3.4365铝合金搅拌摩擦焊接头的组织性能调控

　　3.4365铝合金板材的用途与特性分析

　　3.4365实测化学成分：

　　Al :余量

　　硅 Si :≤0.25

　　铜 Cu :≤0.10

　　镁 Mg:2.2~2.8

　　锌 Zn:≤0.10

　　锰 Mn:≤0.10

　　铬 Cr:0.15~0.35

　　铁 Fe: 0.000~ 0.400

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　3.4365力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥205

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥170

　　伸长率 δ5 (%)：≥9

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　二、核心特性

　　机械性能

　　状态 抗拉强度(MPa) 屈服强度(MPa) 延伸率(%)

　　O 170-240 70-120 ≥15

　　H24 240-300 160-220 8-12

　　显著优于纯铝（抗拉强度约80MPa）

　　加工硬化率适中，适合冲压成形

　　耐腐蚀性

　　镁元素形成致密氧化膜，在海洋环境中（5%NaCl溶液）年腐蚀率＜0.02mm

　　抗应力腐蚀开裂性能优于5xxx系高镁合金（如5083）

　　加工性能

　　焊接性：可采用MIG/TIG焊接，焊后强度保持率＞85%

　　冷成形性：小弯曲半径可达板厚的1.5倍（O状态）

　　物理特性

　　密度：2.68g/cm³（比钢轻65%）

　　导热系数：138W/(m·K)（适用于散热部件）

　　三、典型应用领域

　　交通运输

　　船舶：甲板面板、舱壁（替代传统304不锈钢减重40%）

　　轨道车辆：地铁车厢侧墙（案例：德国ICE列车用量达2.8吨/节）

　　化工设备

　　醋酸储罐（耐浓度≤80%醋酸溶液）

　　LNG运输船绝缘箱体（-165℃低温冲击韧性优异）

　　建筑装饰

　　沿海建筑幕墙（迪拜帆船酒店使用类似合金）

　　抗台风百叶窗（可承受60m/s风压）

　　特种用途

　　防爆设备外壳（通过ATEX认证）

　　雷达天线罩（透波率＞95%）

　　四、选材对比建议

　　对比项 3.4365 5052 6061

　　强度 ★★☆ ★★ ★★★

　　耐蚀性 ★★★ ★★☆ ★★

　　焊接性 ★★★ ★★☆ ★★

　　成本 1.1倍 基准 1.3倍

　　选用原则：

　　需同时要求中高强度+耐腐蚀时优选3.4365

　　纯耐蚀场景可选5052降低成本

　　结构承重件建议6061-T6

　　五、加工注意事项

　　热加工温度范围：260-370℃（避免400℃以上导致晶粒粗化）

　　表面处理推荐：

　　化学氧化（厚度0.5-3μm）

　　氟碳喷涂（PVDF涂层耐候性＞20年）

　　存储要求：相对湿度＜60%环境下与铜合金隔离存放

　　六、进展

　　德国AMAG公司2023年开发的改良型3.4365-RX版本：

　　添加0.2%Sc微合金化

　　疲劳寿命提升3倍（2×10⁶次循环）

　　已应用于空客A350辅助燃油箱