WELDURAL铝合金模具的CNC加工参数

　　WELDURAL 高强可焊铝合金板材技术规格与应用分析

　　1. 产品定位与开发背景

　　WELDURAL是欧洲铝业针对焊接结构优化开发的高强度Al-Zn-Mg系铝合金，完美解决传统7xxx系焊接裂纹敏感性问题。其核心价值在于：

　　焊接系数突破性达到0.9（传统7xxx系仅0.6-0.7）

　　焊后自然时效能力（无需人工时效即可恢复强度）

　　同时保持母材强度≥500MPa量级

　　WELDURAL化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　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

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　机械能力学能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥180

　　屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥110

　　伸长率 δ5 (%)：≥14

　　注 ：棒材室温纵向力学能

　　试样尺寸：直径≤150

　　屈服276Mpa

　　弯曲极限强度228 MPa 103 MPa

　　泊松比0.330

　　疲劳强度 62.1 MPa

　　固溶温度是：520℃

　　退火温度为：415℃?(2-3)h以28℃/h降温速度从415℃冷至260℃。

　　熔化温度：615～655℃。

　　比热容：90

　　技术标准AMS--A-250/11

　　质量特征

　　密度：2.710g/cm3。

　　泊松比：20℃(68F)时为0.33。

　　弹模量：拉伸：69GPa(10×106psi)

　　【WELDURAL状态简介】

　　铝合金基本状态代号：

　　·F 自由加工状态

　　适用于在成型过程中，对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品，该状态产品的力学能不作规定(不常见)

　　·O 退火状态

　　适用于经退火获得强度的加工产品(偶尔会出现)

　　·H 加工硬化状态

　　适用于通过加工硬化提高强度的产品，产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理(一般为非热处理强化型材料)

　　·W 固熔热处理状态

　　一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段(不常见)

　　·T 热处理状态

　　(不同于F、O、H状态)

　　3. 关键性能参数

　　3.1 力学性能（H321状态）

　　性能指标典型值测试标准

　　抗拉强度480-520MPaEN 485-2

　　屈服强度420-450MPaEN 485-2

　　延伸率10-12%ISO 6892

　　焊接接头强度430-460MPaISO 4136

　　弯曲半径2t(90°)EN 12373

　　3.2 特殊性能表现

　　特性数据测试方法

　　焊接裂纹敏感指数12（安全阈<25）ISO 17642

　　焊后时效速率7天达90%强度EN 1706

　　低温韧性(-196°C)45J（母材）ISO 148-1

　　4. 典型工业应用

　　4.1 交通运输领域

　　轨道车辆：

　　高速列车底架焊接总成（满足EN 12663-1标准）

　　地铁司机室整体焊接结构（疲劳寿命>10⁷次）

　　特种车辆：

　　应用部位解决方案优势

　　装甲车侧围抗弹性能提升30%

　　消防车云梯减重25% vs 钢制方案

　　4.2 海洋工程

　　LNG运输船：

　　次屏蔽层焊接面板（通过-165°C冲击测试）

　　采用双面双弧焊工艺（变形量<3mm/m）

　　海洋平台：

　　直升机甲板模块

　　腐蚀速率<0.02mm/年（ASTM G52）

　　5. 先进焊接工艺

　　5.1 推荐焊接方法

　　焊接工艺参数配置措施

　　双脉冲MIG基值电流80A/峰值160A氦氩混合气体保护

　　激光-电弧复合激光功率4kW/间隙0.2mm实时焊缝跟踪系统

　　搅拌摩擦焊轴肩直径15mm/倾角2°在线力控±5%

　　5.2 焊材匹配方案

　　焊丝选择：

　　ER5356（通用型）

　　ER5183（耐蚀优先）

　　定制焊丝（含0.6%Sc）

　　保护气体：

　　化学组成复制代码

　　Ar(70%) + He(25%) + CO₂(5%)

　　6. 表面处理技术

　　6.1 防腐体系

　　阳极氧化：

　　工艺阶段控制要点

　　电解氧化电流密度1.5A/dm²

　　封闭处理镍盐溶液80°C×30min

　　涂层系统：

　　底漆：环氧富锌（膜厚50μm）

　　面漆：聚氨酯（膜厚80μm）

　　6.2 特殊功能处理

　　激光织构化：

　　表面微坑直径20-100μm

　　湿润角从75°降至8°

　　离子镀膜：

　　膜层类型性能提升

　　TiN耐磨性×5倍

　　DLC摩擦系数0.1