AlMn1Mg1铝合金圆棒（3105/3A21）深度技术解析

AlMn1Mg1是Al-Mn-Mg系防锈铝合金的代表性材料，具有良好的成形性、耐蚀性和中等强度，主要应用于建筑装饰、化工容器和电子电器等领域。

AlMn1Mg1铝合金化学成分：

铝 Al：余量

硅 Si：≤0.10

铁 Fe：≤0.12

铜 Cu：1.2~1.9

锰 Mn：≤0.06

镁 Mg：1.9~2.6

铬 Cr：0.18~0.25

锌 Zn：5.2~6.2

钛 Ti：≤0.06

未指定的其他元素：每种：≤0.05;合计：≤0.15

AlMn1Mg1力学性能：

抗拉强度 σb (MPa)：≤305

伸长率 δ10 (%)：≥5

密度：2.730g/cm。

泊松比：20℃(68F)

时为0.33。

弹性模量：拉伸：69.3GPa(10.1?106psi)，

剪切26GPa(3.75?106psi)，

压缩70.7GPa(10.3?106psi)

注 ：管材室温力学性能 试样尺寸：壁厚/mm (所有) 状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

试样尺寸：所有

物理特性对比表

特性AlMn1Mg1对比3003对比5052

密度(g/cm³)2.712.732.68

熔点范围(℃)640-655630-655600-650

热导率(W/m·K)160155138

电导率(%IACS)404135

比热容(J/g·K)0.900.900.90

力学性能表现（Ø10-150mm圆棒）

不同状态性能对比

状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)弯曲半径(t=板厚)

O110-15040-7020-2530-400t

H12140-180110-1408-1245-551.0t

H14160-200140-1706-1055-651.5t

H18200-240180-2204-670-803.0t

核心特性分析

1. 性能优势矩阵

成形性：★★★★★（深冲性能优异）

耐蚀性：★★★★☆（优于3003系列）

强度：★★★☆☆（中等强度级别）

导电性：★★★★☆（优于5xxx系）

钎焊性：★★★★★（适合各种钎焊工艺）

2. 微观结构特征

强化相：Al₆(Mn,Fe)弥散相 + Mg₂Si相

典型晶粒尺寸：20-50μm（退火状态）

织构特征：{112}<111>+ {110}<112>混合织构

主要应用场景

建筑装饰（40%）

幕墙系统：天花板、墙面板（厚度0.5-3mm）

室内装饰：电梯轿厢、门窗型材

遮阳系统：百叶窗、遮阳板

化工设备（25%）

换热器件：散热片、热交换管

储运容器：酒罐、食用油储罐

管道系统：化工介质输送管道

电子电器（20%）

散热组件：LED散热器、电源外壳

电子壳体：仪表盘、控制箱

导体部件：汇流排、连接器

其他领域（15%）

厨具制造：锅具、烤箱内胆

包装材料：饮料罐、食品容器

交通运输：汽车内饰件、行李架

热处理与加工指南

热处理规范

完全退火（O状态）：

温度：415±5℃

时间：1-2h/25mm厚度

冷却方式：炉冷至260℃后空冷

部分退火（H2X状态）：

温度：230-260℃

时间：1-1.5h

效果：残余应力消除70%以上

冷作硬化工艺

状态冷变形量(%)强度提升典型应用

H1210-15+25%建筑面板

H1420-25+40%结构件

H1635-45+60%承力部件

H1855-75+90%高强度件

焊接技术详解

焊接工艺对比

参数MIG焊TIG焊电阻焊

焊丝ER4043ER5356-

保护气纯ArAr+He-

热输入6-10kJ/cm4-8kJ/cm瞬时高温

效率中（2m/min）低（0.3m/min）高（30点/min）

焊接关键技术

薄板焊接：需采用脉冲焊接（频率50-150Hz）

变形控制：使用铜衬垫+水冷工艺

焊后处理：建议进行260℃×1h去应力退火

表面处理：焊后需酸洗+钝化处理（pH=4.5-5.5）

表面处理方案

1. 化学处理

阳极氧化：10-20μm（硫酸电解液）

化学转化：铬化/无铬转化（0.5-3μm）

电泳涂装：15-25μm（耐候型）

2. 装饰性处理

工艺前处理膜层特点耐候性

粉末喷涂铬化50-80μm10年

氟碳喷涂阳极氧化30-50μm20年

木纹转印化学打磨立体纹理8年

电镀处理浸锌Ni/Cr镀层15年

机加工参数优化

精密加工参数

工序刀具参数切削速度进给量冷却方式

车削KC5010涂层刀片250-350m/min0.2-0.3mm/rev乳化液

铣削4刃硬质合金铣刀400-600m/min0.15-0.2mm/tooth气雾冷却

冲压SKD11模具钢-间隙8-12%t润滑脂

剪切剪刀角1-3°--免润滑

特殊环境表现

高温性能（150℃长期）

强度保持率：85-90%（1000h）

尺寸稳定性：≤0.05%变形量

氧化增重：<0.5mg/cm²/1000h

腐蚀环境耐久性

环境1年腐蚀率5年腐蚀率防护建议

海洋大气0.003mm/y0.015mm阳极氧化

工业大气0.005mm/y0.025mm氟碳喷涂

酸碱介质pH5-9安全pH3-11需涂层PTFE涂层

土壤环境0.008mm/y0.04mm阴极保护

行业标准符合性

国际标准对照

标准体系对应牌号状态检测标准

ISO3105H14ISO 6362

ASTM3105H18B211/B491

ENAW-3105OEN 573-3

GB3A21H16GB/T 3191

材料局限性对策

强度偏低：

强化方案：复合冷作硬化（H18+H19）

效果：强度提升至280MPa

切削粘刀

解决方案：使用PCD刀具+乙醇冷却

参数优化：前角15-20°，刃口锋利

阳极氧化色差

控制措施：均匀化退火+电解液恒温

色差控制：ΔE≤1.5（CIE Lab）

AlMn1Mg1铝合金通过合理的工艺控制，在保持良好成形性的同时可满足多种使用环境需求，特别适合需要复杂成形与表面装饰的领域。