WELDURAL铝合金微观组织与力学性能的关联性研究

　　WELDURAL铝合金的用途及特性

　　WELDURAL铝合金概述

　　WELDURAL是一种可热处理强化的铝合金，属于Al-Cu-Mg系合金，主要应用于焊接结构领域。这类铝合金在航空航天、交通运输和建筑行业有着广泛的应用。

　　WELDURAL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 。

　　WELDURAL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)

　　物理特性

　　密度：约2.8 g/cm³

　　熔点范围：约520-640°C

　　热膨胀系数：23.6×10⁻⁶/°C (20-100°C)

　　热导率：约150 W/(m·K)

　　电导率：约30% IACS

　　机械性能

　　抗拉强度：

　　退火状态：约240 MPa

　　T6热处理状态：约420 MPa

　　屈服强度：

　　退火状态：约120 MPa

　　T6热处理状态：约370 MPa

　　伸长率：

　　退火状态：约20%

　　T6热处理状态：约10%

　　硬度：

　　退火状态：约70 HB

　　T6热处理状态：约120 HB

　　疲劳强度：约140 MPa (10⁷ cycles)

　　热处理工艺

　　WELDURAL铝合金通常采用T6热处理工艺：

　　固溶处理：495-505°C，保持1-2小时，然后快速水淬

　　人工时效：155-165°C，保持8-12小时

　　主要用途

　　航空航天领域：

　　飞机机身结构件

　　翼梁和翼肋

　　起落架部件

　　交通运输领域：

　　高速列车车身结构

　　汽车底盘部件

　　卡车车架

　　建筑领域：

　　大型建筑结构

　　桥梁构件

　　高层建筑幕墙支撑结构

　　其他工业应用：

　　压力容器

　　储罐

　　重型机械设备框架

　　焊接性能

　　WELDURAL铝合金因其名称所示，具有良好的焊接性能：

　　可采用TIG、MIG等常规焊接方法

　　焊后强度可达到母材的60-70%

　　焊接热影响区较小

　　焊后通常需要进行热处理以恢复性能

　　腐蚀性能

　　在大气环境中具有中等耐蚀性

　　对海水腐蚀较为敏感

　　可通过阳极氧化或涂层提高耐蚀性

　　易受应力腐蚀开裂影响，特别是在T6状态

　　加工性能

　　切削加工性：中等，刀具磨损较快

　　成形性：退火状态下成形性良好

　　锻造性：可在350-450°C温度范围内锻造

　　表面处理：适合阳极氧化、电镀等表面处理

　　与其他铝合金的比较

　　相比于2XXX系列其他合金，WELDURAL具有更好的焊接性能

　　强度低于7075但韧性更好

　　比6XXX系列合金具有更高的强度但成形性稍差

　　加工成本低于7XXX系列合金

　　注意事项

　　热处理时需要严格控制温度和时间

　　焊接后建议进行适当的热处理

　　在腐蚀环境中使用时建议进行防护处理

　　设计时应考虑其疲劳性能

　　WELDURAL铝合金因其优异的综合性能和良好的焊接特性，在需要高强度焊接结构的应用中占据重要地位。