AlCuMg2铝合金圆棒在航空航天领域应用

　　AlCuMg2 圆棒铝合金的详细技术解析

　　一、AlCuMg2 铝合金概述

　　AlCuMg2(也称2024铝合金)是典型的硬铝(杜拉铝)系列合金，属于Al-Cu-Mg系可热处理强化铝合金。

　　AlCuMg2化学成分：

　　铬(Cr)≤0.04

　　锆(Zr)0.08～0.15

　　锌(Zn)5.7～6.7

　　硅(Si)≤0.12

　　铁(Fe)0.000～0.150

　　锰(Mn)≤0.10

　　镁(Mg)1.9～2.6

　　钛(Ti)≤0.06

　　铜(Cu)2.0～2.6

　　铝(Al) 余量

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　AlCuMg2铝棒力学性能：

　　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 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有壁厚

　　三、机械性能(典型T3状态)

　　抗拉强度(σb)：450-480 MPa

　　屈服强度(σ0.2)：310-330 MPa

　　伸长率(δ5)：10-15%

　　硬度(HB)：120-135

　　弹性模量(E)：72 GPa

　　疲劳极限：140 MPa

　　四、物理特性

　　密度：2.78 g/cm³

　　线膨胀系数(20-100℃)：23.2×10⁻⁶/℃

　　热导率：121 W/(m·K)

　　电导率：30-40% IACS

　　五、核心特性分析

　　高强度重量比：强度接近普通钢材，重量仅为钢的1/3

　　优异的疲劳性能：特别适合承受循环载荷的部件

　　良好的加工性：

　　切削性能优良，可获得高表面质量

　　冷加工性能好，可进行轧制、拉伸等成型

　　热处理响应性：

　　可通过固溶+时效(T6/T62)获得佳性能

　　自然时效(T3/T4)状态也有良好性能

　　六、主要应用领域

　　1. 航空航天领域

　　飞机机身结构件(占现代飞机铝合金用量的70%)

　　机翼蒙皮和桁条

　　航天器燃料储箱

　　2. 交通运输

　　高速列车车体结构件

　　卡车底盘部件

　　船舶上层建筑

　　3. 军事装备

　　装甲车履带板

　　导弹壳体

　　军用桥梁构件

　　4. 工业设备

　　精密机床导轨

　　注塑机模板

　　液压缸筒

　　七、加工及热处理技术

　　热加工工艺：

　　热加工温度范围：350-450℃

　　锻造温度：380-430℃

　　挤压温度：400-450℃

　　热处理规范：

　　固溶处理：495±5℃保温，水淬

　　人工时效：190±5℃保温8-12小时

　　退火：415℃保温2-3小时，炉冷

　　焊接特性：

　　可焊性评级：一般(需特殊工艺)

　　推荐焊接方法：MIG焊(5356焊丝)

　　焊后需重新热处理消除应力

　　八、耐蚀性能与防护

　　耐蚀特点：

　　耐大气腐蚀性能中等

　　对晶间腐蚀敏感

　　耐应力腐蚀性能较差

　　防护措施：

　　表面包铝处理(常用)

　　阳极氧化(膜厚≥20μm)

　　涂装防护(底漆+面漆)

　　九、市场常用规格(圆棒)

　　直径(mm)供应状态典型用途

　　10-30T3精密轴类零件

　　30-60T4结构连接件

　　60-150T6承力结构件

　　150-300F大型锻件坯料

　　十、与类似合金对比

　　特性AlCuMg270756061

　　强度★★★★☆★★★★★★★★☆☆

　　韧性★★★☆☆★★☆☆☆★★★★☆

　　焊接性★★☆☆☆★☆☆☆☆★★★★★

　　耐蚀性★★☆☆☆★★☆☆☆★★★★☆

　　疲劳性★★★★★★★★★☆★★★☆☆