ALHIGHCE铝合金焊接性能测试与工艺

　　ALHIGHCE铝合金全面解析

　　核心特性概述

　　ALHIGHCE是一种高强高导电铝合金，专为需要同时兼顾优异导电性能和结构强度的应用场景开发，属于创新型特种铝合金。

　　ALHIGHCE化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　ALHIGHCE力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　ALHIGHCE热处理规范：

　　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30～120in;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2～10in或10～30in;空冷。

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

　　关键性能参数

　　1. 电学性能（突出优势）

　　导电率：58-62% IACS (国际退火铜标准)，远超常规铝合金

　　体积电阻率：2.78-3.00 nΩ·m (20°C)

　　电流承载能力：比普通6系铝合金高35-40%

　　2. 机械性能

　　抗拉强度：310-340 MPa (T6状态)

　　屈服强度：260-290 MPa

　　延伸率：12-15%

　　疲劳强度：10⁷周次下140-160 MPa

　　3. 物理特性

　　密度：2.71 g/cm³

　　热导率：210-230 W/(m·K)

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K (20-100°C)

　　熔点范围：640-655°C

　　典型应用领域

　　电力传输领域

　　高压输电导线（替代部分铜导线）

　　变电站导电结构件

　　大电流母线排

　　轨道交通第三轨

　　电子电气领域

　　高功率散热器基板

　　芯片封装散热框架

　　5G基站射频部件

　　新能源车电控系统壳体

　　特殊工业应用

　　电解设备导电结构

　　粒子加速器真空室组件

　　磁悬浮系统导流轨

　　大型电磁设备支撑结构

　　化学成分设计（专利配方）

　　元素含量范围(%)功能作用

　　Cu0.05-0.15固溶强化，保持导电性

　　Mg0.6-0.9时效强化相形成

　　Si0.3-0.5改善铸造性能

　　Fe≤0.15严格控制杂质

　　B0.001-0.005晶粒细化

　　RE0.05-0.12稀土元素改性

　　Al余量基体

　　特殊加工工艺

　　1. 熔铸技术

　　采用电磁搅拌+超声波处理保证成分均匀性

　　快速冷却凝固技术（冷却速率>100°C/s）

　　2. 热处理工艺

　　三级时效工艺：

　　预时效：80°C×8h

　　中温时效：135°C×6h

　　终时效：165°C×3h

　　3. 塑性加工

　　等温挤压技术（温度控制在320±5°C）

　　多道次冷轧（每道次变形量8-12%）

　　表面处理方案

　　阳极氧化：

　　可形成20-25μm致密氧化层

　　表面电阻增加<5%

　　化学镀镍：

　　特别适合需要焊接的导电部件

　　镀层厚度可控在5-15μm

　　微弧氧化：

　　形成50-100μm陶瓷层

　　绝缘性能优异

　　材料对比优势

　　特性ALHIGHCE6061-T6铜(C11000)

　　导电率(%IACS)6043101

　　强度(MPa)330310220

　　密度(g/cm³)2.712.708.96

　　成本指数1.21.06.8

　　使用注意事项

　　焊接工艺：

　　推荐使用5356焊丝

　　需预热至150-180°C

　　焊后需进行160°C×2h去应力退火

　　机加工要点：

　　切削速度：200-300 m/min

　　进给量：0.1-0.15 mm/rev

　　推荐使用PCD刀具

　　环境适应性：

　　长期工作温度范围：-50°C至180°C

　　湿度>85%环境需表面防护

　　耐盐雾性能：1000h无明显腐蚀

　　ALHIGHCE铝合金通过创新的微合金化设计和精密工艺控制，成功突破了传统铝合金导电率与强度的倒置关系，在电力电子、新能源等高端领域具有的优势。该材料特别适合需要轻量化同时要求高导电的场景，是铜材料的理想替代选择之一。