系列其它優(yōu)點(diǎn)，如接頭的力學(xué)性能好、節(jié)能、無污染、焊前準(zhǔn)備要求低等。由于鋁及鋁合金熔點(diǎn)低，更適于采用攪拌摩擦焊。

2.2 鋁用焊接材料

（1）焊絲

采用氣焊、鎢極氬弧焊等焊接鋁合金時(shí)，需要加填充焊絲。鋁及鋁合金焊絲分為同質(zhì)焊絲和異質(zhì)焊絲兩大類。為了得到良好的焊接接頭，應(yīng)從焊接構(gòu)件使用要求考慮，選擇適合于母材的焊絲作為填充材[2]。

選擇焊絲首先要考慮焊縫成分要求，還要考慮產(chǎn)品的力學(xué)性能、耐蝕性能，結(jié)構(gòu)的剛性、顏色及抗裂性等。選擇熔化溫度低于母材的填充金屬，可大大減小熱影響區(qū)的晶間裂紋傾向。對(duì)于非熱處理合金的焊接接頭強(qiáng)度，按1000系、4000系、5000系的次序增大。含鎂3%以上的5000系的焊絲，應(yīng)避免在使用溫度65℃以上的結(jié)構(gòu)中采用，因?yàn)檫@些合金對(duì)應(yīng)力腐蝕裂紋很敏感，在上述溫度和腐蝕環(huán)境中會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕龜裂。用合金含量高于母材的焊絲作為填充金屬，通?？煞乐购缚p金屬的裂紋傾向。

目前，鋁合金常用的焊絲大多是與基體金屬成分相近的標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)焊絲。在缺乏標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)焊絲時(shí)，可從基體金屬上切下狹條代用。較為通用的焊絲是HS311，這種焊絲的液態(tài)金屬流動(dòng)性好，凝固時(shí)的收縮率小，具體優(yōu)良的抗裂性能。為了細(xì)化縫晶粒、提高焊縫的抗裂性及力學(xué)性能，通常在絲中加入少量的Ti、V、Zr等合金元素作為變質(zhì)劑。

選用鋁合金焊絲應(yīng)注意的問題如下。

1）焊接接頭的裂紋敏感性 影響裂紋敏感性的直接因素是母材與焊絲的匹配。選用熔化溫度低于母材的焊縫金屬，可以減小焊縫金屬和熱影響區(qū)的裂紋敏感性。例如，焊接硅含量0.6%的6061合金時(shí)，選用同一合金作焊縫，裂紋敏感性很大，但用硅含量5%的ER4043焊絲，由于其熔化溫度比6061合金低，在冷卻過程中有較高的塑性，所以抗裂性能良好。此外，焊縫金屬避免鎂與銅的組合，因?yàn)锳l－Mg－Cu有很高的裂紋敏感性。

2）焊接接頭的力學(xué)性能 工業(yè)純鋁的強(qiáng)度最低，4000系列鋁合金居中，5000系列鋁合金強(qiáng)度最高。鋁硅焊絲雖然有較高的抗裂性能，但含硅焊絲的塑性較差，所以對(duì)焊后需要塑性變形加工的接頭來說，應(yīng)避免選用含硅焊絲。

3）焊接接頭的使用性能 填充金屬的選擇除取決于母材成分外，還與接頭的幾何形狀、運(yùn)行中的抗腐蝕性要求以及對(duì)焊接件的外觀要求有關(guān)。例如，為了使容器具有良好的抗腐蝕能力或防止所儲(chǔ)存產(chǎn)品對(duì)其的污染，儲(chǔ)存過氧化氫的焊接容器要求高純度的鋁合金。在這種情況下，填充金屬的純度至少要相當(dāng)于母材。

（2）焊條

鋁合金焊條型號(hào)、規(guī)格與用途見表2.2。鋁合金焊條的化學(xué)成分和力學(xué)性能見表2.3。

（3）保護(hù)氣體

焊接鋁合金的惰性氣體有氬所和氦氣。氬氣的技術(shù)要求為Ar＞99.9%,氧＜0.005%，氫＜0.005%，水分＜0.02mg/L，氮＜0.015%。氧、氮增多，均惡化陰極霧化作用。氧＞0.3%，則使鎢極燒損加劇，超過0.1%使焊縫表面無光澤或發(fā)黑。

鎢極氬弧焊時(shí)，交流加高頻焊接選用純氬氣，適用大厚度板；直流正極性焊接選用Ar+He或純Ar。

熔化極氬弧焊時(shí)，當(dāng)板厚＜25㎜時(shí)，采用純Ar。當(dāng)板厚為25～50㎜時(shí)，采用添加10%～35%Ar的Ar+He混合氣體。當(dāng)板厚為50～75㎜時(shí)，宜采用添加10%～35%或50%He的Ar+He混合氣體。當(dāng)板厚＞75㎜時(shí)，推薦添加50%～75%He的Ar+He混合氣體。

第二章 鋁合金焊絲的化學(xué)成分

鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。變形鋁合金又分為熱處理強(qiáng)化鋁合金和熱處理不可強(qiáng)化鋁合金。用于焊接鋁合金的鋁合金焊絲分為電極絲及填充絲。鋁合金焊絲化學(xué)成分,除鋁基體外一般還含有各種主要合金元素、添加的微量元素及雜質(zhì)元素[3]。合金元素的種類和含量決定著焊絲的使用性能,如力學(xué)性能、焊接性能、耐蝕性能等。以用途廣泛的ＥＲ5356合金焊絲為例,其化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為:Ｍｇ5%、Ｃｒ0.10%、(Ｆｅ+Ｓｉ)0.3%、Ｃｕ≤0.05%、Ｚｎ0.05%、Ｍｎ0.15%、Ｔｉ0.1%、Ａｌ余量。其中,主要合金元素Ｍｇ與Ａｌ形成固溶體基體,少量形成Ａｌ8Ｍｇ5粒子;Ｍｎ、Ｃｒ、Ｔｉ等都是起微合金化、強(qiáng)韌化作用的微量元素。Ｃｒ和Ｍｎ能提高合金的耐應(yīng)力腐蝕性能;Ｔｉ可形成ＴｉＡｌ3,起細(xì)化晶粒、提高抗裂紋能力的作用,并可改善合金的可焊性;雜質(zhì)Ｆｅ和Ｓｉ會(huì)降低合金的耐蝕性和機(jī)械性能,尤其對(duì)Ｍｎ含量較高的金更為明顯;雜質(zhì)元素Ｎａ嚴(yán)重影響合金的熱變形性能,Ｎａ含量超過0.001%就會(huì)出現(xiàn)“Ｎａ脆性”,在高M(jìn)ｇ合金中尤為顯著。我國鋁及鋁合金焊絲型號(hào)以“Ｓ”開頭,后面的化學(xué)元素符號(hào)表示主要合金組成,尾部的數(shù)字表示同類焊絲的不同品種。鋁合金焊絲產(chǎn)品及性能

1904年瑞典人奧斯卡爾凱·吉爾伯格(ＯｓｃａｒＫｊｅｌｌｂｅｒｇ)建立了世界第一家焊條廠(ＯＫ焊條廠,即現(xiàn)在的ＥＳＡＢ公司)。其后,焊接冶金研究不斷深入,20世紀(jì)50年代、70年代相繼開發(fā)出了實(shí)心焊絲氣保焊和氣保護(hù)藥芯焊絲,并得到廣泛應(yīng)用。在“七五”、“八五”期間,我國重點(diǎn)推廣ＣＯ2半自動(dòng)化焊接技術(shù),帶動(dòng)了實(shí)心焊絲的發(fā)展[4-5]。目前,我國已有近百家實(shí)心焊絲生產(chǎn)廠,幾十家藥芯焊絲生產(chǎn)廠,并能夠自行設(shè)計(jì)制造實(shí)心焊絲、藥芯焊絲生產(chǎn)線。鋁及鋁合金的廣泛應(yīng)用以及鋁合金焊接技術(shù)的飛速進(jìn)步,使得鋁及鋁合金焊絲日益引起人們的關(guān)注。目前,國外只有少數(shù)幾家公司掌握鋁及鋁合金焊絲生產(chǎn)技術(shù),如德國的ＶＡＷ、美國的Ａｌｃｏａ、日本的ＫＯＫ等。日本的鋁及鋁合金焊絲的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(ＪＩＳＺ3232)基本是參照美國標(biāo)準(zhǔn),其產(chǎn)品質(zhì)量在1970年以前尚落后于歐美等國,其后產(chǎn)品質(zhì)量顯著提高,目前已達(dá)到國際先進(jìn)水平[6]。3 鋁及鋁合金焊絲材料的選用

鋁及鋁合金焊絲廣泛應(yīng)用于鋁合金氬弧焊及氣焊。焊絲選用主要根據(jù)母材的種類、接頭的抗裂性能、機(jī)械性能、抗腐蝕性能及經(jīng)陽極化處理后焊縫與母材的色彩協(xié)調(diào)等方面的要求綜合考慮。一般來說,焊接鋁及鋁合金都采用與母材相同或相近牌號(hào)的焊絲,這樣可以獲得較好的耐蝕性;但焊接熱裂傾向大的熱處理強(qiáng)化合金時(shí),選擇焊絲時(shí)則主要考慮抗裂性。鋁鎂合金焊接時(shí),為彌補(bǔ)焊接過程中鎂的燒損,應(yīng)避開焊縫易出現(xiàn)裂紋的鎂含量臨界點(diǎn)(2%),一般采用含鎂量比基材高1%～2%的焊絲。另外,采用含Ｍｇ量高的鋁合金焊絲焊接高Ｚｎ鋁合金時(shí)可提高焊縫的抗裂性。以6005Ａ型材為例,其鎂含量為0.65%、硅含量為0.70%,采用ＥＲ5356鋁合金焊絲可以滿足上述要求。依據(jù)美國ＡＬＣＯＴＥＣ鋁焊接研究所提供的技術(shù)資料,并參照德國、日本等國文獻(xiàn)報(bào)道,焊接7005鋁合金型材時(shí)可選用的焊絲牌號(hào)有ＥＲ5356、ＥＲ5183,接頭綜合性能均較高;二者比較,ＥＲ5356接頭強(qiáng)度稍差,但延伸率較大。綜合國外鋁合金車輛的成功制造經(jīng)驗(yàn),選擇ＥＲ5356焊絲焊接7005基材較好[7]。4 鋁及鋁合金焊絲生產(chǎn)工藝

目前國內(nèi)鋁合金焊絲線坯的生產(chǎn)工藝大致有立式半連續(xù)鑄造-擠壓法、連鑄連軋法、水平連鑄連拉法三種。立式半連續(xù)鑄造-擠壓法的工藝流程:配料→熔化→精煉→立式半連續(xù)鑄造(Υ162ｍｍ圓錠)→鑄錠均勻化→鑄鑄錠加熱→熱擠壓→Υ8ｍｍ線坯;連鑄連軋法的工藝流程:配料→熔化→精煉→連續(xù)鑄造(邊長為40～50ｍｍ菱形截面坯料)→熱連軋(13道次)→Υ9.8ｍｍ線坯;水平連鑄連拉法的工藝流程:配料→熔化→精煉→水平連鑄連拉(12個(gè)或24個(gè)結(jié)晶器并聯(lián))→Υ12ｍｍ線坯[8]。

目前國內(nèi)研制的軍工用鋁合金焊絲線坯的生產(chǎn)主要采用立式半連續(xù)鑄造-擠壓法,其特點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量好、性能穩(wěn)定,所用設(shè)備也可用于生產(chǎn)其它鋁合金線材(如鉚釘線等),但設(shè)備投資較大,工序多,占地面積大,工模具消耗和能耗較高,生產(chǎn)過程中的幾何廢料也高,產(chǎn)品成品率相對(duì)較低;國外鋁合金焊絲線坯的生產(chǎn)多采用連鑄連軋法,設(shè)備投資適中,產(chǎn)品單重大、成材率高(90%以上)、質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定;水平連鑄連拉法的特點(diǎn)是設(shè)備投資少,線材的成品率高(90%以上),在純鋁焊絲線坯的生產(chǎn)中優(yōu)勢(shì)明顯,有取代其它工藝的趨勢(shì),但這種方法目前還有一些工藝問題有待解決。結(jié)束語

目前我國生產(chǎn)的鋁合金焊絲存在嚴(yán)重的質(zhì)量不穩(wěn)定問題,某些用途(特別是高速列車)的鋁合金焊絲尚依靠進(jìn)口。因此,控制焊絲的化學(xué)成分,提高焊絲的產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。此外,焊絲的表面拋光度、清潔度、絲徑均勻度、焊絲翹距和螺旋度等對(duì)焊絲質(zhì)量的影響也不可忽視,同樣也是目前鋁及鋁合金焊絲研制和生產(chǎn)中迫切需要解決的問題。焊絲與焊材比例體現(xiàn)著一個(gè)國家的焊接自動(dòng)化水平[9]。據(jù)報(bào)道,按照此比例計(jì)算,德國的焊接自動(dòng)化水平達(dá)到80%,日本為70%,美國為56%,俄羅斯為40%,我國約為15%。我國應(yīng)大力發(fā)展和推廣使用各類焊絲;進(jìn)一步降低實(shí)心焊絲的成本,改善焊縫成形性,減少飛濺;擴(kuò)大藥芯焊絲品種,提高焊絲質(zhì)量,開發(fā)抗氣孔性優(yōu)良的焊絲;全面降低焊接材料發(fā)塵量;盡快開展環(huán)境協(xié)調(diào)型焊材的理論研究和應(yīng)用開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1]李亞江——焊接冶金學(xué)：材料焊接性第5章.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011 [2] 周萬盛.焊接手冊(cè)一一材料的焊接(第二版)第3篇第12章[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.[3]田榮璋,王祝堂,顧景誠.鋁合金及其加工手冊(cè)[Ｍ].長沙:中南大 學(xué)出版社,2000.[4]周萬盛,姚君山.鋁及鋁合金的焊接[Ｍ].北京:機(jī)械工業(yè)出版 社,2006.[5]薛松柏,栗卓新,等.焊接材料手冊(cè)[Ｍ].北京:機(jī)械工業(yè)出版 社,2006.[6]張露菁,鄧 鍵.日本鋁及鋁合金焊絲的現(xiàn)狀與分析[Ｊ].焊接, 2001(12):35-36.[7]王元良,屈金山,晏傳鵬,等.鋁合金焊接性能及焊接接頭性能 [Ｊ].電焊機(jī),1999,29(2):ｌ-7.[8]普虎巖,蔣凱歌,李大軍.鋁及鋁合金焊絲化學(xué)拋光工藝[Ｊ].材料 保護(hù),2004,37(8).[9]Ｍ.Ｇ.ＭｅｃｈａｎｉｚｅｄｐｕｌｓｅｄＭＩＧ ｗｅｌｄｉｎｇｏｆａｌｕｍｉｎｕｍ ａｌｌｏｙｓｈｅｅｔｆｏｒｖｅｈｉｃｋｅｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｗｅｌｄ.ａｎｄＭｅｔ.,Ｆｅｂ.,1984.

第二篇：《鋁及鋁合金》教案

《鋁及鋁合金》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)課題

蘇教版《化學(xué)1》專題3第一單元《鋁及鋁合金》，讓學(xué)生了解鋁的主要性質(zhì)，能運(yùn)用鋁的性質(zhì)解釋生產(chǎn)、生活中的一些實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力、觀察能力和分析問題的能力。善于利用互聯(lián)網(wǎng)搜索，擴(kuò)大知識(shí)面，加深對(duì)知識(shí)的理解。

二、教材分析

本節(jié)課要求掌握鋁的主要性質(zhì)，結(jié)合知識(shí)解決生產(chǎn)、生活中的一些實(shí)際問題。

教學(xué)目標(biāo)：

1、理解并掌握鋁的主要性質(zhì)和用途

2、通過實(shí)驗(yàn)探究和問題討論，了解實(shí)驗(yàn)研究的方法。

3、通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)及分組討論，激發(fā)學(xué)生的探究熱情，形成對(duì)科學(xué)持續(xù)的內(nèi)在興趣。

三、教學(xué)方法

教法：分組討論法、實(shí)驗(yàn)探究法、多媒體課件教學(xué)、充分運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，搜索相關(guān)知識(shí)加深理解，激發(fā)興趣，提高能力。

學(xué)法：學(xué)生預(yù)習(xí)，上網(wǎng)查找相關(guān)資料，合作交流，解讀探究。

四、教學(xué)過程

軍事的發(fā)展其實(shí)也離不開化學(xué)，制造導(dǎo)彈、飛機(jī)的材料都要用到鋁合金。現(xiàn)在就讓我們走進(jìn)鋁的世界。

[圖片觀察]同學(xué)們看，這幅圖(如圖1所示)展示了鋁的很多用途。用途由性質(zhì)決定，請(qǐng)大家觀察這些圖片，討論、歸納鋁的物理性質(zhì)。

[分組討論一] 由圖片討論并歸納出鋁的物理性質(zhì)。[第一次展示高壓鍋] 請(qǐng)看，這是日常生活中常用的鋁制高壓鍋，高壓鍋中都有這樣的一張說明書，請(qǐng)一位同學(xué)上來讀一下說明書中關(guān)于清洗高壓鍋的注意事項(xiàng)。這位同學(xué)讀的內(nèi)容已經(jīng)顯示在大屏幕上了(如圖2所示)，請(qǐng)大家分組討論一下，從說明書中推測(cè)鋁可能有哪些化學(xué)性質(zhì)？

[分組討論二]從說明書中推測(cè)鋁可能具有的化學(xué)性質(zhì)。

[歸納總結(jié)]從說明書中可以看出，鋁能與酸、堿等物質(zhì)反應(yīng)。是不是這樣呢？我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。

[分組實(shí)驗(yàn)] 鋁與酸、堿、鹽的反應(yīng)。這是點(diǎn)滴板，今天的實(shí)驗(yàn)就在點(diǎn)滴板中進(jìn)行，主要做三個(gè)實(shí)驗(yàn)：鋁與酸、堿、鹽的反應(yīng)。(如圖3所示)實(shí)驗(yàn)過程中請(qǐng)仔細(xì)觀察現(xiàn)象。

[匯報(bào)現(xiàn)象]已經(jīng)完成實(shí)驗(yàn)的小組請(qǐng)舉手。請(qǐng)同學(xué)來描述一下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。[原因分析]同樣是鋁片與硫酸反應(yīng)，不同小組觀察到的現(xiàn)象為什么不一樣呢？（停頓）原來是硫酸的濃度不同，有的小組發(fā)的是稀硫酸，有的發(fā)的卻是濃硫酸。請(qǐng)到課本P68中尋找答案。

[啟迪升華]剛才的實(shí)驗(yàn)告訴我們，活潑金屬與酸反應(yīng)不一定都有氣體產(chǎn)生，這幾組同學(xué)觀察非常仔細(xì)，沒有主觀臆斷，而是尊重事實(shí)，科學(xué)探究要的就是這種實(shí)事求是的態(tài)度。

[分組討論三]常溫下，鋁片在濃硫酸中會(huì)“鈍化”，在空氣中能不能也形成致密的氧化膜呢？請(qǐng)結(jié)合生活實(shí)際來討論一下。

[歸納總結(jié)]鐵容易生銹，而鋁難腐蝕。為什么呢？鐵在空氣中被氧化，表面生成的Fe2O3是疏松的，不能阻止了內(nèi)部的鐵進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。鋁比鐵更活潑，但鋁在空氣中生成Al2O3是致密的氧化膜，阻止了內(nèi)部的鋁進(jìn)一步發(fā)生反應(yīng)。(如圖4所示)[第二次展示高壓鍋]拿出高壓鍋并敲打，鋁制高壓鍋能否經(jīng)常用鋼絲球擦洗？

[引導(dǎo)釋疑]擦了不是更亮嗎？(停頓片刻)擦了氧化，再擦再氧化，雖然漂亮，但越擦越薄。

[提出問題]鐵在純氧中劇烈燃燒，火星四射，鋁比鐵活潑，鋁在純氧中也能燃燒嗎？

[教師講解]鋁粉在氧氣中燃燒。利用盛有二氧化錳的廣口瓶，加適量的雙氧水可產(chǎn)生氧氣，用棉花包裹鋁粉，點(diǎn)燃。

[軍事應(yīng)用]軍事上利用這個(gè)反應(yīng)來制造信號(hào)彈、燃燒彈，還可用作火箭推進(jìn)劑。

[提出問題]通過前面的分組實(shí)驗(yàn)，大家觀察到：鋁不僅與酸溶液反應(yīng)，也能與強(qiáng)堿溶液產(chǎn)生氣體。鋁與氫氧化鈉、水反應(yīng)，生成了一種鈉鹽，叫偏鋁酸鈉。反應(yīng)中鋁元素由0價(jià)升高到+3價(jià)，那產(chǎn)生的是什么氣體呢？請(qǐng)討論確定一下。

[分組討論四] 鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生的是什么氣體？

[歸納總結(jié)]從元素守恒看，氣體可能是氧氣或氫氣。從化合價(jià)看反應(yīng)中鋁元素的化合價(jià)升高了，必然有元素化合價(jià)降低，能降低的元素只能是氫元素，生成的是氫氣。是不是呢？請(qǐng)觀察下面的演示實(shí)驗(yàn)(如圖6所示)[演示實(shí)驗(yàn)二]師生合作完成鋁粉與氫氧化鈉溶液反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)

[得出結(jié)論]這種氣體可以燃燒，果然是氫氣。

[第三次展示高壓鍋]鋼絲球?qū)Ω邏哄伿俏锢頁p害，而酸堿性食品腐蝕高壓鋁鍋是化學(xué)損害，原理是酸、堿先破壞表面氧化膜，繼而再與內(nèi)部的鋁反應(yīng)。

[播放視頻]（野外焊接鋼軌）

[提出問題]視頻中焊接鋼軌用到的那袋試劑是什么呢？

[演示實(shí)驗(yàn)三]利用鋁熱反應(yīng)來焊接鐵釘。下面我來模擬這個(gè)實(shí)驗(yàn)，這是埋在沙里的兩根鐵釘，將它們相互靠近，同學(xué)們可將這兩根鐵釘想象成兩根鋼軌，再向試管中加入鋁粉和氧化鐵的混合物，加一定量氯酸鉀，氯酸鉀高溫產(chǎn)生氧氣，助燃。插上鎂條，鎂條燃燒可以產(chǎn)生反應(yīng)需要的高溫。(如圖7所示)

[課堂鞏固練習(xí)] 1.鋁在人體中積累可使人慢性中毒，1989年世界衛(wèi)生組織正式將鋁確定為食品污染源之一而加以控制。鋁在下列場(chǎng)合的使用須加以控制的是

（）①制鋁錠 ②制易拉罐 ③制電線、電纜 ④制包糖果用的鋁箔 ⑤制炊具⑥制防銹油漆

A．①②④⑤⑥

B．②⑤⑥

C．②④⑤

D．③④⑤⑥ 2.相同條件下，等質(zhì)量的鋁分別與足量硫酸溶液、燒堿溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積比為（）

A．1∶l

B．2∶l

C．3∶D．1∶3 3.鋁合金因堅(jiān)硬、輕巧、美觀、潔凈、易于加工而成為新型建筑裝潢材料，主要用于制作窗框、卷簾門、防護(hù)欄等。下列與這些用途無關(guān)的性質(zhì)是

（）A．不易生銹

B．導(dǎo)電性好

C．密度小

D．強(qiáng)度高

五、教學(xué)反思

（1）充分體現(xiàn)“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的教學(xué)理念。從生活視角巧妙進(jìn)入化學(xué)視角，調(diào)動(dòng)了學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。

（2）課堂上每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有震撼力。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很“刺激”。學(xué)生激動(dòng)、歡呼，對(duì)學(xué)科知識(shí)的理解將是何等深刻。

（3）充分利用互聯(lián)網(wǎng)搜索視頻，加強(qiáng)了學(xué)生的直觀認(rèn)識(shí)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)效果。

第三篇：純鋁及鋁合金特性概述

純鋁及鋁合金特性概述

一純鋁

密度：鋁是一種很輕的金屬，密度為 2.72 克 / 厘米3，約為純銅的 1/3。

導(dǎo)電導(dǎo)熱性：鋁的導(dǎo)熱及導(dǎo)電性能好，當(dāng)鋁的截面和長度與銅相同時(shí)，鋁的導(dǎo)電能力約為銅的 61 ％，如果鋁與銅的重量相同而截面不同（長度相等），則鋁的導(dǎo)電能力為銅的 200 ％。

化學(xué)特性：抗大氣腐朽性能好，因?yàn)槠浔砻嬉仔纬芍旅艿难趸X膜，能阻止內(nèi)部金屬的進(jìn)一步氧化，鋁與濃硝酸、有機(jī)酸及食品基本不起反應(yīng)。

鋁呈面心立方結(jié)構(gòu)，工業(yè)用純鋁塑性極高(ψ =80%), 很容易承受各種成型工藝，但其強(qiáng)度過低，σ b 約為 69Mpa, 故純鋁只能通過冷變形強(qiáng)化或合金化來提高其強(qiáng)度后，才可以作為結(jié)構(gòu)材料；

鋁是非磁性，無火花材料，且反射性能好，既能反射可見光，也能反射紫外線；

鋁中的雜質(zhì)為硅和鐵，當(dāng)雜質(zhì)含量越高時(shí)，其導(dǎo)電性，抗腐蝕性及塑性越低；

二.鋁合金

如果在鋁中加入適量的某些合金元素，再經(jīng)過冷加工或者熱處理，可以大幅度的改善某些特性，鋁中最常用的合金元素為銅、鎂、硅、錳、鋅 , 這些元素有時(shí)單獨(dú)加入，有時(shí)配合加入，除了上述元素外，有時(shí)還加入微量的鈦、硼、鉻等。

根據(jù)鋁合金的成分及生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，可以分為鑄造鋁合金及形變鋁合金兩類。

形變鋁合金：這類鋁合金通常通過熱態(tài)或冷態(tài)的壓力加工，即經(jīng)過軋制，擠壓等工序，制成板材、管材、棒材以及各種型材使用，這類合金要求具有相當(dāng)高的塑性，故合金含量較少。

鑄造鋁合金則是將液態(tài)金屬直接澆注在砂型中，制成各種形狀復(fù)雜的零件，對(duì)這類合金要求具有良好的鑄造性，即良好的流動(dòng)性，合金含量少時(shí)，適宜做形變鋁合金，合金含量多時(shí)，做鑄造鋁合金。

鋁合金的彈性模量小，僅相當(dāng)于鋼材的 1/3，即在相同的截面下，加以相同的載荷，鋁合金的彈性變形是鋼的 3 倍，承受力不強(qiáng)，但抗震性能好。

鋁合金的硬度范圍(包括退火和時(shí)效硬化狀態(tài))為 20~120HB。最硬的鋁合金比鋼材還軟。

鋁合金的抗拉強(qiáng)度極限為 90Mpa(純鋁)到 600Mpa(超硬鋁)，與鋼材相比差距較大。

鋁合金的熔點(diǎn)較低（一般在 600 ℃左右，鋼在 1450 ℃左右）。

鋁合金在常溫及高溫下均具有優(yōu)良的塑性，可以采用擠壓法制成截面形狀極為復(fù)雜、而且壁薄、尺寸精度高的結(jié)構(gòu)零件。

鋁合金除有適宜的機(jī)械性能之外，還具有優(yōu)良的耐腐蝕，導(dǎo)熱導(dǎo)電及拋旋光性能。

三.名詞解釋 : ：

σb ：抗拉強(qiáng)度（強(qiáng)度極限）是相當(dāng)于拉斷前的最大負(fù)荷應(yīng)力，即試樣所能承受的的最大負(fù)荷除以原始截面積。

ψ：斷面收縮率，是試樣斷裂后截面的相對(duì)收縮值，等于截面的的絕對(duì)收縮量除以試樣是的原始面積。

塑性：斷裂前金屬發(fā)生塑性變形（即殘余變形）的能力。

四.鋁及鋁合金國際牌號(hào)命名體系

1.純鋁(鋁含量不小于99.00%)1XXX

2.合金組別按下列主要合金元素劃分

1．Cu(銅)2XXX

2.Mn(錳)3XXX

3.Si(硅)4XXX

4.Mg(鎂)5XXX

5.Mg+Si(鎂+硅)  6XXX

6.Zn(鋅) 7XXX

7.其他元素8XXX

8.備用組9XXX

1XXX組表示純鋁(其鋁含量不小于99.00%),其最后兩位數(shù)字表示最低鋁百分含量眾小數(shù)點(diǎn)后面的兩位.牌號(hào)的第2位數(shù)字表示合金元素或雜質(zhì)極限含量的控制情況.如果第2位為0,則表示其雜質(zhì)極限含量無特殊控制;如果是1-9,則表示對(duì)一項(xiàng)或一項(xiàng)以上的單個(gè)雜質(zhì)或合金元素極限含量有特殊控制.2XXX-8XXX牌號(hào)中的最后兩位數(shù)字沒有特殊意義,僅用來識(shí)別同一組中的不同合金,其第2位表示改型情況.如果第2位為0,則表示為原始合金;如果是1-9,則表示為改型合金.6063-T5 鋁材成分標(biāo)準(zhǔn)含量表

注釋：含量為%

五.鋁合金中國牌號(hào)的代號(hào)的含義

L--鋁

LF--防銹鋁合金（AiMn)

LY--硬鋁合金（AiMg）

LC--超硬鋁合金（AiMgMgMg-Si）

LT--特殊鋁合金

六.實(shí)際應(yīng)用

目前在散熱器行業(yè)使用的鋁合金主要有下面幾種：

1.Al6063/ Al6061

優(yōu)良的可塑性使之可以擠壓的工藝制造型材散熱器。幾乎可以制造任何形狀的散熱器，工藝成熟，價(jià)格便宜，可加工性能高。

2.鑄鋁

主要應(yīng)用于大型不規(guī)則外形散熱器及設(shè)備機(jī)柜一體化的散熱器。

3.LF/LY系列

主要應(yīng)用在特殊使用環(huán)境的電子設(shè)備散熱器。使用環(huán)境對(duì)硬度和防腐蝕性有一定的要求。

目前較多使用的是LY12。

4.純鋁

較多使用于對(duì)導(dǎo)熱性能要求較高的環(huán)境?？傮w來說較少使用。

第四篇：其他鑄鐵簡(jiǎn)介,鋁及鋁合金教案

金屬工藝學(xué)電子教案（18）

【課題編號(hào)】

18-7.2，8.1 【課題名稱】

其他鑄鐵簡(jiǎn)介，鋁及鋁合金 【教材版本】

郁兆昌主編．中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材—金屬工藝學(xué)（工程技術(shù)類）．第2版．北京：高等教育出版社，2006 【教學(xué)目標(biāo)與要求】

一、知識(shí)目標(biāo) 了解可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵與工業(yè)純鋁、常用變形鋁合金、鑄造鋁合金的牌號(hào)、性能及用途。

二、能力目標(biāo)

能根據(jù)可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵、變形鋁合金、鑄造鋁合金的牌號(hào)，知道它們的性能及大致用途。

三、素質(zhì)目標(biāo)

了解可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵、合金鑄鐵、變形鋁合金、鑄造鋁合金的牌號(hào)、性能及用途，有初步的運(yùn)用能力。

四、教學(xué)要求

一般了解可鍛鑄鐵，蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵的牌號(hào)、性能及應(yīng)用。一般了解工業(yè)純鋁、常用變形鋁合金和鑄造鋁合金的牌號(hào)、性能及用途?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】

常用變形鋁合金和鑄造鋁合金的牌號(hào)、性能及用途?！倦y點(diǎn)分析】

變形鋁合金的強(qiáng)化方法和熱處理特點(diǎn)?！痉治鰧W(xué)生】

1．具有學(xué)習(xí)的知識(shí)基礎(chǔ)。2．具有學(xué)習(xí)的能力基礎(chǔ)。

3．鋁及鋁合金具有重量輕、在大氣中耐蝕性好、比強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，是航空、航天器上重要結(jié)構(gòu)材料。變形鋁合金的強(qiáng)化方法和熱處理有其特點(diǎn)。學(xué)習(xí)中要關(guān)注性能特點(diǎn)和強(qiáng)化特點(diǎn)，聯(lián)系具體牌號(hào)的應(yīng)用。【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】

教學(xué)方法：講練法、演示法、討論法、歸納法?！窘虒W(xué)資源】

1．郁兆昌，潘展，高楷模研編制作．金屬工藝學(xué)網(wǎng)絡(luò)課程．北京：高等教育出版社，18-1 2005 2．郁兆昌主編．金屬工藝學(xué)教學(xué)參考書（附助學(xué)光盤）．北京：高等教育出版社，2005 【教學(xué)安排】

2學(xué)時(shí)（90分鐘）

教學(xué)步驟：講授與演示交叉進(jìn)行、講授中穿插練習(xí)與設(shè)問，穿插討論，最后進(jìn)行歸納?！窘虒W(xué)過程】

一、復(fù)習(xí)舊課（15 分鐘）

1．簡(jiǎn)述

灰鑄鐵，球墨鑄鐵牌號(hào)、性能及應(yīng)用。2．講評(píng)作業(yè)批改情況； 3．提問： 題7-12。

二、導(dǎo)入新課

鑄鐵除灰鑄鐵、球墨鑄鐵外，還有可鍛鑄鐵、蠕墨鑄鐵和合金鑄鐵。

有色金屬是指鋼鐵以外的其他金屬。有色金屬種類很多，又具有某些獨(dú)特的性能，是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的金屬材料。

三、新課教學(xué)（70分鐘）

1．其他鑄鐵簡(jiǎn)介（30分鐘）

教師講授可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵。演示網(wǎng)絡(luò)課程可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵應(yīng)用實(shí)例三個(gè)視頻。

學(xué)生課堂練習(xí)：題7-8；7-9。教師巡回指導(dǎo)、設(shè)問、提問；學(xué)生回答、討論；教師講評(píng)。2．鋁及鋁合金（40分鐘）教師講授工業(yè)純鋁、鋁合金的分類與牌號(hào)、變形鋁合金、鑄造鋁合金。演示網(wǎng)絡(luò)課程hapter8內(nèi)容說明。

學(xué)生課堂練習(xí)：題8-1；8-4。教師巡回指導(dǎo)、設(shè)問、提問；學(xué)生回答、討論；教師講評(píng)。

四、小結(jié)（5分鐘）

簡(jiǎn)述常用變形鋁合金、鑄造鋁合金牌號(hào)、大致用途。

五、作業(yè)布置 1．習(xí)題： 題7-7；8-2。2．思考題：

題7-10；8-3?！景鍟O(shè)計(jì)】

參考相應(yīng)的PPT文集?！窘虒W(xué)后記】

18-2

第五篇：鋁工業(yè)概況及發(fā)展

鋁工業(yè)概況及發(fā)展

鋁在地殼中分布廣，平均含量為8.1%，僅次于氧和硅，居第三位，在金屬元素中居第一位。全球鋁礦資源豐富，儲(chǔ)量巨大，其中澳大利亞、幾內(nèi)亞、巴西、牙買加、印度及中國鋁土礦極為豐富。越南和老撾的鋁土礦也超過10 億噸.自電解法煉鋁問世以來，鋁的生產(chǎn)和消費(fèi)量不斷增加，近幾十年，由于冶煉方法與工藝的不斷改進(jìn)和電力工業(yè)的發(fā)展，以及經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和社會(huì)文明需求的推進(jìn)，發(fā)展驚人。

1940年全世界原鋁產(chǎn)量不到100萬噸，到2004年世界鋁產(chǎn)量和消費(fèi)量均已超過4000萬噸，到2010年已經(jīng)突破4500萬噸。

起步于1954年，到1983年成立中國有色金屬工業(yè)總公司，才確立優(yōu)先發(fā)展鋁的方針，出現(xiàn)嶄新局面，1989年全國鋁產(chǎn)量已達(dá)76萬噸，鋁加工材達(dá)42萬噸，全年鋁消耗87萬噸。1990年來，進(jìn)入高速發(fā)展，國家投入千億資金，從礦山開采、選礦、氧化鋁和電解鋁生產(chǎn)到鋁加工、深度加工及產(chǎn)品銷售應(yīng)用得到蓬勃發(fā)展，形成完整工業(yè)體系和產(chǎn)業(yè)部門。

我國鋁產(chǎn)業(yè)在進(jìn)入21世紀(jì)后經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期。2000年—2011年，我國氧化鋁、電解鋁產(chǎn)量的年均增長速度分別達(dá)到21%和18%。鋁產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展保證了國民經(jīng)濟(jì)的用鋁需求，但是由于投資的過快進(jìn)行，而需求受經(jīng)濟(jì)放緩等因素影響增長不力，我國鋁產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過剩。據(jù)估計(jì)，到2011年，全國已形成氧化鋁產(chǎn)能5220萬噸/年、電解鋁產(chǎn)能2550萬噸/年、鋁材產(chǎn)能3200萬噸/年，與產(chǎn)

量相比，2011年氧化鋁、電解鋁、鋁材的產(chǎn)能利用率分別只有65%、70%和87.5%。實(shí)際上鋁產(chǎn)業(yè)的過快發(fā)展已經(jīng)使鋁供給超過市場(chǎng)需求，鋁價(jià)低迷，鋁企業(yè)經(jīng)營困難。

我國鋁產(chǎn)業(yè)發(fā)展成果顯著，但產(chǎn)能過剩問題也較為嚴(yán)重，供大于需的局面令產(chǎn)品價(jià)格低落，鋁企業(yè)經(jīng)營虧損嚴(yán)重。要解決這一問題，國內(nèi)需求的增長是重要方向，鋁產(chǎn)業(yè)自身也必須對(duì)產(chǎn)能的增長做出限制，并適度加快淘汰過剩產(chǎn)能。同時(shí)我國鋁產(chǎn)業(yè)也要不斷提高技術(shù)水平，努力降低成本，以應(yīng)對(duì)能源價(jià)格的上漲，并在經(jīng)營戰(zhàn)略上對(duì)可能出現(xiàn)的鋁土礦緊缺做好準(zhǔn)備。