QC-7铝合金焊接工艺的挑战与解决方案

　　QC-7铝合金圆棒综合技术报告

　　材料基本概况

　　QC-7是美国铝业公司(Alcoa)开发的7000系列铝合金，属于Al-Zn-Mg-Cu系超高强度铝合金，主要满足航空航天和领域对极端性能材料的严苛要求。

　　关键性能指标

　　▌机械性能（T6状态）：

　　极限抗拉强度：620-690MPa

　　屈服强度：570-630MPa

　　延伸率：6-9%

　　硬度：190-220HB

　　断裂韧性KIC：≥28MPa·√m

　　▌物理特性：

　　密度：2.83g/cm³

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/℃

　　热导率：145W/(m·K)

　　比强度：220kN·m/kg

　　QC-7实测化学成分：

　　Cu0.15-0.4-,

　　Si0.4-0.8,

　　Fe0.7-,

　　Mn0.15-,

　　Mg0.8-1.2-,

　　Zn0.25-,

　　Cr0.04-0.35-,

　　Ti0.15

　　力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa) ) 140-180

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa) )≥115

　　试样尺寸：所有壁厚

　　注：管材室温纵向力学性能

　　质量特征

　　密度：2.75g/cm3。

　　弹性模量：拉伸：70.3GPa(10.2×106psi)，剪切26.4GPa(3.83×106psi)，压缩71.7GPa(10.4×106psi)

　　疲劳强度：H321和H116状态：循环5*106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　特殊应用领域

　　◆ 航天领域：

　　运载火箭燃料储箱加强环

　　卫星承力结构件

　　空间站舱段连接机构 ◆ 领域：

　　装甲车复合装甲基板

　　舰载垂直发射系统导轨

　　高超音速飞行器热结构件 ◆ 高端工业：

　　巨型压铸机模板

　　粒子加速器支撑结构

　　深海探测器耐压壳体

　　创新加工工艺

　　■ 新型热处理技术：

　　多级固溶处理（485℃/2h+495℃/1h）

　　脉冲时效工艺（120℃/12h+160℃/8h循环） ■ 先进加工技术：

　　超声辅助切削（降低切削力30%）

　　低温铣削（-50℃加工环境）

　　质量控制要点

　　① 熔体纯净度要求：

　　氢含量≤0.10ml/100g

　　夹渣尺寸≤5μm ② 微观组织控制：

　　晶粒度≤50μm

　　强化相尺寸10-30nm

　　市场供应规格

　　● 标准直径：20-500mm ● 特制规格：

　　超大尺寸（600-800mm）

　　超精密级（圆度≤0.01mm） ● 特殊状态：

　　T77（新开发的高耐蚀状态）

　　超细晶状态（晶粒≤10μm）