Alumold400铝合金减少变形与应力集中焊接工艺探索

　　Alumold-400铝合金（高强度模具铝合金）深度解析

　　Alumold-400是一种专为高要求模具应用开发的高性能铝合金，在Alumold系列中属于高强度等级，特别适合需要高耐磨性和优异热稳定性的模具应用场景。

　　Alumold400化学成分：

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 Mg：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 Mn：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　铝 Al ：余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　Alumold400力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥310

　　条件屈服强度 σ0.2 (M其他：

　　单个：0.05 合计：0.15 Pa)：≥260

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　Alumold400热处理规范：

　　均匀化退火:加热475～490℃;保温12～14h;炉冷。

　　完全退火:加热350～400℃;随材料有效厚度不同,保温时间30～120min;以30～50℃/h速度随炉冷至300℃下,再空冷。

　　快速退火:加热350～460℃;保温时间30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;自然时效室温96h。

　　物理与机械性能

　　基础物理性能

　　性能数值测试条件

　　密度2.85 g/cm³20℃

　　熔点范围540-650℃-

　　热导率140 W/(m·K)25℃

　　比热容880 J/(kg·K)25℃

　　电阻率4.2 μΩ·cm20℃

　　热膨胀系数22.8×10⁻⁶/K20-100℃

　　典型机械性能

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)

　　T5380-420320-3605-8125-140

　　T6420-460350-3904-6140-155

　　T7400-440340-3806-10130-145

　　核心特性优势

　　高强度与耐磨性复合特性

　　显微硬度可达160HV（T6状态）

　　磨损率比普通模具铝低40-50%

　　特别适合玻纤增强塑料成型

　　高温稳定性

　　200℃时保持85%室温强度

　　热疲劳寿命是普通模具铝的3-5倍

　　长期工作温度可达250℃

　　精密加工性能

　　切削力比模具钢低60%

　　可实现Ra0.2μm镜面抛光

　　电加工表面质量优异

　　热管理性能

　　冷却效率比钢模高50-70%

　　热响应速度快，温度分布均匀

　　减少产品变形和内应力

　　应用领域

　　高端注塑模具

　　汽车LED灯罩模具（耐高温要求）

　　电子连接器精密模具

　　含30%以上玻纤的工程塑料模具

　　特殊成型模具

　　金属粉末注射成型(MIM)模具

　　陶瓷注射成型(CIM)模具

　　反应注射成型(RIM)模具

　　其他工业应用

　　热压成型模板

　　复合材料成型模具

　　精密铸造模具

　　热处理工艺规范

　　固溶处理

　　温度：515±5℃（严格控制）

　　保温时间：每25mm厚度1小时

　　淬火介质：60-80℃水（转移时间<15秒）

　　时效处理

　　T6工艺：175℃×8h

　　T7工艺：200℃×6h+160℃×8h（双级时效）

　　过时效处理：230℃×4h（提高尺寸稳定性）

　　应力消除

　　机加工后：180℃×2h

　　焊接后：150℃×4h

　　深冷处理：-196℃×1h（可选）

　　加工技术要点

　　切削加工

　　推荐刀具：金刚石刀具或超细晶粒硬质合金

　　切削参数：vc=300-400m/min，f=0.1-0.15mm/rev

　　冷却方式：微量润滑(MQL)

　　电火花加工

　　佳参数：电流8-12A，脉宽20-50μs

　　电极材料：优先选用铜钨合金

　　表面处理：电火花后需进行去应力回火

　　表面强化

　　微弧氧化：膜厚50-80μm，硬度≥800HV

　　离子注入：可提高表面耐磨性3-5倍

　　DLC涂层：摩擦系数可降至0.1以下

　　模具设计规范

　　结构设计原则

　　壁厚应比钢模增加10-15%

　　加强筋间距≤150mm

　　避免尖角（R角≥3mm）

　　冷却系统优化

　　采用随形冷却水道设计

　　小孔径≥8mm

　　距型面距离：1.5-2倍孔径

　　寿命预测

　　普通塑料：100-150万次

　　工程塑料：50-80万次

　　维护周期：每10万模次检查

　　对比分析

　　参数Alumold-4007075-T6H13钢Alumold-150

　　强度★★★★★★★★★★★★★★★★★

　　导热★★★★★★★★★★★★

　　耐磨★★★★★★★★★★★★★★

　　成本★★★★★★★★★★