WELDURAL铝合金在增材制造（3D打印）的应用

　　WELDURAL 高强可焊铝合金板材技术手册

　　材料定位与开发背景

　　WELDURAL是深圳超时代软件有限公司开发的新一代高强可焊铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系合金。该材料通过独特的"复合微合金化+分级时效"技术，解决了传统高强铝合金焊接强度下降大的行业难题，焊接接头强度可达母材的95%以上。

　　关键性能指标

　　基础性能（T6状态）

　　参数典型值对比常规焊材

　　抗拉强度480-520MPa+30%

　　屈服强度420-450MPa+35%

　　延伸率12-15%+50%

　　焊接系数≥95%2×

　　疲劳极限(10⁷次)185MPa+40%

　　焊接特性

　　裂纹敏感性：

　　热裂纹指数：3.2（Almen Test）

　　冷裂纹倾向：无（Y型坡口试验）

　　热影响区软化：

　　强度损失：<5%

　　宽度：<1.5mm

　　材料成分设计

　　合金体系

　　WELDURAL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

　　WELDURAL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

　　典型应用领域

　　轨道交通

　　高铁车体大部件：

　　焊接变形控制：<2mm/m

　　腐蚀等级：EN ISO 9227 C4

　　已应用于复兴号侧墙模块

　　地铁牵引梁：

　　动载承受能力：±250MPa@5Hz

　　焊缝疲劳寿命：2×10⁶次

　　通过DIN6701认证

　　工程机械

　　起重机臂架：

　　焊接效率提升：30%（相比钢制）

　　减重效果：40%

　　工作温度范围：-40~+80℃

　　矿山设备结构件：

　　抗冲击性能：50J/cm²

　　耐磨性：HB≥120

　　通过GB/T20118测试

　　焊接工艺方案

　　1. 双脉冲MIG焊

　　工艺参数：

　　基值电流：120-150A

　　峰值电流：220-250A

　　频率：50-80Hz

　　送丝速度：8-10m/min

　　焊接效果：

　　熔深：4-6mm（8mm板）

　　气孔率：<0.5%

　　2. 激光-电弧复合焊

　　设备配置：

　　光纤激光：6kW

　　电弧类型：Plasma

　　工艺优势：

　　焊接速度：2.4m/min（10mm板）

　　热输入降低：40%

　　热处理制度

　　1. 固溶处理

　　温度：460±5℃

　　时间：1h/20mm厚度

　　冷却方式：水淬（>100℃/s）

　　2. 分级时效

　　阶段1：100℃×12h

　　阶段2：160℃×8h

　　阶段3：120℃×24h

　　表面处理技术

　　1. 阳极氧化+封孔

　　膜厚：15-20μm

　　硬度：HV450-500

　　耐蚀性：3000h盐雾试验

　　2. 等离子电解氧化

　　陶瓷层厚度：30-50μm

　　绝缘电阻：>100MΩ

　　热辐射率：0.85-0.90