A69铝合金在电子设备散热器的导热性能测试

　　A69铝合金全面技术解析

　　一、材料分类与标准

　　A69铝合金属于Al-Mg-Si系可热处理强化铝合金，俄罗斯ГОСТ标准中的牌号，相当于国际通用的6061铝合金，美国AA标准中对应6061合金，是典型的耐蚀结构铝合金。

　　A69化学成分：

　　硅 Si ：≤0.50

　　铜 Cu ：3.8～4.9

　　镁 Mg：1.2～1.8

　　锌 Zn：≤0.30

　　锰 Mn：0.30～0.9

　　钛 Ti ：≤0.15

　　镍 Ni：≤0.10

　　铁 Fe：0.000～ 0.500

　　铁+镍 Fe+Ni： 0.000～ 0.500

　　A69力学性能：

　　电导率20℃(68℉)---30-40

　　(%IACS)

　　密度(20℃)(g/cm3)---2.78

　　抗拉强度(25°C MPa)---472

　　屈服强度(25°C MPa)---325

　　硬度(500kg力10球)---120

　　延伸率(1.6(1/16in)厚度) ---10

　　大剪应力(MPa)---285

　　注 ：棒材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：棒材直径(方棒、六角棒内切圆直径)≤22

　　A69热处理规范：

　　均匀化退火：加热480～495℃;保温12～14h;炉冷。

　　退火:加热390～430℃;保温时间30～120min;炉冷至300℃，空冷。

　　快速退火：加热350～370℃;保温时间为30～120min;空冷。

　　淬火和时效:淬火495～505℃,水冷;人工时效185～195℃,6～12h,空冷;自然时效:室温96h。

　　A69热处理工艺：

　　状态、退火和新淬火状态下成形性能都比较好，热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格。抗蚀性较差，但用纯铝包覆可以得到有效保护;焊接时易产生裂

　　纹，但采用特殊工艺可以焊接，也可以铆接。

　　质量特征

　　剪切强度：合金(裸)和包铝合金，O状态：152MPa(22ksi);合金(裸)T6，T7451状态：331MPa(48ksi);包铝合金T6，T7451状态：317MPa(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·Moore型测试中循环5×108次，为159MPa(23ksi)。

　　三、核心材料特性

　　1. 机械性能（T6状态）

　　抗拉强度：310-330MPa

　　屈服强度：275-290MPa

　　延伸率：12-17%

　　弹性模量：68.9GPa

　　硬度：HB 95

　　2. 物理性能

　　密度：2.70g/cm³

　　熔点范围：582-652℃

　　热导率：167W/(m·K)

　　线膨胀系数：23.6×10⁻⁶/K(20-100℃)

　　3. 特殊性能

　　耐蚀性：优良，尤其耐海水腐蚀

　　焊接性能：可焊性良好

　　加工性能：热加工和冷加工性能俱佳

　　阳极氧化：氧化膜质量好

　　四、热处理工艺

　　1. 固溶处理

　　温度：530±5℃

　　时间：1-2小时（根据厚度）

　　冷却：水淬（水温<30℃）

　　2. 人工时效

　　T6处理：175℃×8h

　　T4处理：自然时效4-6天

　　五、主要应用领域

　　1. 交通运输

　　船舶上层建筑

　　轨道车辆结构件

　　汽车车身面板

　　2. 建筑结构

　　建筑幕墙

　　门窗框架

　　屋顶结构

　　3. 工业设备

　　化工设备

　　食品加工设备

　　压力容器

　　六、加工制造技术

　　1. 焊接工艺

　　MIG焊接：ER4043或ER5356焊丝

　　TIG焊接：交流TIG，纯Ar保护

　　焊接参数：电流160-220A，电压20-25V

　　2. 机械加工

　　切削速度：150-250m/min

　　进给量：0.1-0.2mm/r

　　刀具材料：硬质合金刀具

　　七、表面处理技术

　　阳极氧化：

　　膜厚10-25μm

　　硬度HV300-500

　　喷涂处理：

　　环氧底漆+聚氨酯面漆

　　耐盐雾800h以上

　　化学转化：

　　无铬转化处理

　　环保型表面处理

　　八、与同类铝合金对比

　　性能指标A69(6061)6063-T65083-H321

　　抗拉强度(MPa)320240340

　　屈服强度(MPa)280215240

　　延伸率(%)151216

　　焊接性★★★★★★★☆★★★★★

　　耐蚀性★★★★☆★★★☆★★★★☆