AlZnMgCu1.5铝合金的CNC加工特性

　　AlZnMgCu1.5板材铝合金 用途及特性

　　材料定位与核心优势

　　AlZnMgCu1.5是第七代航空级超高强铝合金的代表性牌号，通过创新的Zn/Mg/Cu三元协同强化体系设计，在保持优异塑性的同时实现700MPa级超高强度，成为目前综合性能强的可焊铝合金之一。

　　AlZnMgCu1.5化学成分

　　铝(Al) 余量

　　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

　　AlZnMgCu1.5铝棒力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥530

　　伸长应力 σp0.2 (MPa)：≥400

　　伸长率 δ10 (%)：≥5

　　弹性模量：72GPa，

　　热膨胀系数23.5

　　熔点范围490-630

　　电导率41

　　电阻率0.0415

　　退火温度415，

　　固溶温度475，

　　时效温度125-175

　　斯录注 ：管材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有

　　AlZnMgCu1.5铝合金特点

　　1、高强度可热处理合金。

　　2、优异的耐热性能。

　　3、良好的耐疲劳性能。

　　4、良好的刚度、比强度。

　　5、良好的机械加工性。

　　6、优异的耐应力腐蚀开裂性能。

　　关键性能参数

　　1. 力学性能（T7751状态）

　　性能指标典型值对比优势

　　抗拉强度710-740MPa超越7475-T761

　　屈服强度680-710MPa媲美Ti-6Al-4V

　　延伸率8-10%超高强铝优

　　断裂韧性42MPa·m¹/²比7050高25%

　　疲劳极限280MPa10⁷次循环

　　2. 物理化学性能

　　密度：2.83g/cm³（比钢轻65%）

　　热导率：140W/(m·K)（铜的80%）

　　耐蚀性：EXCO级≥EA（盐雾2000h）

　　焊接性：焊后强度保持率≥90%

　　3. 微观结构特征

　　强化相：η'(MgZn₂)+T(Al₂Mg₃Zn₃)纳米相

　　晶界结构：连续非共格析出相

　　织构强度：≤2.5（各向异性指数）

　　高端应用领域

　　1. 航空航天

　　机翼整体壁板：20m级超长构件

　　航天器燃料箱：耐-253℃低温环境

　　直升机旋翼：疲劳寿命≥5000h

　　2. 国防

　　装甲车辆：抗23mm冲击

　　导弹壳体：马赫数8耐热需求

　　舰载设备：耐海洋气候腐蚀

　　3. 轨道交通

　　高铁车体：350km/h级轻量化

　　磁悬浮轨道：抗电磁干扰特性

　　地铁防撞梁：吸能≥120kJ/m

　　先进制备技术

　　1. 熔铸工艺

　　电磁纯净化：氢含量≤0.08ml/100g

　　多级均匀化：465℃×24h+475℃×12h

　　异步轧制：总变形量＞95%

　　2. 热处理规范

　　固溶处理：475℃×2h+485℃×1h（水淬）

　　多级时效：

　　预时效：100℃×8h

　　终时效：120℃×24h

　　回归再时效：170℃×1h+120℃×24h

　　3. 连接技术

　　焊接方式参数要点接头效率

　　FSW转速800rpm，进给120mm/min98%

　　LBW功率8kW，速度3m/min95%

　　EBW加速电压150kV97%

　　技术经济性分析

　　1. 性能优势

　　比强度：251MPa·cm³/g（钢的3.2倍）

　　损伤容限：da/dN＜10⁻⁶mm/cycle

　　环境适应性：-200℃~150℃全温域稳定

　　2. 成本效益

　　应用场景替代材料综合成本降幅

　　飞机蒙皮钛合金40%

　　装甲防护高强钢35%

　　航天结构复合材料30%