WELDURAL模具铝复杂模具制造的解决方案

　　WELDURAL模具铝全面技术分析

　　WELDURAL实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　未指定的其他元素：单个：≤0.05;合计：≤0.15

　　注：①在生产者或供者与买方都同意下，挤压件和锻件(Zr+Ti)限量大可定为0.25%

　　WELDURAL力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。WELDURAL用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用WELDURAL;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　二、核心应用领域

　　1. 模具制造

　　注塑模具：适用于ABS、PC、PP等塑料成型

　　吹塑模具：轻量化设计，适用于PET瓶、容器成型

　　压铸模辅助结构：模座、支撑板、滑块等

　　2. 航空航天

　　飞机结构件焊接组件

　　导弹外壳及内部支撑结构

　　3. 与高强焊接结构

　　装甲车辆轻量化部件

　　可焊接高强框架结构

　　三、关键性能

　　1. 机械性能（T6状态）

　　参数数值测试标准

　　抗拉强度450-480 MPaISO 6892

　　屈服强度350-380 MPaISO 6892

　　延伸率≥10%ISO 6892

　　硬度140-150 HBWASTM E10

　　断裂韧性~30 MPa·√mASTM E399

　　2. 热性能

　　高工作温度：150℃（长期）/250℃（短期）

　　热导率：~138 W/(m·K)（优于大多数模具钢）

　　线膨胀系数：23.5×10⁻⁶/K

　　3. 焊接性能

　　可焊性（类似5xxx系铝合金）

　　推荐焊丝：ER5356 或 ER4043

　　焊缝强度：可达母材的80-90%

　　四、材料特性

　　1. 强化机制

　　主要强化相：MgZn₂（η相）

　　时效硬化（T6状态）

　　冷作硬化（H状态）

　　2. 加工性能

　　切削性良好（优于6061铝合金）

　　抛光可达镜面（Ra≤0.1μm）

　　3. 抗腐蚀性

　　耐海水腐蚀（优于2024铝合金）

　　可阳极氧化（推荐硬质氧化）

　　五、模具设计建议

　　1. 结构优化

　　适用于大尺寸模具（重量>200kg时经济性显著）

　　冷却水道设计灵活（导热性好，冷却速度快）

　　2. 表面处理方案

　　处理工艺效果适用情况

　　硬质阳极氧化硬度HV800高耐磨需求

　　DLC涂层摩擦系数≤0.2精密脱模

　　化学镀镍耐腐蚀性提升塑料腐蚀性环境

　　六、典型应用案例

　　案例1：汽车内饰注塑模

　　模具尺寸：1600×800×350mm

　　生产寿命：30万次

　　冷却效率提升20%

　　案例2：无人机机身焊接框架

　　结构减重40%（相比钢制框架）

　　焊接变形<0.5mm

　　七、WELDURAL vs. 其他模具铝对比

　　特性WELDURAL70756061

　　强度480MPa570MPa310MPa

　　可焊性优差优

　　导热性138 W/mK130 W/mK167 W/mK

　　典型用途焊接模高强模通用模

　　八、维护与翻新

　　定期检查（每5000模次检查裂纹）

　　激光熔覆修复（适用于局部损坏）

　　再时效处理（T6状态可恢复90%性能）

　　九、选材建议

　　✅ 适用：

　　需要焊接的模具结构

　　轻量化高强模具

　　短期高温工况（<250℃）