WELDURAL铝合金圆棒在精密机械零件的应用

　　WELDURAL圆棒铝合金的用途及特性

　　一、WELDURAL铝合金概述

　　WELDURAL（又称7020铝合金）是一种Al-Zn-Mg系可焊接高强度铝合金，属于热处理强化型铝合金，具有优异的焊接性能、中高强度和良好的耐腐蚀性。其Zn-Mg合金体系使其在焊接后仍能保持较高强度，广泛应用于交通运输、航空航天、船舶制造及运动器材等领域。

　　二、WELDURAL铝合金的主要特性

　　1. 机械性能

　　中等至高强度：抗拉强度 310-380 MPa（T6状态）

　　良好的焊接性能：焊接后强度损失较小（相比其他高强铝）

　　较高的疲劳强度

　　良好的冷成型性

　　2. 物理特性

　　密度：约 2.78 g/cm³（比钢轻约65%）

　　导热性：良好，适用于散热结构

　　导电性：中等（约35% IACS）

　　耐腐蚀性：优于2000系铝合金，但低于5000系

　　3. 加工性能

　　可焊接性：（适合TIG、MIG、FSW焊接）

　　机加工性：良好（但比2000系稍差）

　　热处理强化：可通过T6、T7等热处理提高强度

　　WELDURAL的化学成分：

　　硅Si：0.40

　　铁Fe: 0.40

　　铜Cu：0.10

　　Mn:0.15-0.40

　　铬Cr：0.15-0.40

　　镁Mg：2.0-2.8

　　铁+硅Fe+Si：0.60

　　钛Ti：0.15

　　铝Al：余量

　　其他：

　　单个：0.05 合计：0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≤147

　　伸长率 δ10 (%)：≥14

　　拉伸强度(25°CMPa)

　　屈服强度(25°CMPa)

　　硬度500kg力10mm球

　　延伸率1.6mm(1/16in)厚度

　　密度是2.72g/cm3

　　注 ：花纹板室温力学性能，管材室温纵向力学性能。

　　特点：

　　Zn-Mg为主要强化元素（形成η-MgZn₂强化相）

　　低Cu含量，减少焊接裂纹倾向

　　添加Cr、Mn，提高再结晶温度和耐蚀性

　　四、WELDURAL铝合金的典型用途

　　1. 交通运输

　　汽车/卡车底盘结构（轻量化设计）

　　轨道交通车体焊接部件（如高铁、地铁）

　　自行车/摩托车车架（高强轻量化）

　　2. 航空航天与船舶

　　飞机机身焊接结构（非主承力件）

　　船舶上层建筑（焊接甲板、舱壁）

　　航天器燃料箱（需焊接轻量化结构）

　　3. 工业与运动器材

　　压力容器（焊接气瓶、储罐）

　　起重机臂架（高强轻量化）

　　自行车赛车架、登山装备

　　五、WELDURAL铝合金的热处理工艺

　　固溶处理（T4）：470-490°C水淬，提高塑性

　　人工时效（T6）：120-140°C，16-24小时，提高强度

　　过时效（T7）：160-180°C，提高耐应力腐蚀性

　　六、WELDURAL与其他铝合金对比

　　特性WELDURAL (7020)6061 (Al-Mg-Si)5083 (Al-Mg)2024 (Al-Cu)

　　强度（MPa）310-380240-310270-330400-470

　　焊接性良好差

　　耐蚀性良好良好较差

　　典型用途焊接结构通用结构船舶/化工航空结构

　　WELDURAL的定位：

　　比6061强度更高，焊接性更好

　　比2024更易焊接，但强度稍低

　　比5083强度高，但耐蚀性稍逊

　　七、使用注意事项

　　焊接建议：

　　推荐使用ER5356或ER5183焊丝

　　焊后可进行局部时效处理恢复强度

　　机加工：

　　刀具需保持锋利，避免粘刀

　　防腐措施：

　　海洋环境建议采用阳极氧化或涂层保护

　　适用限制：

　　不适合300°C以上长期使用

　　避免与铜合金直接接触（电偶腐蚀）

　　八、总结

　　WELDURAL（7020）圆棒铝合金是高强可焊铝合金的材料，在需焊接的轻量化结构中具有的优势。其优异的焊接性+中高强度使其成为汽车、轨道交通、船舶、运动器材等领域的理想选择。