ALHIGHCE铝合金板材耐腐蚀性与焊接性能对比实验

　　ALHIGHCE板材铝合金的特性及用途

　　基本概述

　　ALHIGHCE是一种高强高韧特种铝合金板材，属于Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金。该合金专为极端工况下的高性能应用而开发，在航空航天、国防和高端装备制造领域有的作用。

　　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.

　　核心特性

　　1. 机械性能

　　超高强度：典型抗拉强度550-620MPa

　　优异韧性：断裂韧性KIC可达35MPa·√m

　　zhuoyue疲劳性能：107循环下的疲劳强度达240MPa

　　优良的耐损伤容限

　　2. 物理特性

　　密度：2.85g/cm³

　　热膨胀系数：23.1×10⁻⁶/K(20-100℃)

　　热导率：121W/(m·K)

　　3. 加工性能

　　热处理响应性：T77状态可获得佳综合性能

　　机加工性能尚可：需使用专用刀具

　　焊接性能有限：推荐采用FSW搅拌摩擦焊

　　化学成分(典型值)

　　元素ZnMgCuZrMnCrSiFeTiAl

　　含量%7.2-8.42.1-2.91.2-2.00.08-0.15≤0.1≤0.05≤0.12≤0.15≤0.06余量

　　主要应用领域

　　1. 航空航天关键部件

　　飞机主承力结构

　　航天器燃料储箱

　　火箭助推器壳体

　　超音速飞行器蒙皮

　　2. 国防装备

　　装甲车辆复合装甲基板

　　舰船上层建筑

　　导弹发射装置

　　军用无人机主结构

　　3. 高端工业应用

　　大型压力容器

　　超重载机械臂

　　深海装备耐压壳体

　　核工业特种容器

　　热处理工艺

　　精密热处理规范：

　　固溶处理：465-475℃保温1小时，水淬

　　预时效：120℃保温8小时

　　终时效：160℃保温24小时(T77状态)

　　特殊处理技术

　　超音速喷丸强化：可提高疲劳寿命3-5倍

　　激光冲击强化：表面残余压应力可达-400MPa

　　复合阳极氧化：形成50-100μm强化层

　　产品规格

　　参数生产范围特殊定制

　　厚度2-80mm可达150mm

　　宽度1000-2500mm3000mm(max)

　　长度3000-12000mm20000mm(max)

　　状态T6,T76,T77T73,T74

　　材料对比优势

　　相较于7075铝合金：

　　强度提高15-20%

　　断裂韧性提高30-40%

　　抗应力腐蚀性能提高50%

　　相较于铝锂合金：

　　成本低40-50%

　　工艺成熟度高

　　各向异性更小

　　使用技术要点

　　加工时应采用小进给量、高转速工艺参数

　　建议使用PCD(聚晶金刚石)刀具加工

　　装配时需采用干涉配合技术

　　长期使用温度不宜超过120℃

　　在腐蚀环境中必须施加防护涂层

　　典型应用案例

　　某型战斗机：采用ALHIGHCE-T77制备机翼主梁，减重18%同时提高载荷能力

　　深海探测器：使用80mm厚ALHIGHCE板材制作耐压舱体，下潜深度达11000米

　　高铁转向架：应用ALHIGHCE合金后疲劳寿命提升至200万次以上

　　ALHIGHCE铝合金代表了现代高强铝合金的高水平之一，其独特的成分设计和精密的热处理工艺使其成为极端环境下结构材料的优先选择。