鋁合金是工業(yè)中應用廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業(yè)中已大量應用。工業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，對鋁合金焊接結構件的需求日益增多，使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應用多的合金。

鋁合金密度低，但強度比較高，接近或超過優(yōu)質(zhì)鋼，塑性好，可加工成各種型材，具有優(yōu)良的導電性、導熱性和抗蝕性，工業(yè)上廣泛使用，使用量僅次于鋼。一些鋁合金可以采用熱處理獲得良好的機械性能、物理性能和抗腐蝕性能。硬鋁合金屬AI—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可熱處理強化．其特點是硬度大，但塑性較差。超硬鋁屬Al一Cu—Mg—Zn系，可熱處理強化，是室溫下強度 的鋁合金，但耐腐蝕性差，高溫軟化快。鍛鋁合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，雖然加入元素種類多，但是含量少，因而具有優(yōu)良的熱塑性，適宜鍛造，故又稱鍛造鋁合金。 
 
物質(zhì)結構
純鋁的密度?。é?2.7g/cm3），大約是鐵的 1/3，熔點低（660℃），鋁是面心立方結構，故具有很高的塑性（δ:32~40%，ψ:70~90%），易于加工，可制成各種型材、板材，抗腐蝕性能好。但是純鋁的強度很低，退火狀態(tài) σb 值約為8kgf/mm2，故不宜作結構材料。通過長期的生產(chǎn)實踐和科學實驗，人們逐漸以加入合金元素及運用熱處理等方法來強化鋁，這就得到了一系列的鋁合金。 添加一定元素形成的合金在保持純鋁質(zhì)輕等優(yōu)點的同時還能具有較高的強度，σb 值分別可達 24～60kgf/mm2。這樣使得其“比強度”（強度與比重的比值 σb/ρ）勝過很多合金鋼，成為理想的結構材料，廣泛用于機械制造、運輸機械、動力機械及航空工業(yè)等方面，飛機的機身、蒙皮、壓氣機等常以鋁合金制造，以減輕自重。采用鋁合金代替鋼板材料的焊接，結構重量可減輕50%以上。
鋁和鋁合金可以用各種不同的方法熔煉。常使用的是無芯感應爐和槽式感應爐、坩堝爐和反射式平爐（使用天然氣或燃料油燃燒）以及電阻爐和電熱輻射爐。爐料種類廣泛，從高質(zhì)量的預合金化鑄錠一直到專門由低等級廢料構成的爐料都可以使用。然而，即使在適宜熔煉澆注的條件下，熔化的鋁也易受三種類型的不良影響：
·在高溫條件下，隨著時間的推移，氫氣的吸附導致溶解在熔液中氫氣的增加。
·在高溫條件下，隨著時間的推移，熔液發(fā)生氧化。
·合金元素的喪失。

T1—從成型溫度冷卻并自然時效至大體穩(wěn)定狀態(tài)。
T2—退火狀態(tài)（只用于鑄件）。
T3—固溶處理后自然時效。
T31—固溶處理冷作（1%）后自然時效。
T36—固溶處理冷作（6%）后自然時效。
T37—固溶處理冷作（7%）后自然時效，用于2219合金。
T4—固溶處理后自然時效。
T41—固溶處理后沸水淬火。
T411—固溶處理后空冷至室溫，硬度在O及T6之間，殘余應力低。
T42—固溶處理后自然時效。由用戶進行處理，適于2024合金，強度比T4稍低。
T5—從成型溫度冷卻后人工時效。
T6—固溶處理后人工時效。
T61—T41+人工時效。
T611—固溶處理，沸水淬火。
T62—固溶處理后人工時效。
T7—固溶處理后穩(wěn)定化。提高尺寸穩(wěn)定性，減小殘余應力，提高抗蝕性。
T72—固溶處理后過時效。
T73—固溶處理后進行分級時效，強度比T6低，抗蝕性顯著提高。
T76—固溶處理后進行分級時效。
T8—固溶處理冷作后人工時效。
T81—固溶處理后冷作，人工時效。為改善固溶處理后的變形及改善強度。
T86—固溶處理后冷作（6%），人工時效。
T87—T37+人工時效。
T9—固溶處理后人工時效再冷作。
T10—從成型溫度冷卻，人工時效后冷作。
Tx51—為固溶處理后的殘余應力進行拉伸處理。
板材0.5~3%的 變形，棒、型材1~3%的 變形。
X代表3、4、6或8，例如T351、T451、T651、T851，適用于板、拉制棒、線材，拉伸應力后不作任何矯正而時效。T3510、T4510、T8510，適用于擠壓型材，拉伸應力后為使平直度符合公差進行矯正，并時效。
Tx52—為固溶處理后的殘余應力進行壓縮變形，固溶處理后進行2.5%的塑性變形然后時效，例如T352、T652。
Tx53—熱應力。
Tx54—為精密鍛件固溶處理后的殘余應力進行壓縮變形。
鋁合金壓力加工產(chǎn)品分為防銹（LF）、硬質(zhì)（LY）、鍛造（LD）、超硬（LC）、包覆（LB）、特殊（LT）及釬焊（LQ）等七類。常用鋁合金材料的狀態(tài)為退火（M燜火）、硬化（Y）、熱軋（R）等三種。
壓鑄的特點
壓力鑄造簡稱壓鑄，是一種將熔融合金液倒入壓室內(nèi)，以高速充填鋼制模具的型腔，并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。壓鑄區(qū)別于其它鑄造方法的主要特點是高壓和高速。
（1）金屬液是在壓力下填充型腔的，并在更高的壓力下結晶凝固，常見的壓力為15—100MPa。
（2）金屬液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的還可超過80米/秒，（通過內(nèi)澆口導入型腔的線速度—內(nèi)澆口速度），因此金屬液的充型時間極短，約0.01—0.2秒（須視鑄件的大小而不同）內(nèi)即可填滿型腔。壓鑄機、壓鑄合金與壓鑄模具是壓鑄生產(chǎn)的三大要素，缺一不可。所謂壓鑄工藝就是將這三大要素有機地加以綜合運用，使能穩(wěn)定地有節(jié)奏地和地生產(chǎn)出外觀、內(nèi)在質(zhì)量好的、尺寸符合圖樣或協(xié)議規(guī)定要求的合格鑄件，甚至優(yōu)質(zhì)鑄件。
壓鑄的流動性
流動性是指合金液體充填鑄型的能力。流動性的大小決定合金能否鑄造復雜的鑄件。在鋁合金中共晶合金的流動性 。
影響流動性的因素很多，主要是成分、溫度以及合金液體中存在金屬氧化物、金屬化合物及其他污染物的固相顆粒，但外在的根本因素為澆注溫度及澆注壓力（俗稱澆注壓頭）的高低。
實際生產(chǎn)中，在合金已確定的情況下，除了強化熔煉工藝（精煉與除渣）外，還必須改善鑄型工藝性（砂模透氣性、金屬型模具排氣及溫度），并在不影響鑄件質(zhì)量的前提下提高澆注溫度，保證合金的流動性。
鋁材
鋁和鋁合金經(jīng)加工成一定形狀的材料統(tǒng)稱鋁材，包括板材、帶材、箔材、管材、棒材、線材、型材等。

采用正確合理的澆注方法，是獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的重要條件之一。生產(chǎn)實踐得，注意下列事項，對防止、減少鑄件缺陷是很有效的。
（一）澆注前應仔細檢查熔體出爐溫度、澆包容量及其表面涂料層的干燥程度，其他工具的準備是否合乎要求。金屬澆口杯在澆注前3--5分鐘之內(nèi)就在砂型上安放好，此時澆包懷的溫度不高于150度，安置過早或溫度過高，澆道內(nèi)憋住大量氣體，在澆注時有爆炸的危險。
（二）不能在有“過堂風”的場合下澆注，以及熔體強烈氧化，燃燒，使鑄件產(chǎn)生氧化夾雜等缺陷。
（三）由坩堝內(nèi)獲取熔體時，應先用包底輕輕撥開熔體表面的氧化皮或熔劑層，緩慢地將澆包浸入熔體內(nèi)，用澆包的寬口舀取熔體，然后平穩(wěn)的提起澆包。
（四）端包時不要掌平，步子要穩(wěn)，澆包不宜提得過高，澆包內(nèi)金屬液面必須保持平穩(wěn)，不受攏動。
（五）即將澆注時，應扒凈澆包的渣子，以免在澆注中將熔渣、氧化皮等帶入鑄型中。
（六）在澆注中，熔體流就保持平穩(wěn)，不能中斷，不能直沖口懷的底孔。澆口懷自始至終應充滿，液面不得翻動，澆注速度要控制得當。通常，澆注開始度就稍慢些，使熔體充填平穩(wěn)，然后速度稍快，并基本保持澆注速度不變。
（七）在澆注過程中，澆包咀與澆口的距離就盡可能靠近，以不超過50毫米為限，以免熔液過多地氧化。
（八）帶堵塞的澆口懷，堵塞不能撥得太早，在熔體充滿澆口懷后，再緩慢地斜向撥出，以免熔體在注入澆道時產(chǎn)生渦流。
（九）距坩堝底部60毫米以下的熔體不宜澆注鑄件。
鋁合金鑄造（ZL）
按成分中鋁以外的主要元素硅、銅、鎂、鋅分為四類，代號編碼分別為100、200、300、400。
為了獲得各種形狀與規(guī)格的優(yōu)質(zhì)精密鑄件，用于鑄造的鋁合金一般具有以下特性。
（1）有填充狹槽窄縫部分的良好流動性
（2）有比一般金屬低的熔點，但能滿足極大部分情況的要求
（3）導熱性能好，熔融鋁的熱量能快速向鑄模傳遞，鑄造周期較短
（4）熔體中的氫氣和其他有害氣體可通過處理得到有效的控制
（5）鋁合金鑄造時，沒有熱脆開裂和撕裂的傾向
（6）化學穩(wěn)定性好，抗蝕性能強
（7）不易產(chǎn)生表面缺陷，鑄件表面有良好的表面光潔度和光澤，而且易于進行表面處理
（8）鑄造鋁合金的加工性能好，可用壓模、硬模、生砂和干砂模、熔模石膏型鑄造模進行鑄造生產(chǎn)，也可用真空鑄造、低壓和高壓鑄造、擠壓鑄造、半固態(tài)鑄造、離心鑄造等方法成形，生產(chǎn)不同用途、不同品種規(guī)格、不同性能的各種鑄件。
鑄造鋁合金在轎車上是得到了廣泛應用，如發(fā)動機的缸蓋、進氣歧管、活塞、輪轂、轉向助力器殼體等。
缺陷修復
鋁合金在生產(chǎn)過程中，容易出現(xiàn)縮孔、砂眼、氣孔和夾渣等鑄造缺陷。如何修復鋁合金鑄件氣孔等缺陷呢？如果用電焊、氬焊等設備來修補，由于放熱量大，容易產(chǎn)生熱變形等副作用，無法滿足補焊要求。
冷焊修復機是利用高頻電火花瞬間放電、無熱堆焊原理來修復鑄件缺陷。由于冷焊熱影響區(qū)域小，不會造成基材退火變形，不產(chǎn)生裂紋、沒有硬點、硬化現(xiàn)象。而且熔接強度高，補材與基體同時熔化后的再凝固，結合牢固，可進行磨、銑、銼等加工，致密不脫落。冷焊修復機是修補鋁合金氣孔、砂眼等細小缺陷的理想方法。

地殼中含量豐富的金屬元素，含量8.3%。主要以鋁硅酸鹽礦石存在，還有鋁土礦和冰晶石。氧化鋁為一種白色無定形粉末，它有多種變體，其中為人們所熟悉的是α－Al?O?和β－Al?O?。自然界存在的剛玉即屬于α一Al?O?，它的硬度僅次于金剛石，熔點高、耐酸堿，常用來制作一些軸承，制造磨料、耐火材料。如剛玉坩堝，可耐1800℃的高溫。Al?O?由于含有不同的雜質(zhì)而有多種顏色。例如含量Cr（III）的呈紅色，稱為紅寶石；含有Fe（II），F(xiàn)e（III）或Ti（IV）的稱為藍寶石。
鋁是一種輕金屬，化學符號為Al，原子序數(shù)：13。鋁元素在地殼中的含量僅次于氧和硅，居第三位，是地殼中含量豐富的金屬元素，其蘊藏量在金屬中居第2位。在金屬品種中，僅次于鋼鐵，為第二大類金屬。
鋁是活潑金屬，在干燥空氣中鋁的表面立即形成厚約50埃（1埃=0.1納米）的致密氧化膜，使鋁不會進一步氧化并能耐水；但鋁的粉末與空氣混合則極易燃燒；熔融的鋁能與水猛烈相應的金屬；鋁是兩性的，極易溶于強堿，也能溶于稀酸。
與酸反應
2Al +6HCl ==== 2AlCl?+ 3H?↑
  2Al + 3H?SO?(稀)==== Al?(SO?)?+ 3H?↑
  Al + 6HNO?(濃)==Δ==Al(NO?)?+ 3NO?↑+ 3H?O
  Al + 4HNO?(稀)==== Al(NO?)?+ NO↑+ 2H?O
  8Al + 30HNO?(較稀)====8Al(NO?)?+ 3N?O↑+ 15H?O
  8Al + 30HNO?(極稀)====8Al(NO?)?+ 3NH?NO?+ 9H?O
6CH?COOH+2Al=2Al(CH?COO)?+3H?↑