3.4365铝合金在航天器结构中的减重效果

　　3.4365板材铝合金（EN AW-5019 / AlMg5）的用途及特性

　　3.4365是欧洲标准（EN 573）中的铝合号，对应国际通用牌号为AW-5019（或AlMg5），属于5xxx系列（Al-Mg系）铝合金。该材料以优异的耐腐蚀性、焊接性和中等强度著称，广泛应用于船舶制造、汽车工业和化工设备等领域。

　　1. 核心特性

　　特性描述

　　耐腐蚀性的抗海水腐蚀能力

　　焊接性可焊性优异，适合MIG/TIG焊接

　　中等强度抗拉强度：270-320 MPa（H111/H32状态）

　　塑性好延伸率可达12-18%

　　轻量化密度2.7 g/cm³（比钢轻约65%）

　　3.4365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

　　3.4365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

　　3.4365铝合金热处理工艺

　　1、熔炼

　　3.4365合金特点是含Mn，Mn是难熔金属，熔炼温度应控制在740-760℃。取样前均匀搅拌两次以上，保证金属完全熔化、温度准确、成分均匀。搅拌后在铝液

　　深度的中部、炉膛左右两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉。

　　2、净化与铸造

　　熔体转入静置炉后，用氮气和精炼剂进行喷粉、喷气精炼，精炼温度735-745℃，时间15分钟，精炼完后静置30分钟。通过此过程除气、除渣、净化熔体。　熔

　　铸时在铸模至炉口间有两道过滤装置，炉口有泡沫陶瓷过滤板(30PPI)过滤，铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣。

　　3. 主要应用领域

　　应用领域典型应用部件

　　船舶制造船体结构、甲板、油箱

　　汽车工业车身面板、底盘部件

　　化工设备储罐、管道、换热器

　　建筑装饰幕墙、屋顶结构

　　轨道交通高铁车厢、地铁内饰

　　4. 力学性能（不同状态）

　　状态抗拉强度 (MPa)屈服强度 (MPa)延伸率 (%)硬度 (HB)

　　H111（退火）270-300120-15016-1865-75

　　H32（1/4硬）290-320200-23012-1475-85

　　H34（1/2硬）310-340240-27010-1285-95

　　5. 耐腐蚀性能

　　海水环境：耐点蚀、缝隙腐蚀，适合海洋工程

　　化工介质：耐弱酸、碱溶液（pH 4-9）

　　应力腐蚀开裂（SCC）：低敏感性（优于2xxx/7xxx系）

　　6. 加工与焊接

　　加工建议

　　冷成型：适合深冲、折弯（回弹较小）

　　切削加工：推荐使用硬质合金刀具

　　热处理：不可热处理强化（仅冷作硬化）

　　焊接工艺

　　焊接方法适用性注意事项

　　MIG焊★★★★★推荐ER5356焊丝

　　TIG焊★★★★☆需高纯度氩气保护

　　激光焊★★★☆需控制热输入

　　7. 与其他5xxx系铝合金对比

　　对比项3.4365 (AW-5019)5083 (AW-5083)5052 (AW-5052)

　　Mg含量 (%)4.5-5.64.0-4.92.2-2.8

　　强度 (MPa)270-340275-350170-210

　　耐蚀性★★★★★★★★★☆★★★★

　　焊接性★★★★★★★★★☆★★★★

　　8. 使用注意事项

　　避免高温（>65℃）长期使用 → 可能发生β相（Al₃Mg₂）析出，降低耐蚀性

　　表面处理：建议阳极氧化或涂装（提高耐磨性）

　　存储环境：干燥通风，避免与铜/钢直接接触

　　总结

　　3.4365（AW-5019）铝合金凭借其高镁含量带来的优异耐蚀性和出色的焊接性能，成为船舶、化工和交通运输行业的理想材料。其平衡的强度与塑性使其适用于冷成型加工，而低Cu/Fe含量则确保了在严苛环境（如海水、化工介质）中的长期可靠性。相较于5083铝合金，3.4365在焊接接头韧性和深海耐压性能方面更具优势，目前已被广泛应用于LNG运输船和海洋平台结构等高端领域。