航天用铝合金材料-航天火箭金属铝锂合金价格

1.中国发射卫星的费用比spacex贵吗

2.如何操作直流脉冲氩弧焊机？说的详细点。

3.铝合金的分类都有那些？谢谢

4.我国运载火箭的主体是什么结构

5.锂合金的锂

中国发射卫星的费用比spacex贵吗

近日，美国航天私企SpaceX总裁发布信件称由于公司成本控制出色，SpaceX已能在价格竞争中轻松击败中国。这的确是一个事实，而且实际上它在火箭技术方面同样也已经领先中国！那么SpaceX公司是一个怎样的企业？它的成本控制为何如此卓越？

>5月4日Elon Musk在公司官网上发布的“为什么美国可以击败中国：SpaceX公司费用的事实”信件截图。

美国此前发展的低成本EELV火箭在开发费用上也难以与SpaceX公司猎鹰9号火箭相比。

"猎鹰"9的LEO已经超过包括长征2F在内的中国现役所有火箭(左图)。未来"猎鹰"9HLV的LEO还将超过中国的长征5号

5月4日SpaceX公司首席执行官Elon Musk在公司网站的更新页面发表了一封信件，题为“为什么美国可以击败中国：SpaceX公司费用的事实”。在这篇文章中，Elon Musk十分自豪的提到了在《航空周刊》报道中，中国长城公司承认他们无法与SpaceX公司在价格上竞争，并认为这是美国创新战胜了更廉价的海外劳工的典型事例。

比中国还要低的火箭发射费用

在信中Elon Musk一一列举了SpaceX公司在成本控制上的突出成绩，这些成绩足以让全世界的航天业界汗颜：猎鹰9号火箭的标准发射费用为5400万美元，目前已经在政府和商业市场都获得了订单，Musk很自信的认为由于SpaceX公司设计生产中进行了高度的垂直集成，随着时间的推移这个价格还将进一步下降；龙式飞船赢得了美国空天局(NASA)的国际空间站货运合同，单次费用为1.33亿美元。这是2008年签订的固定价格合同，美国空天局授予SpaceX公司16亿美元的合同，购买12次货运发射。虽然由于通货膨胀等因素当年的1.33亿美元只相当于今天的1.15亿美元，但固定价格合同意味着通货膨胀报价也不会增加，这令人不得不佩服他们对成本控制的自信。

这里我们可以列举一个简单的事实：美国当前垄断大中型载荷发射市场的联合发射联盟(ULA)，2012财年发射费用大幅度上涨30%，4次发射报价17.4亿美元，平均每次发射4.35亿美元。欧洲的阿里安公司和美俄联合的国际发射服务公司的报价也不低，而且他们在海射公司申请破产保护都不约而同的提高了发射费用。即使是廉价的中国长城公司的长征三号乙火箭，发射费用也到了6000万美元以上。

研发费用更拉开与竞争对手距离

如果说火箭和飞船的发射报价令人很难与其竞争，那么研发费用上SpaceX公司更是远远拉开了和其他国家的政府航天机构或是商业航天公司的距离。猎鹰9号重型运载火箭从绘图板上到首次发射，用了4年半时间，研发费用仅仅略大于3亿美元。从零开始的龙式飞船从绘图板到首次发射用了4年时间，研发费用约3亿美元。SpaceX公司自2002年创立以来截止2010财年，总支出略少于8亿美元，公司自2007年度以来连续4年盈利。这些冰冷的数字对于关注航天工业的爱好者来说实在太过震撼。

至于开发费用，美国的EELV火箭花费了35亿美元，阿里安5火箭的研制费用更高，猎鹰9号火箭3亿美元的研制费用降低了一个数量级。在飞船开发上，中国20世纪90年代开发的神舟飞船花费30亿人民币，日本1997年开始研制的HTV货运飞船花费了680亿日元/8.5亿美元，欧洲自1995年以来ATV货运飞船研制花费了19亿美元，这些对比无不显示出SpaceX公司在成本控制上的成功。

SpaceX公司航天技术超越中国

SpaceX公司在成本上相当成功，但这并不是使用老旧成熟技术的缘故，他们在技术上同样很出色。猎鹰9号火箭的灰背隼液氧煤油发动机的推力虽然不高，但在开式循环液氧煤油发动机中是比冲最高的，尤其是上面级的改进型灰背隼的比冲更是达到了空前的345秒。在箭体结构和材料上，猎鹰9号是世界上第一种全面应用高强度的2195铝锂合金的火箭，结构质量很低，第二级箭体都仅有3吨。

在剩余燃料管理上猎鹰9号火箭同样出色，这些技术使猎鹰9号火箭在使用比冲一般的开式循环液氧煤油发动机的情况下，运载系数和全面使用高压补燃循环液氧煤油发动机的天顶2号火箭不相上下。在运载能力上，猎鹰9号火箭的地球低轨道(LEO)的运输能力，高于中国现有任何一种LEO轨道运载火箭。今年4月1日宣布的重型猎鹰火箭，LEO运载能力更是达到了空前的45吨，如果增加推进剂交叉输送技术的话，还可以进一步增加到53吨，这个运载能力远远高于各国现有运载火箭的运力，是美国航天飞机和中国长征五号运载火箭的2倍。用首席执行官Elon Musk的话来说，这是美国创新的成功。

2008年10月30日，长征三号乙火箭将委内瑞拉通信卫星送入轨道。中国以前的低价优势让中国拥有了一定的市场份额，现在却遭受到了SpaceX公司的强力挑战。

中国拥有明显的人力成本优势

由于Elon Musk的公开信标题就明确提到了中国，同时SpaceX公司在过去数年里的成绩让人不得为之不瞩目，这封信在中国的论坛上同样引起了很大反响。长期以来，我们一直认为中国有更廉价的劳动力，即使在后发的高科技领域无法与欧美强国竞争，但在相对成熟的领域理应在成本上具有优势。这是意味内中国有远高于美国的工程师数量和廉价的人力成本，所以我们肯定可以逐步进入高科技领域，以价格优势挤压发达国家的市场份额，而且在航天领域，历史记录也支持我们的价格优势。

中国商业发射报价曾在全球最低

美国的商业发射报价自中国进入国际市场以来就一直高于长城公司，即使是为了降低成本而开发的渐进一次性运载火箭(EELV)的价格也远远高于长城公司长征三号乙火箭的报价。美国联合发射联盟(ULA)的发射费用不仅高于中国，也高于俄罗斯甚至欧空局。美国工业似乎在高端领域也开始衰落了，很多咨询公司和经济学家预测，中国的工业产值将在2011年超过美国，这将是110年来历史性的一幕。

SpaceX公司在航天领域突然崛起

现在2011年还没走过一半，很多人突然发现在航天领域，一家美国私营公司的发射费用和火箭飞船研发费用远低于中国，技术也超过我们倾国之力发展的航天工业的水平，这不能不让人大吃一惊，从某种意义上说，这是对过度乐观者的当头一棒。在震惊于SpaceX公司成功业绩的同时，我们不得不思考，到底这家公司的竞争力来源于何处呢。对于这个疑问， SpaceX公司的发展史是最好的解释。

Elon Musk和发射前的"猎鹰"9火箭。Elon Musk雄心勃勃，他的终极目标是开展火星殖民，并采用灵活的研发机制和推动火箭复用技术的各项研究。

创建目标：打破藩篱殖民火星

“地球太危险了,你还是回火星去吧”，这句《少林足球》里的台词经常被用来讽刺我们认为的“火星人”。有趣的是，SpaceX公司的创建其实与“地球太危险”的想法有着直接的关系。Elon Musk认为在天灾和自我毁灭(如核战)的威胁下，移民其他星球是我们人类文明得以延续的唯一方法。

Elon Musk还认为现有各国航天机构深受官僚主义繁文缛节的束缚，造成航天发射费用居高不下。他认为更灵活的商业公司开展航天活动，可以大幅度降低航天发射费用。在出售了Paypal的股份后，2002年Elon Musk创立SpaceX公司，并亲自担任首席执行官和技术总监，他的目标是将发射费用降低到当时商业航天发射市场的1/10，并计划在未来研制超巨型火箭用于星际殖民。

正在逐步应用的火箭复用技术

正是基于这样的雄心壮志，猎鹰1号和猎鹰9号火箭在初始设计中都考虑了重复使用问题，以达成发射费用降低一个数量级的目标。SpaceX公司当前的成功，Elon Musk个人的梦想与进取居功甚伟。没有这样胸怀大志的企业家，不可能造就SpaceX这样富有进取精神的公司，也不会出现如此成功的成本控制和由此产生的低廉发射费用。由于火箭复用的技术难度，猎鹰火箭尚未完成第一级的复用，当前猎鹰火箭的报价也没有考虑复用因素，在未来完成复用后，现有报价还将进一步大幅度降低。

火箭的可重复使用并非SpaceX的空口虚言，2010年6月猎鹰9号火箭的首次发射第一级空中解体，但几个月后的第2次发射中第一级虽然没有完整回收，但成功接收到遥测信号，距离成功又近了一步，以后猎鹰9号火箭的发射都将试验回收技术，不出意外的话几年后我们就有希望看到猎鹰9号重复使用的消息。

民间市场上出售的搅拌摩擦焊机。SpaceX公司在研发上大量采用各种成熟技术和成熟设备。

SpaceX公司并非完全白手起家

和很多人想象的不同，SpaceX公司并不是美国空天局或是某家航天巨头的私生子，也没有得到直接的技术转让，但这并不意味着SpaceX公司是完全的白手起家。得益于美国空天局和美国空军过去数十年时间里对航天工业的巨额投资，美国航天工业具有世界上最高的技术水平和最完善的产业链，还有数量众多经验丰富的工程人员。

大量使用成熟技术和成熟设备

SpaceX公司目前的主力发动机灰背隼1至关重要的喷注器来自于阿波罗计划登月舱下降段发动机，发动机整体设计也源自TRW公司，SpaceX公司推进部门副总裁就是TRW公司的核心设计师之一。SpaceX的2195铝锂合金以及搅拌摩擦焊的使用，并不需要像其他国家航天机构那样独立研发工艺，2195铝锂合金早已在航天飞机外置燃料箱上使用，搅拌摩擦焊更是大路货，只需要直接购买相关设备即可，这在很大程度上降低了火箭的开发费用。在美国强大的装备制造业和航天工业的支持下，SpaceX公司没有联合发射联盟等公司沉重的历史负担，加上更灵活的机制，天然的比其他国家的竞争对手更有优势。

总统接见SpaceX公司人员，表达了政府对商业航天公司的支持态度。注意图中最右者为SpaceX首席执行官Elon Musk。

NASA推动商业轨道运输服务

Elon Musk的成功可以说是时势造英雄，SpaceX公司的发展美国政府机构的支持功不可没。初期的SpaceX公司缺乏收入，如果外部环境一直如此，或许它也会像早期那些壮志未酬的商业航天公司一样随风飘逝，对SpaceX公司帮助最大的是美国空天局的转变。2004年小布什连任后推出星座计划，按计划美国空天局将退出地球轨道的发射任务，全面转向深空，地球轨道运输转交商业公司，商业轨道运输服务(COTS)应运而生。

SpaceX公司陆续获得可观订单

SpaceX公司参与了COTS的竞争，2006年赢得了COTS第一阶段价值2.78亿美元的合同。2008年4月22日美国空天局授予SpaceX公司一项发射服务合同，价值2亿到10亿美元，将使用猎鹰火箭在2010年6月30日到2012年12月之间进行一系列发射，根据发射任务和次数确定最后的合同金额，同一天SpaceX公司宣布手握14份商业发射订单。2008年12月SpaceX公司还获得了美国空天局正式的商业补给服务(CRS)合同，这项固定价格合同价值16亿美元包含12次货运服务发射。这些合同不仅带来了资金，也增强了潜在商业客户对公司的信心。2010年6月SpaceX公司获得最大的一笔商业合同，将使用数枚猎鹰9号火箭发射下一代铱星，总价值价值4.92亿美元。2011年4月SpaceX公司又得到商业客运开发第二阶段的7500万美元合同。

NASA的巨大支持作用不可忽略

虽然SpaceX公司获得了不少商业合同，但迄今为止SpaceX公司只是使用猎鹰1号火箭进行过1次商业发射，靠已有商业合同的的定金无法实现自2007年以来连续4年盈利，美国空天局商业轨道运输服务等项目的支持对于SpaceX公司的发展是至关重要的。其实SpaceX公司并非孤例，二战后波音公司的波音707客机远销五洲四海，但还少有人知道作为波音707的原型，美国军方采购C-135运输机数量更多。这种来自政府的大力支持，使美国航空工业具有更强的竞争力，SpaceX公司获得的政府合同，不过是这一幕的重演，这也让SpaceX公司对其他国家的航天服务商具备更大的成本优势。

美国政府推迟了商业客运项目，以让更多公司能与SpaceX公司的龙式飞船进行竞争。

虽然Elon Musk致力于发射费用的降低，但执行官的个人意愿并不一定能变成现实。对SpaceX公司来说，竞争压力也是成本控制成功的重要因素。

不同于垄断市场的联合发射联盟，SpaceX公司作为新兴的小公司，既缺乏人脉关系也没有充足的历史发射业绩，在COTS项目的竞争中更有历史悠久的轨道科学公司这种对手。

COTS的两轮竞争中他们不得不降低成本来尽力加分。SpaceX公司开发了原始设计就具备载人能力的龙式飞船，在商业客运服务的竞争中已经占尽先机，如果当前竞标必然垄断市场。

美国空天局专门推进了商业客运开发项目，数年后多种载人飞船将应运而生，在众多竞争对手的压力下，SpaceX公司也没有店大欺客坐地提价的本钱。

与美国一样，中国航天也同样或多或少存在举国体制的弊病。这对日后创新形成了很大的阻碍。

标准化和通用化的火箭部件生产

美国虽然具有发达的航天工业，但长期以来坐吃政府合同不思进取，外加官僚主义风气日益暮气沉沉，从子系统到火箭飞船的成本都严重虚高。SpaceX公司为了控制成本别出心裁，很大成本上仿效了早期的福特公司。通过缩短供应链，尽力做到在火箭飞船的子系统自己设计生产，以高度的纵向整合降低了成本。在工程设计上，SpaceX公司的猎鹰9号和重型猎鹰都将使用灰背隼1型发动机，在箭体设计和导航控制等方面都将尽力通用，通过火箭部件的标准化和通用化，以批量生产降低分摊的设计费用并降低生产成本，这也是他们降低成本的一个重要因素。

举国体制下易致航天成本虚高

对比之下无论是美国波音公司Delta IV火箭并不通用的箭体，还是中国长征火箭系出同源等仍然各自有别的箭体，都不得不甘拜下风。Elon Musk认为官僚主义是发射费用虚高的最关键因素，看到SpaceX公司的实践，我们也不得不认同他的看法。突破这些多余的官僚主义，类似SpaceX这样新兴商业公司的涌现是必不可少的，期待僵化的巨型企业和官僚机构自我反省更新，只能出现联合发射联盟那样屡次大幅度涨价的闹剧。

雄心勃勃的创建者，发达的工业基础，来自政府的大力支持，充分竞争的市场和先进有效的管理，这些众多优势的组合，使SpaceX公司具备了空前的发射成本优势，甚至压倒了人力费用极为低廉中国和印度，它的发展史堪称传奇。

在传奇故事背后，我们可以发现同时具备这些有利因素的，迄今为止也只有美国。Elon Musk在公开信中写道：中国是经济增长最快的国家，但美国的自由企业制度保证了美国仍然具有最强的创新能力。在各方面成本日益提高，急需产业升级的形势下，如何仿效这样的创新，特别是能否对“集中力量办大事”的体制进行突破，对中国来说也是很值得思考的问题请在此输入您的回答，每一次专业解答都将打造您的权威形象

如何操作直流脉冲氩弧焊机？说的详细点。

1 前 言

铝合金不但具有高的比强度、比模量、断裂韧度、疲劳强度和耐腐蚀稳定性，同时还具有良好的成形工艺性和良好的焊接性，因此成为在航天工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料。

例如，铝合金是运载火箭及各种航天器的主要结构材料。美国的阿波罗飞船的指挥舱、登月舱，航天飞机氢氧推进剂贮箱、乘务员舱等也都采用了铝合金作为结构材料。我国研制的各种大型运载火箭亦广泛选用了铝合金作为主要结构材料。

航天工业铝合金焊接技术的发展和应用与材料的发展有着密切的联系，本文将简要回顾航天工业铝合金焊接技术的发展并介绍几种极有应用前景的铝合金焊接工艺技术。

2 铝合金焊接技术的发展

2.1 LD10CS铝合金焊接回顾

早期的一些导弹和远程运载火箭的推进剂贮箱结构材料主要采用AlMg系列合金，特别是退火和半冷作硬化状态的LF3、LF6防锈铝的应用最为普遍。这两种铝合金都具有优良的焊接性能〔1〕。

随着航天技术的发展，运载火箭的推进剂贮箱结构材料，从使用非热处理强化的防锈铝，转变到使用可热处理强化的高强度铝合金。LD10CS合金已在多种大型运载火箭和固体导弹上获得成功的应用。由于它的超低温性能较好，因此在三子级的液氢、液氧推进剂贮箱上也获得了应用。

需要指出的是LD10合金的焊接性能较差，焊接时形成热裂纹的倾向较大，对焊接过程中的各种因素也比较敏感，焊接接头的断裂韧度较低，特别是当焊缝部位存在焊接缺陷时，液压强度试验时试验件经常发生低压爆破。

20世纪70年代，在研制LD10合金火箭推进剂贮箱初期，在焊接工艺方面曾遇到了极大的困难。在“三结合”攻关中发明的“两面三层焊”工艺(正面打底、盖面，背面清根封焊)使焊接接头性能达到了设计要求。在LD10焊接生产实践中总结得出：如果焊接接头区的延伸率不小于3%，则焊接接头的塑性可以满足使用要求。在此后的许多年中，一直以“延伸率不小于3%”作为一个重要的验收指标。

几十年来，焊接工艺主要是氩弧焊(TIG)，包括手工氩弧焊和自动氩弧焊。从焊接工艺方面看，为了减少焊接结构的焊接残余应力和变形，通常在焊接工艺选择上都尽量减少焊接热输入量。特别是对于热处理强化铝合金，由于焊接热过程的作用，在焊接热影响区存在软化区，塑性较好，强度较低。焊接接头强度系数为0.5～0.7。

为什么LD10CS贮箱采用两面三层焊工艺?理论分析和实践结果表明，若不采用此焊接方法，就会造成LD10CS铝合金焊接接头塑性较差，且焊缝背面焊趾处易出现裂纹。两面三层焊时，清根和封底焊可消除此种裂纹。同时由于热输入量较大，热影响区发生不同程度的退火或过时效，使硬度降低，塑性提高，焊接拉伸试样断裂的位置是焊接软化区。这样在结构中，焊接接头在复杂的应力状态下以软化区的塑性和变形补偿了熔合区塑性的不足。但贮箱焊缝补焊后，有时仍发生低压爆破。

由于两面焊的特殊要求，限制了自动焊及焊接新技术(如真空电子束焊、变极性等离子焊等)的应用。这是因为，氩弧焊焊接热输入量比高能束的真空电子束焊要大，同时考虑到焊接接头的结构承载适应能力，难以应用焊接热输入较为集中的焊接新技术，制约了焊接新技术的应用。

在焊接生产中，铝合金焊缝内常见的缺陷为焊缝气孔。氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因。基体金属中含氢量、焊丝及基体金属表面氧化膜吸附的水分以及弧柱气氛中的水分都是焊缝气孔中氢的重要来源。航天焊接工作者经过不懈的攻关和努力保证了航天焊接产品的交付和发射成功。但是，由于诸多因素和条件的限制，在生产中个别贮箱仍存在气孔超差。

在焊接材料方面，国外使用的是焊接专用板材，基体金属的氢含量小于2×10-7。而国内铝合金板材制造技术条件中尚无对氢含量的要求。

2.2 铝合金2219和铝锂合金焊接概述

2219高强铝合金的突出特点是焊接性能好，从-253℃到+200℃均具有良好的力学性能、抗应力腐蚀性能，对焊接热裂纹的敏感性较低，焊接接头塑性及低温韧性较好。在美国已作为推进剂贮箱的主要结构材料，美国土星Ⅴ号Ⅰ级贮箱等均采用了2219铝合金。前苏联在能源号和暴风雪号航天飞机均大量采用了1201(相当于2219)铝合金。

国内研制的S147铝合金与2219铝合金相类似，生成焊接裂纹的倾向性较低，但生成气孔的敏感性较强，尤其是熔合区、密集的微气孔是影响焊接接头性能的主要缺陷。

随着航天技术的发展，对铝合金的强度和减重提出了更高的要求，铝锂合金在近几十年得到了迅猛的发展。因为每加入1%Li，可使铝合金质量减轻3%，弹性模量提高6%，比弹性模量增加9%，这种合金与在飞机产品上普遍使用的2024和7075合金相比，密度下降7%～11%，弹性模量提高12%～18%。前苏联的1420合金与广泛使用的杜拉铝(硬铝)Д16(2024)合金相比，密度下降12%，弹性模量提高6%～8%，抗腐蚀性好，疲劳裂纹扩展速率低，强度、屈服强度和延伸率相近、焊接性较好〔2〕。

前苏联航空材料研究所(ВИАМ)И.Н.Фридляндер等人于20世纪60年代在发明了AlMgLi系的1420合金不久，就对该合金的焊接开展了研究。70年代对该合金的焊接研究已经取得了成果，他们认为这种合金氩弧焊时，可采用AMг6、AMг6T和1557焊丝，焊接接头的强度系数达到0.7以上。焊前、焊后热处理对焊接接头强度有很大的影响，淬火状态下焊接的接头强度比淬火及人工时效状态焊接的强度低78.5

MPa，焊后淬火及人工时效又可以使焊接接头的强度系数达到0.9～1.0。1980年1420合金被用于制造米格-29超音速战斗机的焊接机身、油箱、座舱，这使飞机的重量明显降低了24%。至今，1420合金已成功使用了30多年，广泛用于军用、民用飞机和火箭上〔3〕。

20世纪80年代俄罗斯研制了高强度、高模量的1460(AlCuLi)合金，这种合金由于加入了Sc元素强化，使晶粒和亚晶结构变化，拉伸强度提高30～50

MPa，焊接性能明显改善。1460合金焊接工艺与1420合金基本相同，可采用1201(AlCuMn)合金焊丝焊接，也可在焊丝中添加钪(Sc)元素。在对多种成分比较试验后，推荐应用CB-1207或CB-1217焊丝，这种焊丝的成分是在ALCu基础上添加Cu、Sc、Zr、Ti等，具体成分有待于进一步了解。应用此种焊丝可以显著地降低焊缝热裂纹敏感性，氩弧焊焊接接头强度大于250

MPa，焊接接头强度系数大于0.5，焊后热处理焊接接头的强度、硬度增加。〔4～8〕这种焊丝可以保证无裂纹和细晶粒结构的接头，合理的选择焊接工艺和焊前准备可得到无气孔的焊接接头。

美国发现者号航天飞机的外贮箱采用了2195(AlCuLiMg)高强铝锂合金，取代原来使用了25～40年的2219合金。新设计的贮箱SLWT(Super

Light Weight Tank超轻重量贮箱)，比原来的贮箱减重5%，即3 405 kg，其中LH2箱减重1 907 kg、LO2箱减重736

kg，箱间段减重341 kg，其他减重422 kg。每减轻1 kg质量可以增加1 kg有效载荷，这样就增加3 405

kg的有效载荷。美国总共生产120台SLWT，完成全部航天飞行计划〔9～10〕。

2195-T8合金的贮箱采用4043焊丝，变极性等离子弧焊

(VPPA)焊接。VPPA具有高的电弧温度、高的电弧电压和更集中的热量。VPPA焊接2195-T8铝锂合金的关键是焊缝背面保护，铝锂合金含有活泼的Li元素，如焊接时背面保护不好，极易氧化。马歇尔飞行中心研制出长229

mm、宽25.4 mm、高152 mm的不锈钢“保护盒”，“保护盒”在焊接时随焊枪行走，使焊缝区域氧气少于0.5%。另外，研制了直径51 mm、长229

mm的不锈钢管装在工件背面，焊接时随焊枪移动，也可有效保护背面焊缝。如果这两种保护装置同时使用，效果更好。

3 极具前途的几种工艺技术

3.1 变极性等离子弧焊接技术(VPPA)

1978年，美国NASA宇航局马歇尔宇航中心决定变极性等离子弧焊技术部分取代钨极氩弧焊工艺焊接航天飞机外贮箱。航天飞机外贮箱材料为2219铝合金，共焊接了6400

m焊缝，经100% X射线检测，未发现任何内部缺陷，焊缝质量比TIG多层焊明显提高。

铝合金的分类都有那些？谢谢

有1系2系3系4系5系6系7系8系9系

铝合金分类及应用领域

1XXX 纯铝 说明 1XXX系列 代表 1050 1060 1070 1XXX系列铝板又被称为纯铝板，在所有系列中1XXX系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到99.00%以上。由于不含有其他技术元素，所以生产过程比较单一，价格相对比较便宜，是目前常规工业中最常用的一个系列。目前市场上流通的大部分为1050以及1060系列。1XXX系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量，比如1050系列最后两位阿拉伯数字为50，根据国际牌号命名原则，含铝量必须达到99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(gB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。

应用领域 1050 食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉

1060 要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途

1100 用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具

1145 包装及绝热铝箔，热交换器

1199 电解电容器箔，光学反光沉积膜

1350 电线、导电绞线、汇流排、变压器带材

2XXX 铝铜 说明 2XXX系列铝板 代表2A16（LY16） 2A06（LY6）2XXX系列铝板的特点是硬度较高，其中以铜原属含量最高，大概在3-5%左右。2XXX系列铝板属于航空铝材，目前在常规工业中不常应用。我国目前生产2XXX系列铝板的厂家较少。质量还无法与国外相比。目前进口的铝板主要是由韩国和德国生产企业提供。随着我国航空航天事业的发展，2XXX系列的铝板生产技术将进一步提高。

应用领域 2011 螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品

2014 应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件

2017 是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件

2024 飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件

2036 汽车车身钣金件

2048 航空航天器结构件与兵器结构零件

2124 航空航天器结构件

2218 飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环

2219 航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300℃。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力

2319 焊拉2219合金的焊条和填充焊料

2618 模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件

2A01 工作温度小于等于100℃的结构铆钉

2A02 工作温度200~300℃的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片

2A06 工作温度150~250℃的飞机结构及工作温度125~250℃的航空器结构铆钉

2A10 强度比2A01合金的高，用于制造工作温度小于等于100℃的航空器结构铆钉

2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶片、交通运输工具与建筑结构件。航空器的中等强度的螺栓与铆钉

2A12 航空器蒙皮、隔框、翼肋、翼梁、铆钉等，建筑与交通运输工具结构件

2A14 形状复杂的自由锻件与模锻件

2A16 工作温度250~300℃的航天航空器零件，在室温及高温下工作的焊接容器与气密座舱

2A17 工作温度225~250℃的航空器零件

2A50 形状复杂的中等强度零件

2A60 航空器发动机压气机轮、导风轮、风扇、叶轮等

2A70 飞机蒙皮，航空器发动机活塞、导风轮、轮盘等

2A80 航空发动机压气机叶片、叶轮、活塞、涨圈及其他工作温度高的零件

2A90 航空发动机活塞

3XXX 铝锰 说明 3XXX系列铝板 代表3003 3A21为主。又可以称为防锈铝板我国3XXX系列铝板生产工艺较为优秀。3XXX系列铝板是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间。是一款防锈功能较好的系列。常规应用在空调，冰箱，车底等潮湿环境中，价格高于1XXX系列，是一款较为常用的合金系列。

应用领域 3003 用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件，或既要求有这些性能又需要有比1XXX系合金强度高的工作，如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置，运输液体产品的槽、罐，以薄板加工的各种压力容器与管道　

3004 全铝易拉罐罐身，要求有比3003合金更高强度的零部件，化工产品生产与贮存装置，薄板加工件，建筑加工件，建筑工具，各种灯具零部件　

3105 房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管，薄板成形加工件，瓶盖、瓶塞等　

3A21 飞机油箱、油路导管、铆钉线材等；建筑材料与食品等工业装备等

4XXX 铝硅 说明 4XXX系列铝板 代表为4A01 4XXX系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好 产品描述: 具有耐热、耐磨的特性

应用领域 4032 锻造用材,焊接材料因为添加了Si 可以抑制热膨胀率，及改善其耐摩耗性，此外添加微量的Cu、M 可以使耐热性提高，适用于锻造活塞的材料。

4043 溶融度较低，多使用于溶接焊条、和硬焊焊条。另外，此合金因Si 粒子的分散，经过阳极氧化后会呈现灰色的皮膜，多使用于大楼建筑的外装板。

5XXX 铝镁 说明 5XXX系列 代表5052.5005.5083.5A05系列。5XXX系列铝板属于较常用的合金铝板系列，主要元素为镁，含镁量在3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低，抗拉强度高，延伸率高。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列.故常用在航空方面，比如飞机油箱。在常规工业中应用也较为广泛。加工工艺为连铸连轧，属于热轧铝板系列故能做氧化深加工。在我国5XXX系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。

应用领域 5005 与3003合金相似，具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比3003合金上的氧化膜更加明亮，并与6063合金的色调协调一致　

5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板，汽车气管、油管与农业灌溉管；也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等

5052 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度，用于制造飞机油箱、油管，以及交通车辆、船舶的钣金件，仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等　

5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等；包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩，以及需要有高抗蚀性的其他场合　

5083 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件；需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等　

5086 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合，例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等　

5154 焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐　

5182 薄板用于加工易拉罐盖，汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件　

5252 用于制造有较高强度的装饰件，如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜

5254 过氧化氢及其他化工产品容器　

5356 焊接镁含量大于3%的铝-镁合金焊条及焊丝　

5454 焊接结构，压力容器，海洋设施管道　

5456 装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料　

5457 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件　

5652 过氧化氢及其他化工产品贮存容器　

5657 经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件，但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织　

5A02 飞机油箱与导管，焊丝，铆钉，船舶结构件　

5A03 中等强度焊接结构，冷冲压零件，焊接容器，焊丝，可用来代替5A02合金　

5A05 焊接结构件，飞机蒙皮骨架　

5A06 焊接结构，冷模锻零件，焊拉容器受力零件，飞机蒙皮骨部件　

5A12 焊接结构件，防弹甲板

6XXX 铝

镁

硅 说明 6XXX系列 代表6061 主要含有镁和硅两种元素，故集中了4XXX系列和5XXX系列的优点6061是一种冷处理铝锻造产品，适用于对抗腐蚀性、氧化性要求高的应用。可使用性好，接口特点优良，容易涂层，加工性好。可以用于低压武器和飞机接头上。 6061的一般特点：优良的接口特征、容易涂层、强度高、可使用性好，抗腐蚀性强。 6061铝的典型用途：飞机零件、照相机零件、耦合器、船舶配件和五金、电子配件和接头、装饰用或各种五金、铰链头、磁头、刹车活塞、水利活塞、电器配件、阀门和阀门零件。

应用领域 6005 挤压型材与管材，用于要求强高大于6063合金的结构件，如、电视天线等

6009 汽车车身板

6010 薄板：汽车车身

6061\6082 要求有一定强度、可焊性与抗蚀性高的各种工业结构性，如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、家具、机械零件、精密加工等用的管、棒、形材、板材

6063 建筑型材，灌溉管材以及供车辆、台架、家具、栏栅等用的挤压材料

6066 锻件及焊接结构挤压材料

6070 重载焊接结构与汽车工业用的挤压材料与管材

6101 公共汽车用高强度棒材、电导体与散热器材等

6151 用于模锻曲轴零件、机器零件与生产轧制环，既要求有良好的可锻性能、高的强度，又要有良好抗蚀性

6201 高强度导电棒材与线材

6205 厚板、踏板与耐高冲击的挤压件

6262 要求抗蚀性优于2011和2017合金的有螺纹的高应力零件

6351 车辆的挤压结构件，水、石油等的输送管道

6463 建筑与各种器具型材，以及经阳极氧化处理后有明亮表面的汽车装饰件

6A02 飞机发动机零件，形状复杂的锻件与模锻件

7XXX 铝锌 说明 7XXX系列 代表7075 主要含有锌元素。也属于航空系列，是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性.7075铝板是经消除应力的,加工后不会变形、翘曲.所有超大超厚的7075铝板全部经超声波探测,可以保证无砂眼、杂质.7075铝板的热导性高,可以缩短成型时间,提高工作效率。主要特点是硬度大7075是高硬度、高强度的铝合金,常用于制造飞机结构及期货。它要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造。 目前基本依靠进口，我国的生产工艺还有待提高。（我公司曾经有一家外企提出国产的7075铝板 退火不均匀，出现铝板表面和内部硬度不一致的问题）

应用领域 7005 挤压材料，用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构，如交通运输车辆的桁架、杆件、容器；大型热交换器，以及焊接后不能进行固熔处理的部件；还可用于制造体育器材如网球拍与垒球棒

7039 冷冻容器、低温器械与贮存箱，消防压力器材，军用器材、装甲板、导弹装置

7049 用于锻造静态强度与7079-T金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂勇力的零件，如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T金的相等，而韧性稍高

7050 飞机结构件用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是：抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高

7072 空调器铝箔与特薄带材；2219、3003、3004、5050、5052、5154、6061、7075、7475、7178合金板材与管材的包覆层

7075 用于制造飞机结构及其要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造

7175 用于锻造航空器用的高强度结构性。T736材料有良好的综合性能，即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高

7178 供制造航空航天器的要求抗压屈服强度高的零部件

7475 机身用的包铝的与未包铝的板材，机翼骨架、桁条等。其他既要有高的强度又要有高的断裂韧性的零部件

7A04 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等

8XXX 其他 应用领域 8XXX系列 较为常用的为8011 属于其他系列。主要功用的铝板，也应用在散热器方面，大部分应用为铝箔。不太常用。

9XXX 备用 应用领域 9XXX系列属于备用系列，科技现在那么发达，为了应对为了含有其他合金元素的铝板出现，国际铝板带联合会特表明9XXX系列为备用系列，等待着又一个新的品种出现来填补9XXX系列的空白。

我国运载火箭的主体是什么结构

运载火箭全箭主体结构采用碳纤维复合材料。

700公里太阳同步轨道运载能力不小于1吨，总体技术水平达到固体运载火箭国际先进水平。该型火箭具有“移动测试对接、移动发射、移动云测控”等特点，具备快速发射能力，能够适应多样化发射任务。作为快舟系列固体运载火箭家族新成员，相比较快舟一号甲，快舟十一号运载火箭的运载能力提升5倍左右，实现了快舟系列运载火箭跨越式发展，能够更好地满足卫星规模化、高密度、快速发射的需求，将有力带动我国固体运载火箭及其动力技术发展。

锂合金的锂

锂可以说是金属中的“最轻量级冠军”。这种银白色具有金属光泽的金属，在化学元素周期表内位于氢和氦之后，排行老三。

锂是世界上最轻的金属。它的比重为0．53，也就是只有同体积水重的大约一半，即使把它放在油中，也会漂浮起来。它的密度只有铝的1/5，如果用锂做一辆汽车，一个人就可以把它举起来。锂很软，用小刀就可把它切开。它的化学性质十分活泼，在空气中就会被氧化变色，甚至能自动燃烧起来；它遇水会发生剧烈的化学反应，放出氢气并燃烧发生爆炸。因此，像其他碱金属一样，通常要把它保存在煤油或石蜡中，以使之与空气隔绝。 最近几十年来，世界上有20多个国家共向太空发射了1万多个人造天体。在人类向天空进军的过程中，自然就想到了金属锂。

大家知道，任何物体要飞向太空，必须使用强大的推动力才能克服地球的引力。例如，人造地球卫星必须达到每秒7．9公里的速度才能在其轨道上绕地球飞行。只有推动力强大的多级火箭，才能把人造卫星送入空间轨道。这就要求制造人造卫星、航天飞机及火箭等的材料越轻越好。因为在同样火箭推动力的情况下，重量越轻的物体获得的加速度将越大。科学家经过研究发现，锂—镁和锂—铝等合金不仅重量轻、强度高、抗冲击力好，而且还具有良好的耐腐蚀性和抗太空中高速辐射粒子穿透的能力。用这类合金制造宇宙飞船的热防护舱和卫星、导弹的包覆材料是再好也不过了。据报道，美国的阿纳吉-D末级制动火箭，因使用了锂—镁合金而使重量减轻了23公斤。