WELDURAL铝合金的抗冲击性能

　　WELDURAL铝合金（可焊接高强度铝合金）综合解析

　　WELDURAL（通常指 7xxx系改进型，如 7020、7005 或 欧洲EN AW-7020）是一种专为 焊接结构优化 的高强度铝合金，广泛应用于 交通运输、和压力容器 领域，在 强度-可焊性-耐蚀性 之间实现了出色平衡。

　　WELDURAL化学成分：

　　硅 Si ：0.40 ;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 Mg：2.6～3.6 ;

　　锌 Zn：0.2 ;

　　锰 Mn：0.50 ;

　　铬Cr ：0.30 ;

　　铁 Fe： 0.40;

　　Ti：0.05;

　　铝 Al ：余量 。

　　WELDURAL力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：165～265。

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥90

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。

　　退火温度 415℃(775℉)

　　固溶温度 475℃(890℉)

　　时效温度 120-175℃(250-350℉)

　　注 ：无缝管的力学性能

　　试样尺寸：直径>12.5

　　WELDURAL热处理工艺：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120min;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10min或10～30min;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　一、核心特性

　　1. 高强度 & 优异可焊性

　　抗拉强度：

　　T6状态：≥ 350-400 MPa（与6061-T6相当）。

　　焊缝强度：可达母材的 80-90%（远优于7075）。

　　屈服强度：≥ 280-320 MPa，适合承力焊接结构（如车架、船体）。

　　2. 焊接性能

　　适用工艺：

　　MIG/TIG焊：无需预热（对比2024需150°C预热）。

　　摩擦焊（FSW）：焊缝区无热影响区软化。

　　焊丝匹配：推荐 ER5356 或 ER5183（Mg含量匹配）。

　　3. 耐蚀性

　　应力腐蚀敏感性：极低（通过Cu含量控制＜0.1%）。

　　海洋环境：优于2024，接近5083，但仍需 涂层防护（如阳极化+封闭）。

　　4. 加工与成型性

　　冷成型：可弯曲（小弯曲半径≈4t，t为板厚）。

　　机加工：需锋利刀具（推荐金刚石涂层刀）。

　　二、典型用途

　　1. 交通运输

　　轨道交通：高铁/地铁车体骨架（减重30% vs 钢）。

　　卡车底盘：焊接纵梁、悬挂支架（如Volvo重型车）。

　　2. 与船舶

　　装甲车辆：轻量化焊接炮塔结构（如德国“拳师犬”装甲车）。

　　快艇船体：抗海水腐蚀+高冲击韧性。

　　3. 压力设备

　　LNG燃料罐：-196°C低温韧性良好。

　　液压缸筒：焊接后无需热处理。

　　4. 运动器材

　　自行车车架（如高端山地车）、攀岩装备。

　　三、对比同类铝合金

　　特性WELDURAL (7020-T6)6061-T65083-H1167075-T6

　　抗拉强度 (MPa)350-400310270570

　　焊缝强度保留率85-90%70%95%50%

　　耐蚀性中高中极高低

　　成本中高低中高

　　注：WELDURAL是 焊接结构 的黄金平衡点，强度接近6061，可焊性对标5083。

　　四、使用建议

　　1. 焊接工艺优化

　　保护气体：Ar+30%He 提升熔深（用于厚板）。

　　焊后处理：

　　自然时效：T4状态焊后放置96小时恢复强度。

　　人工时效：T6焊后热处理（120°C/24h）。

　　2. 防腐设计

　　阳极化：硬质氧化（HV≥400）或铬酸氧化。

　　涂层：环氧底漆+聚氨酯面漆（如船舶应用）。

　　3. 禁忌

　　避免与铜/钢直接接触：需绝缘垫片防电偶腐蚀。