WELDURAL板材在航空焊接部件中的实际应用案例

　　WELDURAL 铝合金板材全面技术解析

　　1. 材料背景与核心特性

　　WELDURAL是一种特殊设计的可焊高强铝合金，属于Al-Zn-Mg系，通过优化成分实现焊接性能与强度的完美平衡。其主要特点包括：

　　✅ 焊接性能优异（焊接系数达0.85-0.9）

　　✅ 中高强度（T6状态抗拉强度480-520MPa）

　　✅ 良好的抗应力腐蚀性能

　　✅ 的冷热加工性能

　　WELDURAL化学成分：

　　铝 Al ：余量

　　硅 Si ：≤0.40

　　铜 Cu ：≤0.10

　　镁 g：4.0～4.9

　　锌 Zn：≤0.25

　　锰 n：0.40～1.0

　　钛 Ti ：≤0.15

　　铬 Cr：0.05～0.25

　　铁 Fe： 0.000～ 0.400

　　注：单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　WELDURAL力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40(%IACS)

　　抗拉强度(25°C Pa)---472

　　屈服强度(25°C Pa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　剪应力(Pa)---285

　　注 ：管材室温力学性能

　　试样尺寸：壁厚/ (所有)

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.90g/c3。

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152Pa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331Pa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317Pa(46ksi)。

　　硬度：O状态：60HB;T6,T7451状态：150HB;数据取自直径10球及在500kg载荷下30s的测试结果。

　　泊松比:0.33。

　　弹性模量：拉伸：71.0GPa(10.3×106psi)，剪切：26.9GPa(3.9×106psi)，压缩72.4GPa(10.5×106psi)

　　疲劳强度：T6，T7451，T73状态：光滑无缺口试件在R·R·oore型测试中循环5×108次，为159Pa(23ksi)。

　　3. 机械性能（不同状态对比）

　　状态抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)

　　O280-320140-18018-2270-80

　　T4350-390220-26014-1795-105

　　T6480-520420-45010-12135-145

　　T73440-470380-41012-14120-130

　　4. 核心应用领域

　　4.1 焊接结构领域（核心优势）

　　🚢 船舶制造：甲板、舱壁焊接结构

　　🏗 桥梁工程：可焊轻量化桥梁组件

　　🏭 压力容器：焊接罐体与管道系统

　　4.2 交通运输

　　🚄 高铁车体：焊接框架结构

　　🚛 卡车拖车：轻量化货厢

　　⛴ 渡轮上层建筑

　　4.3 特种装备

　　🏗 塔吊臂架：高强焊接结构

　　⚡ 电力铁塔：耐候焊接件

　　🏭 化工设备：耐蚀焊接容器

　　5. 焊接技术指南

　　5.1 推荐焊接工艺

　　方法适用性关键参数强度保持率

　　MIG焊★★★★☆焊丝ER5356，Ar+25%He保护85-88%

　　TIG焊★★★★☆交流焊，ER5183焊丝83-86%

　　搅拌摩擦焊★★★★★转速800-1200rpm，进给100-200mm/min92-95%

　　5.2 焊接预处理要点

　　表面清理：脱脂+不锈钢丝刷处理

　　预热温度：80-120°C（板厚>10mm时）

　　层间温度：≤150°C

　　6. 热处理工艺

　　6.1 标准热处理流程

　　固溶处理：465±5°C/1h → 水淬（30-50°C）

　　自然时效：T4状态（室温96h）

　　人工时效：

　　T6：120°C×24h

　　T73：110°C×8h + 160°C×12h

　　6.2 焊后热处理建议

　　去应力退火：250°C×1h（炉冷）

　　局部时效：对焊接区进行120°C×12h补充时效

　　7. 机械加工参数

　　加工方式刀具材料切削速度(m/min)进给量(mm/rev)

　　车削硬质合金200-2500.15-0.25

　　铣削PCD刀具300-3500.08-0.12

　　钻孔钴高速钢25-300.05-0.08

　　攻丝TiN涂层10-15-