Проволока алюминиевая АД1

Проволока алюминиевая АД1 — тянутое длинномерное изделие круглого сечения из технически чистого алюминия марки АД1 (Al ≥ 99,3%). Химический состав регламентируется ГОСТ 4784-2019, требования к проволоке для холодной высадки — ГОСТ 14838-78 «Проволока из алюминия и алюминиевых сплавов для холодной высадки». Основное промышленное назначение — заготовка для производства алюминиевого крепежа методом холодной высадки: заклёпок, болтов, шурупов и аналогичных изделий. Помимо крепежа, применяется в обвязочных и вспомогательных операциях, в пищевой промышленности и авиастроении.

Марка АД1: место в классификации деформируемого алюминия

ГОСТ 4784-2019 «Алюминий и сплавы алюминиевые деформируемые. Марки» (действует с 1 сентября 2019 г., заменил ГОСТ 4784-97) относит АД1 к группе технически чистого деформируемого алюминия. В этой группе марки различаются по минимально допустимому содержанию алюминия:

Марка	Al, % (не менее)
АД00	99,7
АД0	99,5
АД1	99,3
АД	99,0

Фактическое содержание алюминия определяется как разность 100% и суммы всех определённых примесей. АД1 занимает промежуточное положение в ряду: чище, чем АД, но доступнее по стоимости, чем АД0 и АД00. Для большинства задач холодной высадки и обвязки этот баланс оптимален.

Химический состав АД1 по ГОСТ 4784-2019

Элемент	Содержание, % (не более)
Fe (железо)	0,30
Si (кремний)	0,30
Zn (цинк)	0,10
Ti (титан)	0,15
Cu (медь)	0,05
Mg (магний)	0,05
Mn (марганец)	0,025
Прочие примеси, каждая	0,05

Важное требование ГОСТ 4784-2019 (п.2.1.1): отношение Fe/Si должно быть не менее единицы. Это ограничение предотвращает образование игольчатой интерметаллидной фазы β-AlFeSi, которая снижает пластичность и ухудшает деформируемость при холодной высадке. При нарушении соотношения Fe/Si металл может дать трещины в головке заклёпки или болта в момент высадки, даже если оба элемента не превышают своих индивидуальных пределов.

Все примеси в совокупности дают суммарное содержание посторонних элементов не более 0,7%, что обеспечивает сочетание необходимой пластичности, коррозионной стойкости и электропроводности, достаточное для основных промышленных применений АД1.

Проволока для холодной высадки — ГОСТ 14838-78

ГОСТ 14838-78 «Проволока из алюминия и алюминиевых сплавов для холодной высадки. Технические условия» распространяется на проволоку, предназначенную для производства крепёжных изделий методом холодной высадки. Этот стандарт не регулирует ни электротехническую катанку (она выпускается по ГОСТ 13843-2019 из марок А-серии), ни сварочную проволоку (ГОСТ 7871-2019). Проволоку АД1 по ГОСТ 14838-78 применяют там, где нужны пластичность, малая масса и коррозионная стойкость крепежа без высоких требований к прочности.

Диаметры и допуски на изготовление

Для АД1 ГОСТ 14838-78 (табл.1а) устанавливает диапазон диаметров от 1,4 до 10,0 мм. Проволока выпускается двух классов точности: нормальной (без индекса) и повышенной (индекс П). При отсутствии в заказе указания на точность изготовления поставляется нормальная точность.

Диапазон номинальных диаметров, мм	Допуск, нормальная точность	Допуск, повышенная точность (П)
1,4; 1,5; 1,6	−0,04 мм	−0,03 мм
2,0; 2,3; 2,5; 2,6; 2,8; 3,0; 3,5; 3,8	−0,05 мм	−0,04 мм
4,0; 4,5; 4,8; 5,0; 5,5; 5,8; 6,0	−0,08 мм	−0,05 мм
6,5; 6,8; 7,0; 7,5; 7,8; 8,0; 8,5; 8,8; 9,0; 9,5; 9,8; 10,0	−0,12 мм	−0,06 мм

Все допуски односторонние (только в минус): овальность сечения не должна выходить за пределы допуска по диаметру. Промежуточные диаметры, не перечисленные в стандарте, допускаются по согласованию изготовителя с потребителем; при этом применяются допуски ближайшего меньшего стандартного размера.

Состояние материала и нормируемые механические свойства

По п.2.2 ГОСТ 14838-78 проволока АД1 изготовляется исключительно в нагартованном состоянии — наклёп создаётся в ходе волочения. Нагартовка повышает прочность по сравнению с отожжённым металлом, сохраняя достаточную пластичность для холодного формоизменения при высадке.

Единственный нормируемый механический показатель для АД1 по данному стандарту — сопротивление срезу (испытание по ОСТ 1.90148). По табл.3 ГОСТ 14838-78 для нагартованных образцов АД1 диаметром 1,4–10,0 мм:

Марка	Состояние образцов	Диаметр, мм	Сопротивление срезу, не менее
АД1	Нагартованные	1,4–10,0	60 МПа (6,0 кгс/мм²)

Проверке на срез подвергают 10% бухт от партии, но не менее одной бухты от каждой партии. При неудовлетворительном результате проводят повторные испытания на удвоенной выборке.

Требования к поверхности

Поверхность не должна содержать трещин, расслоений, плён, пузырей, закатов, забоин, заусенцев, резких перегибов и коррозионных пятен. Допускаются царапины, следы протяжки (риски), уколы, вмятины и потёртость при условии, что контрольная зачистка не выводит диаметр за предельное отклонение, а глубина зачистки не превышает половины предельного отклонения по диаметру.

Свойства алюминия АД1, определяющие область применения

Плотность — 2,70 г/см³, что примерно в 3,3 раза меньше плотности стали. Это определяет преимущество алюминиевого крепежа и деталей там, где важна масса конструкции: авиастроение, судостроение, приборостроение.

Коррозионная стойкость. На воздухе поверхность мгновенно покрывается тонкой (3–5 нм) плотной оксидной плёнкой Al₂O₃, которая самовосстанавливается при механических повреждениях. Плёнка обеспечивает стойкость в атмосферных условиях, пресной воде, большинстве нейтральных и слабокислых средах. В сильнощелочных растворах (pH > 9–10) оксидная плёнка растворяется, и контакт с такими средами недопустим без дополнительной защиты.

Пластичность. Нагартованная проволока АД1 деформируется в холодном состоянии без трещинообразования — это принципиальное требование при холодной высадке, когда металл заготовки за доли секунды претерпевает значительную степень деформации под ударом пуансона.

Электропроводность технически чистого алюминия (~99,3% Al) существенно ниже, чем у марок А-серии (А5, А7) с чистотой ≥99,5–99,7%. Примеси, образующие твёрдый раствор в алюминии (особенно Si, Mn, Mg, Ti), заметно снижают удельную проводимость. Поэтому для изготовления электротехнических проводов и шин применяют специальные электротехнические марки из ГОСТ 13843-2019, а не АД1.

Температура плавления технического алюминия — около 658°С. Интервал рабочих температур конструкционного применения — от криогенных значений до +150…+200°С (длительно); при нагреве выше ~200°С нагартованный металл начинает рекристаллизоваться с потерей прочности.

Пищевой контакт. ГОСТ 4784-2019 допускает применение АД1 для изделий пищевого назначения при условии: массовая доля свинца — не более 0,15%, мышьяка — не более 0,015%. Марка при этом получает дополнительный индекс «пл» (АД1пл). Следует уточнять у поставщика соответствие конкретной партии этим ограничениям.

Область применения проволоки АД1

Основная сфера — производство алюминиевого крепежа методом холодной высадки: заклёпки, болты, шурупы, гайки. Высокая пластичность нагартованного металла обеспечивает формоизменение без разрушения при ударных нагрузках высадочного инструмента. Заклёпки из АД1 применяются в авиационных, судовых и приборных конструкциях, где требуются малая масса и коррозионная стойкость без высоких требований к несущей прочности соединения.

Обвязочные и вспомогательные операции — ещё одна область применения: мягкая стяжка деталей, упаковка, такелажные работы с алюминиевыми конструкциями.

В пищевой промышленности проволока АД1 используется для производства металлических упаковочных элементов, зажимов и застёжек — при условии подтверждённого соответствия ограничениям по Pb и As.

Сварочная проволока для сварки алюминиевых конструкций плавлением — это отдельный класс продукции по ГОСТ 7871-2019, с иными марками (СвА5, СвАМц, СвАМг5 и др.) и требованиями к поверхности и упаковке.

Форма поставки и маркировка по ГОСТ 14838-78

Проволока поставляется только в бухтах — намотанных правильными неперепутанными рядами без изгибов. Каждая бухта перевязывается в трёх местах проволокой из алюминия или алюминиевого сплава. Масса бухты зависит от диаметра:

Диаметр проволоки, мм	Масса одной бухты (отрезка), кг
1,4–2,0	10–40
Свыше 2,0 до 4,5	15–40
Свыше 4,5 до 10,0	4–40

В партии допускается не более 10% (по массе) бухт с массой отрезка не менее 4 кг.

Маркировка на бирке содержит: марку сплава, диаметр, класс точности (если повышенная — «П»), номер партии. Пример условного обозначения при заказе — проволока из алюминия АД1, диаметр 5,0 мм, нормальная точность: Проволока АД1 5,0 ГОСТ 14838-78; повышенная точность: Проволока АД1 5,0 П ГОСТ 14838-78.

Подробнее о листовом прокате из того же материала — на странице алюминиевый лист АД1. Чушки и слитки АД1 — на странице алюминий АД1.