AlCuMg2铝合金板材耐腐蚀性能对比实验报告

　　AlCuMg2板材铝合金全面技术解析

　　AlCuMg2化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　AlCuMg2力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152Pa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331Pa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317Pa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　二、工程性能深度分析

　　极限力学表现

　　动态冲击韧性：28-35J/cm²（夏比V型缺口）

　　裂纹扩展速率：da/dN=3×10⁻⁸ m/cycle（ΔK=10MPa√m）

　　弹性模量：73GPa（各向同性近似）

　　环境适应性

　　150℃时强度保留率：85%

　　200℃时强度保留率：60%

　　裸材：96h出现点蚀

　　阳极化处理后：1000h无基体腐蚀

　　盐雾试验：

　　高温性能：

　　三、先进应用场景

　　航空航天领域

　　超音速飞机表面Alclad处理（包铝层厚5%）

　　波音737主翼前缘蒙皮（厚度1.6-2.4mm）

　　空间站展开机构承力框架

　　典型应用案例：

　　特殊处理工艺：

　　国防科技应用

　　采用SPF/DB（超塑成形/扩散连接）整体成型

　　陶瓷/AlCuMg2叠层装甲（面密度≤40kg/m²）

　　装甲复合结构：

　　导弹部件：

　　四、现代加工技术规范

　　数字化成形技术

　　能量密度：15-20kJ

　　应变速率：10³ s⁻¹

　　功率密度：10⁴ W/cm²

　　弯曲半径可达2t（t为板厚）

　　激光辅助弯曲：

　　电磁成形：

　　增材制造应用

　　激光功率：300-350W

　　扫描速度：1000-1200mm/s

　　致密度：≥99.2%

　　粉末SLM工艺参数：

　　五、失效分析与预防

　　典型失效模式

　　临界应力强度因子KISCC=16MPa√m

　　裂纹扩展门槛值ΔKth=2.8MPa√m

　　应力腐蚀开裂（SCC）：

　　检测技术

　　应变测量精度：50με

　　频率选择：10-15MHz

　　可检出缺陷：≥Φ0.5mm

　　相控阵超声检测：

　　数字图像相关（DIC）：

　　六、技术经济性评估

　　评估维度商业级(2024-T3)航空级(2024-T351)航天级(2024-T851)

　　采购成本¥75/kg¥120/kg¥280/kg

　　疲劳寿命1×10⁵ cycles5×10⁵ cycles1×10⁷ cycles

　　公差控制±0.2mm±0.05mm±0.01mm