AlMn1Mg1铝合金在超精密数控加工中的优势与挑战

　　AlMn1Mg1 (3004) 铝合金板材全面技术解析

　　材料基本介绍

　　AlMn1Mg1（即3004铝合金）是Al-Mn-Mg系合金，属于改良型3003铝合金，具有更好的强度和成形性，是国际上广泛使用的铝合金板材之一。

　　核心性能特征

　　中等强度：高于3003但低于5xxx系合金

　　优良成形性：特别适合深冲加工

　　良好耐蚀性：尤其抗大气腐蚀

　　优异焊接性：可采用所有常规焊接方法

　　较高疲劳强度：适合循环载荷场合

　　物理性能参数

　　物理性质典型值测试标准

　　密度2.72 g/cm³ISO 1183

　　熔点范围630-655℃ASTM E794

　　热膨胀系数23.2×10⁻⁶/KASTM E228

　　热导率163 W/(m·K)ASTM E1461

　　电导率41% IACSASTM B193

　　弹性模量69 GPaASTM E111

　　AlMn1Mg1的化学成分：

　　硅Si：0.40

　　铁Fe: 0.40

　　铜Cu：0.10

　　Mn:0.15-0.40

　　铬Cr：0.15-0.40

　　镁Mg：2.0-2.8

　　铁+硅Fe+Si：0.60

　　钛Ti：0.15

　　铝Al：余量

　　其他：

　　单个：0.05 合计：0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤147

　　伸长率 δ10 (%)：≥14

　　拉伸强度(25°CMPa)

　　屈服强度(25°CMPa)

　　硬度500kg力10mm球

　　延伸率1.6mm(1/16in)厚度

　　密度是2.72g/cm3

　　注 ：花纹板室温力学性能，管材室温纵向力学性能。

　　不同状态不同的性能。

　　AlMn1Mg1模具铝板特点：

　　1.高强度可热处理合金。

　　2.良好机械性能。

　　3.可使用性好。

　　4.易于加工，耐磨性好。

　　5.抗腐蚀性能、性好。

　　AlMn1Mg1模具铝板主要用途：

　　航空固定装置，卡车，塔式建筑，船，管道及其他需要有强度、可焊性和抗腐蚀性能的建筑上的应用的领域。如：飞机零部件、齿轮和轴、熔丝零件、仪表轴

　　和齿轮、零件跳进阀零件、涡轮、、飞机、航空及国防应用超硬铝合金硬度,密度及机械性能

　　主要应用领域

　　1. 包装容器行业（核心应用）

　　饮料罐体：占据全球约85%的铝制饮料罐市场

　　食品容器：午餐盒、蛋糕盘等

　　气雾剂罐：压力容器

　　医药包装：药片泡罩包装 典型参数：罐体用材厚度0.20-0.28mm，拉伸比可达2.5:1

　　2. 交通运输领域

　　汽车油箱

　　车用散热器部件

　　轨道交通内饰件

　　卡车车厢板

　　3. 建筑装饰领域

　　屋顶板材

　　天花板系统

　　建筑装饰条

　　幕墙背板

　　4. 电子电器行业

　　电子产品外壳

　　电器散热部件

　　仪器仪表面板

　　LED灯罩

　　5. 其他工业应用

　　标牌制作

　　厨卫用具

　　冷冻设备部件

　　工业管道系统

　　热处理工艺规范

　　退火处理：

　　完全退火：415±10℃×2-3h，炉冷至260℃后空冷

　　中间退火：345±10℃×1-2h，空冷

　　稳定化处理：

　　温度：120-150℃

　　时间：3-6小时

　　目的：消除加工应力，提高尺寸稳定性

　　加工制造特性

　　1. 成形加工性能

　　深冲性能：极限拉深比2.4-2.6（优于3003）

　　弯曲性能：小弯曲半径1.0-1.2t（纵向）

　　胀形性能：极限胀形高度≥2.5t

　　2. 切削加工参数

　　加工方式切削速度(m/min)进给量(mm/r)刀具材质

　　车削250-3500.10-0.25硬质合金

　　铣削200-3000.05-0.15PCD刀具

　　钻孔50-800.05-0.12钴高速钢

　　3. 焊接工艺指南

　　焊接方法参数设置焊材选择注意事项

　　TIG焊电流120-180AER4043/ER5356保护气体纯Ar

　　MIG焊电流150-220AER5356Ar+25%He混合气

　　电阻焊电流20-30kA-电极压力3-5kN

　　激光焊功率3-5kW-焦点位置+1mm