铝合金系列特性：全面剖析与设计指引

铝合金凭借丰富多样的系列特性，在众多领域中找到用武之地。为帮助设计者更高效地选用合适的铝合金，我们对各系列特性进行详细分类解析。

强度：各系列铝合金的“力量刻度”

1. 1000系列合金：平均抗拉强度约100MPa，在各系列中强度偏低。不过，它就像一位“温柔的多面手”，拥有高延展性，能像柔软的橡胶般轻易变形；高电导率，如同电流的“高速通道”；优异的耐腐蚀性能，好似身披坚固的“耐腐蚀铠甲”；还有良好的加工性能，仿佛是一位易于雕琢的“璞玉”。
2. 2000系列合金：平均约450MPa，如同力量型的“大力士”，展现出高强度与高韧性的特质。然而，它在耐腐蚀性能方面却较为薄弱，就像一位强壮但防护不足的战士，容易受到腐蚀环境的“攻击”。
3. 3000系列及5000系列低镁合金：抗拉强度约180MPa。3000系列合金如同在原有基础上“进阶的选手”，强度高于1000系列，同时还保持着良好的加工性能与耐腐蚀性，是综合性能不错的选择；5000系列低镁合金则像一位“稳健的中间人”，强度适中，耐腐蚀性也较为出色。
4. 5000系列高镁合金：约280MPa，相较于低镁合金，它更像是“强化版的守护者”，不仅强度更高，而且还很好地保留了耐海水腐蚀性能与焊接性能，在海洋等特殊环境下能发挥重要作用。
5. 6000系列合金：平均约300MPa，是结构材料领域的“中流砥柱”。它具有中高强度，就像一位实力均衡的运动员；可热处理，如同拥有了“升级的潜力”；耐腐蚀性能较好，能在各种环境中保持相对稳定，因此广泛应用于各类结构设计中。
6. 7000系列Al - Zn - Mg合金：约370MPa，具备较高强度，如同一位“可靠的建筑者”，可用于结构及焊接材料，为结构的稳固提供有力支撑。
7. 7000系列最高强度的Al - Zn - Mg - Cu系列合金：约600MPa，堪称铝合金中的“力量王者”，强度达到最高水平。但“能力越大，挑战越多”，它存在应力腐蚀破裂（SCC）倾向、各向异性以及耐腐蚀性能较差等潜在风险。而且，随着强度的提升，成本也随之增加，就像购买高端装备需要付出更高的代价一样。

强化方式：不同系列的“成长路径”

1. 1000、3000或5000系列合金：这几个系列如同通过“刻苦训练”和“合理营养补充”来成长。一般采用溶质固溶和加工硬化的方法强化。加工硬化就像是不断进行高强度训练，通过冷加工使合金内部结构发生变化，从而提高强度；溶质固溶则如同给合金补充特殊“营养”，将合金元素溶解在铝基体中，产生固溶强化效果，使合金变得更加强壮。
2. 2000、6000或7000系列合金：它们更像是通过“特殊修炼”来提升实力，通常考虑使用时效析出来强化材料。合金先经过固溶处理，就像将各种“能量元素”充分融入自身，然后在一定温度下进行时效处理，如同在特定环境中修炼，使过饱和固溶体中析出细小的强化相，就像修炼出了强大的“内功”，显著提高合金强度。有时还会结合加工及时效析出强化的方式，如同“内外兼修”，进一步优化合金性能。

耐腐蚀性能：抵御腐蚀的“防护盾牌”

综合制程及使用环境考量，2000系列及7000系列合金虽然拥有高强度，但在耐腐蚀性能方面却相对较弱，就像坚固但不耐腐蚀的城墙。在设计对耐腐蚀性能要求较高的产品时，它们可能并非最佳选择。而1000系列、3000系列和5000系列合金在这方面表现较好，仿佛是披上了更厚实的“耐腐蚀披风”，能在各种腐蚀环境中更好地保护自身。

焊接性能：连接稳固的“关键指标”

在焊接性能上，2000系列合金或7000系列的Al - Zn - Mg - Cu合金就像难以驾驭的“烈马”，一般不太会被选择用于焊接。这是因为这两类合金的焊接热影响区（HAZ）容易龟裂，即便许多厂商试图用高强度合金进行结构性焊接，大多以失败告终。在对焊接性能要求较高的应用中，5000系列合金或6000系列部分合金则像“可靠的桥梁建造者”，因其焊接性能良好而更受青睐，能确保焊接部位的稳固连接。