QC-7铝合金激光焊接接头微观组织与力学性能分析

　　QC-7铝合金的用途及特性分析

　　基本概述

　　QC-7铝合金是一种新型高性能铝合金，由江苏奇创金属新材料有限公司研发生产。该合金在传统7xxx系列铝合金基础上进行了优化改进，兼具高强度、良好韧性和优异的综合性能，适用于对材料性能要求严苛的高端工业应用领域。

　　QC-7化学成分：

　　硅 Si ：≤0.50

　　铜 Cu ：3.8～4.9

　　镁 Mg：1.2～1.8

　　锌 Zn：≤0.30

　　锰 Mn：0.30～0.9

　　钛 Ti ：≤0.15

　　镍 Ni：≤0.10

　　铁 Fe：0.000～ 0.500

　　铁+镍 Fe+Ni： 0.000～ 0.500

　　QC-7力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40

　　(%IACS)

　　密度(20℃)(g/cm3)---2.78

　　抗拉强度(25°C MPa)---472

　　屈服强度(25°C MPa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　大剪应力(MPa)---285

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　QC-7热处理规范：

　　均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

　　退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

　　快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

　　物理性能

　　密度：2.82g/cm³

　　熔点范围：477-638°C

　　比热容：0.9J/(g·K)

　　导电率：30-35%IACS

　　特殊性能优势

　　强度-韧性平衡：优化合金成分和热处理工艺实现了更好的强韧性匹配

　　加工性能改良：切削性能比传统7xxx系合金提升20%

　　残余应力低：特殊的热处理工艺减少了加工变形风险

　　主要应用领域

　　航空航天

　　飞机翼梁、肋板等承力结构

　　航天器连接支架

　　无人机机身框架

　　交通运输

　　高铁车辆转向架构件

　　重型卡车轻量化部件

　　特种车辆防撞结构

　　工业装备

　　大型注塑机模板

　　精密机床底座

　　重型机械承载部件

　　其他领域

　　高端运动器材(赛车车架、竞技自行车部件)

　　装备(轻量化装甲、导弹部件)

　　海洋工程设备(需配合表面防护处理)

　　热处理工艺

　　标准热处理

　　T6处理：475°C×2h固溶+120°C×24h时效

　　T73处理：475°C×2h固溶+107°C×8h+163°C×24h双级时效

　　特殊工艺

　　形变热处理(热机械处理)

　　分级时效工艺

　　深冷处理技术

　　加工性能

　　切削加工

　　推荐切削速度：150-300m/min

　　进给量：0.1-0.3mm/r

　　刀具材料：推荐使用金刚石涂层刀具

　　成形性能

　　冷成形性：有限(需退火状态)

　　热成形温度：350-450°C

　　焊接性能

　　常规焊接：不推荐

　　特殊焊接：可采用搅拌摩擦焊(FSW)

　　表面处理建议

　　阳极氧化(推荐硬质阳极氧化)

　　化学转化膜处理

　　喷涂防护(底漆+面漆系统)

　　复合防护处理(阳极氧化+封闭+喷涂)

　　与其他铝合金对比

　　特性QC-7707570502024

　　抗拉强度(MPa)520-580500-570490-550430-470

　　屈服强度(MPa)460-510430-500420-480290-320

　　延伸率(%)8-125-116-1010-20

　　应力腐蚀敏感性中等高中等低