WELDURAL铝合金的微观组织分析与力学性能

　　WELDURAL 铝合金圆棒全面技术解析

　　一、材料基础与分类

　　1. 基本概况

　　WELDURAL 是一种 高强可焊铝合金，属于 Al-Zn-Mg 系 改良型合金。其核心特点是 优异的焊接性能 和 高静态/动态强度，适用于需要焊接结构的高载荷应用。

　　2. 牌号对照

　　WELDURAL 牌号近似国际牌号主要差异点

　　WELDURAL-7007003 / 7005Zn/Mg 比例优化，焊接裂纹敏感性更低

　　WELDURAL-710- (特殊改良型)添加微量 Zr 提升再结晶抗力

　　WELDURAL-7207N01 (日本 JIS)降低 Cu 含量，提高腐蚀抗力

　　WELDURAL实测化学成分：

　　硅 Si :0.7~1.3 ;

　　铁 Fe:0.5 ;

　　铜 Cu:0.10;

　　锰 Mn: 0.4~1.0;

　　镁 Mg: 0.6~1.2;

　　铬 Cr:0.25;

　　锌 Zn:0.20;

　　钛 Ti:0.10;

　　铝 AL:余量。

　　注:单个:≤0.05;合计:≤0.15

　　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铝合金力学性能：

　　抗拉强度 σb(MPa)：≥310

　　条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥270

　　伸长率 δ5(%)：≥6

　　弹性模量：E 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　热膨胀系数(200-100℃)

　　熔点范围(℃)

　　电导率20℃(68°F)(%ACS)

　　电阻率20℃(68°F)m㎡/m

　　密度(20℃)g/cm3

　　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)≤25

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　三、核心物理特性

　　性能参数WELDURAL-700WELDURAL-710测试标准

　　密度（g/cm³）2.782.80ISO 1183

　　熔点范围（℃）475-630480-635DSC

　　热导率（W/m·K）140135ASTM E1461

　　电导率（%IACS）35-4033-38ASTM B193

　　弹性模量（GPa）7071ASTM E111

　　四、力学性能特征

　　1. 典型力学性能（T6状态）

　　性能指标WELDURAL-700WELDURAL-710

　　抗拉强度（MPa）330-370350-400

　　屈服强度（MPa）280-320300-350

　　延伸率（%）12-1510-13

　　断裂韧性（MPa√m）35-4030-35

　　2. 焊接性能（MIG/TIG）

　　焊接系数（σ_weld/σ_base）：0.85-0.95（优于传统7xxx系）

　　热影响区软化：HAZ强度损失<10%（传统7xxx系可达20-30%）

　　焊后自然时效恢复：室温放置2周，强度恢复90%

　　五、典型应用领域

　　1. 轨道交通

　　高铁/地铁车体结构（焊接框架、端梁）

　　轻量化货车车厢（承载横梁）

　　2. 汽车工业

　　电动车电池托盘（高比强度+可焊性）

　　商用车大梁（抗疲劳性能优异）

　　3. 工程机械

　　挖掘机动臂（焊接结构高载荷部件）

　　起重机伸缩臂（轻量化+耐腐蚀）

　　4. 船舶与海洋工程

　　高速艇船体焊接结构

　　海上平台模块化连接件

　　六、加工工艺指南

　　1. 焊接工艺（MIG）

　　参数推荐值

　　焊丝匹配ER5356 / ER5183

　　电流（A）180-240（1.2mm焊丝）

　　保护气体Ar + 25% He（减少气孔）

　　预热温度80-120℃（厚板焊接）

　　2. 机加工参数

　　加工方式切削速度（m/min）进给量（mm/r）

　　车削180-2200.15-0.25

　　铣削150-2000.1-0.2

　　钻孔30-500.05-0.12

　　七、表面处理方案

　　1. 防腐处理

　　阳极氧化（10-20μm）：硫酸体系，提高耐蚀性

　　喷涂防腐：环氧底漆+聚氨酯面漆

　　2. 特殊处理

　　微弧氧化（MAO）：陶瓷层50-80μm，耐磨损

　　激光熔覆：局部增强（如高磨损区域）