航空航天领域的铝管(如燃油管路、液压管路)多采用 2024 铝合金,经 T3 热处理后,屈服强度≥325MPa,疲劳强度(10⁷次循环)≥120MPa。其外径公差需控制在 H8 级(±0.015mm),直线度≤0.5mm/m,通过无心磨削保证圆度误差≤0.005mm。弯曲加工采用数控弯管机,弯曲半径≥3 倍管径,壁厚减薄率≤15%,避免产生褶皱与裂纹,弯曲后需进行荧光渗透检测,确保无表面缺陷。在飞机液压系统中,铝管需通过脉冲疲劳测试(压力 10-30MPa,频率 1-3Hz,循环 10 万次),内壁需进行磷化处理,形成 5-8μm 的转化膜,增强与液压油的兼容性,防止腐蚀磨损。但塑料管在耐化学腐蚀性和成本上可能更有优势。河北铝管图片

轧制主要用于生产大直径、厚壁的铝管坯料,或者作为挤压或拉拔的前道工序。热轧是在再结晶温度以上进行,变形抗力小,可以生产大变形量的管坯。冷轧则是在室温下进行,可以带来尺寸精度高、表面质量好和强度提升的效果。一种重要的冷轧工艺是皮尔格冷轧法(周期式冷轧),它能够大幅减小管坯的直径和壁厚,生产出高精度、高性能的薄壁无缝铝管,常用于航空航天等领域。轧制工艺为铝管制造提供了另一种维度的成型能力,尤其在对材料性能和组织有特殊要求时,是不可或缺的补充。5A02铝管铝皮在太阳能热水器系统中,铝管用于集热器和循环管路。

铝管的二次加工技术多样。机械加工包括车、铣、钻、攻丝等。成型加工包括弯曲(使用弯管机)、卷边(用于增强端口强度或连接)、扩口/缩口(用于管路连接)、冲孔/压花等。连接技术则包括:机械连接(螺纹、铆接、螺栓)、焊接(TIG/MIG焊是主流,需选用合适焊丝和保护气体)、钎焊(用于薄壁管与其它部件的连接,使用熔点低于铝的钎料)、粘接(使用专门使用胶粘剂)以及现代流行的卡压式连接(用于管道系统,快速且可靠)。选择合适的加工和连接方式,是铝管组件成功制造的关键。
为了追求更好的性能,复合材料铝管是未来的一个重要发展方向。例如,铝复合管(Aluminum Composite Pipe, ACP),其结构可能是在铝管内壁衬一层塑料(如PE-RT、PEX)以增强耐腐蚀性或改变流阻,或者外覆一层纤维增强聚合物(FRP)以大幅提升强度和刚度。另一种是纤维金属层板(FML),如GLARE(玻璃纤维增强铝),由薄铝板和玻璃纤维预浸料交替叠层热压而成,已用于飞机机身,具有优异的疲劳性能和损伤容限。这些复合结构结合了金属和非金属材料的优点,为铝管在超高压、超轻量化或极端腐蚀环境下的应用开辟了新天地。铝管的表面处理性能好,可以进行阳极氧化、喷涂等处理。

对于可热处理强化的铝合金(如6系、2系、7系),热处理是调整和优化其机械性能的关键步骤。主要工艺包括:固溶处理(淬火)——将铝管加热到高温,使合金元素充分溶解到铝基体中形成过饱和固溶体,然后快速冷却(水淬)将其固定下来;自然时效或人工时效(沉淀强化)——将淬火后的铝管在室温或某一特定温度下保持一段时间,使过饱和固溶体析出细小的、弥散分布的强化相,从而显著提高材料的强度和硬度。热处理制度(温度、时间、冷却速度)需要根据具体的号和目标性能进行精确控制。此外,对于因冷加工(如拉拔、弯曲)而硬化的铝管,为了恢复其塑性以便进一步加工,会采用退火处理,即加热到再结晶温度以上保温后缓慢冷却,使材料软化。热处理是铝管生产过程中提升产品附加值、满足高性能要求的主要环节。与不锈钢管相比,铝管在重量和成本上具有优势。江苏铝管
它也用于制作家具的框架和支撑结构。河北铝管图片
铝管、铜管、钢管是三大常用金属管材,各有优劣。与铜管相比,铝管轻质(密度只为铜的30%)、成本低、耐腐蚀性好,但导热性和强度不及铜,且铜管具有天然的抑菌性。在制冷行业,铜管仍是主流,但铝管凭借成本优势在部分领域进行替代。与钢管相比,铝管轻质(密度为钢的35%)、耐大气腐蚀性好、无磁性、易加工,但强度、硬度和耐高温性通常低于钢,且成本可能高于普通碳钢管。在选择时,需要综合权衡重量、强度、耐腐蚀性、导热导电性、成本以及具体应用环境的要求。河北铝管图片