WELDURAL铝合金应力腐蚀防护技术

　　Weldural模具铝合金全面技术解析

　　一、材料背景与发展

　　Weldural（俄文В95，相当于美标7075改进型）是苏联时期研发的可焊接高强度铝合金，专为解决传统Al-Zn-Mg-Cu系合金焊接性差的问题而开发。该材料在保持高强度的同时，通过优化成分配比实现了良好的焊接性能。

　　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)

　　WELDURAL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.

　　WELDURAL应用：

　　硬铝模WELDURAL：在硬度和机械强度方面，它是硬铝模WELDURAL系列中性能为的铝合金。不仅适合于制造大批量注塑模以及特大批量吹塑、热成型等模，而且还适合于要求高机械强度的机器和机械零件。有优良的加工特性。

　　硬铝模WELDURAL：适用于生产小批量和中等批量的注塑模，大批量吹塑和热成型模。特别适合于进行焊接修理。

　　硬铝模WELDURAL：适合于制造RI型低压鞋模。有优良的加工特性(断屑性)。

　　硬铝模WELDURAL：适用于制造注塑、吹塑、热成型、薄膜和可扩张聚苯乙烯的原型模。特别适合于进行焊接修理。

　　三、核心物理特性

　　1. 基本物性参数

　　密度：2.82 g/cm³

　　熔点区间：480-640℃

　　热导率：130 W/(m·K)

　　线膨胀系数：23.5×10⁻⁶/K

　　电阻率：52 nΩ·m

　　2. 典型力学性能(T1状态)

　　抗拉强度：520-550 MPa

　　屈服强度：460-490 MPa

　　伸长率：10-12%

　　冲击韧性：30-35 J/cm²

　　硬度：140-150 HB

　　四、突出材料特性

　　1. 焊接性能突破

　　焊接裂纹敏感性比7075降低60%

　　焊后强度保持率可达母材的85-90%

　　可采用常规MIG/TIG焊接工艺

　　2. 特殊性能优势

　　时效硬化特性：自然时效4周可达T3状态性能

　　抗应力腐蚀：优于传统7xxx系合金

　　疲劳性能：10⁷次循环疲劳极限达180MPa

　　五、热处理工艺规范

　　标准处理流程：

　　固溶处理：

　　温度：465-475℃

　　时间：1h/25mm厚度

　　冷却：水淬(20-40℃)

　　时效处理：

　　自然时效(T3)：室温放置96小时

　　人工时效(T6)：120℃×24h

　　特殊处理工艺：

　　焊后热处理：100℃×12h稳定化处理

　　去应力退火：220℃×2h

　　六、典型应用领域

　　1. 焊接结构模具

　　大型复合材料成型模具

　　汽车覆盖件焊接夹具

　　航空航天工装焊接组件

　　2. 特殊工业应用

　　铁路车辆焊接结构件

　　船舶上层建筑

　　压力容器焊接壳体

　　3. 模具制造领域

　　需要焊接修复的精密模具

　　大型组合式模具框架

　　热作模具镶块焊接组件

　　七、加工工艺要点

　　1. 焊接技术规范

　　焊丝选择：推荐ER5356/ER5183

　　预热温度：80-120℃

　　层间温度：≤150℃

　　保护气体：Ar+25%He混合气

　　2. 机械加工参数

　　车削速度：200-350 m/min

　　铣削进给：0.05-0.15 mm/齿

　　钻孔转速：3000-5000 rpm

　　八、材料性能对比

　　特性Weldural70756082

　　焊接性★★★★☆★★☆☆☆★★★★★

　　强度★★★★☆★★★★★★★★☆☆

　　耐蚀性★★★☆☆★★☆☆☆★★★★☆

　　成本1.2x1.0x0.8x

　　九、使用注意事项

　　存储要求：

　　避免与钢、铜材料直接接触存放

　　建议湿度控制<60%RH

　　加工要点：

　　焊后需进行稳定化热处理

　　精加工前建议进行去应力退火

　　表面处理：

　　推荐阳极氧化+封闭处理

　　化学镀镍层厚度建议≥15μm

　　十、典型应用案例

　　某航天器燃料贮箱：

　　焊接接头强度保持率89%

　　通过-196℃低温测试

　　高铁车体焊接结构：

　　比钢制结构减重40%

　　满足30年使用寿命要求

　　大型注塑模具框架：

　　整体焊接成型尺寸15×3m

　　变形量控制在0.1mm/m以内

　　Weldural特别适用于需要高强度与良好焊接性相结合的模具和结构件应用，是传统7xxx系合金的重要补充。