AlMg2.5铝合金板材搅拌摩擦焊组织性能分析

　　AlMg2.5板材铝合金综合技术分析

　　基础材料信息

　　AlMg2.5是EN标准的铝合号，属于Al-Mg系不可热处理强化合金，对应国际通用牌号5052系列。该合金具有良好的耐腐蚀性和中等强度，是应用广泛的5xxx系铝合金之一。

　　AlMg2.5化学成分：

　　铝 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： 0.4 0 。

　　AlMg2.5力学性能：

　　抗拉强度(σb ) ：170～305MPa

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹性模量：拉伸：72.4GPa(10.5×106psi)

　　剪切：28.0GPa(4.0×106psi)

　　压缩：73.8GPa(10.7×106psi)

　　AlMg2.5表面质量要求：

　　1、表面不允许有裂纹、腐蚀和硝盐痕迹。

　　2、表面上允许有深度不超过缺陷所在部位壁厚公称尺寸8%的起皮、气泡、表面粗超和局部机械损伤，但缺陷大深度不能超过0.5,缺陷总面积不超过板材总面积

　　的5。

　　3、允许供货方沿型材纵向打光至表面光滑。

　　4、其他要求：有需求方和供货方自己拟定。

　　核心性能特征

　　1. 机械性能(典型值)

　　抗拉强度：175-245 MPa

　　屈服强度：70-195 MPa

　　延伸率：12-25%(50mm标距)

　　硬度：47-77 HB

　　疲劳极限：≈90 MPa(10⁷次循环)

　　弹性模量：69 GPa

　　2. 物理特性

　　密度：2.68 g/cm³(比纯铝低约1%)

　　热膨胀系数：23.8×10⁻⁶/℃(20-100℃)

　　导热系数：138 W/(m·K)

　　电导率：35% IACS

　　熔点范围：605-650℃

　　3. 特殊性能优势

　　优异的耐腐蚀性：尤其是耐海水腐蚀

　　良好的焊接性能：可采用所有常规焊接方法

　　优良的成形性：适合各种冷加工成形

　　高反射率：抛光后可达83%反射率

　　主要应用领域

　　交通运输领域

　　船舶建造：船体板、甲板、上层建筑(占船舶用铝约40%)

　　汽车部件：油箱、车身面板、内饰件

　　轨道交通：地铁/高铁内饰板、车体非结构件

　　航空航天：飞机燃油箱、非承力部件

　　建筑工业

　　建筑幕墙：耐候性要求高的外墙板

　　屋顶材料：轻型耐腐蚀屋面系统

　　装饰材料：室内外装饰面板

　　隔热系统：建筑隔热材料基板

　　化工设备

　　化工容器：酸碱储存罐

　　管道系统：耐腐蚀输送管道

　　化工设备：反应釜衬里、塔器内件

　　海洋工程：海水淡化设备、海洋平台部件

　　电子电气

　　电器外壳：配电箱、控制柜

　　电子部件：散热器、屏蔽罩

　　LED组件：反射基板、散热基板

　　电容器：电解电容器外壳

　　其他应用

　　食品工业：食品加工设备、容器

　　医疗器械：医疗设备外壳、推车

　　印刷行业：PS版基、印刷滚筒

　　领域：轻型装甲、军事设备外壳

　　加工工艺要点

　　1. 成形加工

　　冷成形性：，可进行深冲、拉伸等加工

　　弯曲性能：小弯曲半径约2倍板厚

　　旋压成形：适合制作回转体零件

　　超塑成形：特殊条件下可实现300%延伸率

　　2. 连接技术

　　焊接性能：

　　TIG焊接：推荐4043/5356焊丝

　　MIG焊接：电流参数需jingque控制

　　电阻焊：适合薄板连接

　　机械连接：铆接、螺栓连接性能良好

　　胶接技术：需进行铬酸阳极化预处理

　　3. 热处理工艺

　　退火工艺：345℃×2-3小时，消除加工硬化

　　稳定化处理：150-200℃×1-2小时，消除应力

　　不可热处理强化：仅能通过冷加工提高强度

　　4. 表面处理

　　阳极氧化：形成10-25μm氧化膜

　　化学转化：铬酸盐处理(Alodine)

　　电镀处理：需特殊前处理工艺

　　喷涂系统：环氧底漆+聚氨酯面漆体系

　　特殊工艺处理

　　精整加工技术：

　　镜面抛光：可达Ra 0.1μm以下

　　拉丝处理：形成均匀直纹或乱纹效果

　　喷砂处理：获得均匀亚光表面

　　蚀刻工艺：制作特殊纹理图案

　　复合加工技术：

　　铝-塑料复合板(如铝塑板)

　　铝-橡胶复合减震材料

　　铝-绝缘材料复合结构

　　表面覆膜保护处理

　　使用注意事项

　　应力腐蚀防护：

　　避免高应力与腐蚀介质共同作用

　　设计应力应低于100MPa

　　采用喷丸强化提高抗SCC能力

　　加工硬化控制：

　　大变形量加工需中间退火

　　成形后建议进行稳定化处理

　　注意回弹量补偿设计

　　材料替代选择：

　　更高强度需求：考虑AlMg4.5Mn0.7(5083)

　　更好成形性需求：选用AlMg1(5005)

　　更优焊接性能：选择AlMg3(5754)

　　典型性能数据对比

　　性能参数O状态H32状态H34状态

　　抗拉强度(MPa)170-215230-265250-285

　　屈服强度(MPa)65-100180-215200-235

　　延伸率(%)18-2510-148-12

　　硬度(HB)45-6065-7570-80

　　弯曲性能良好中等

　　AlMg2.5铝合金以其优异的综合性能，在船舶制造、化工设备、交通运输等领域有广泛应用。该材料特别适合需要良好耐腐蚀性和成形性，且对强度要求中等的应用场合。在实际使用中，应根据具体服役环境和功能需求选择合适的加工状态和表面处理方式。