WELDURAL铝合金在航空航天结构件中的应用

　　WELDURAL 圆棒铝合金综合技术分析

　　一、材料基础信息

　　WELDURAL 是国际上的高强度可焊铝合金品牌，其技术标准源自法国铝业协会标准。从名称中的"WELD"可判断这是专门优化焊接性能的铝合金品种。

　　WELDURAL实测化学成分：

　　铝 Al(小值)：余量

　　硅 Si：0.30~0.6

　　铁 Fe：0.10~0.30

　　铜 Cu：≤0.10

　　锰 Mn：≤0.10

　　镁 Mg：0.35~0.6

　　铬 Cr：≤0.05

　　锌 Zn：≤0.15

　　钛 Ti：≤0.10

　　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力学性能：

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥245

　　条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥140

　　伸长率 δ10 (%)：≥10

　　注 ：型材室温纵向力学性能

　　试样尺寸：所有厚度

　　状态：铝及铝合金拉(轧)制无缝管 (H32)

　　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5106次时160MPa(23ksi);R.R.Moore型试验。

　　性能：具有良好的延展性、抗蚀性;

　　应用：电子、电气用弹簧、开关、接插件、引线框架、连接器、端子、振动片等。WELDURAL用于弹性材料;弹性要求特别高时，选用WELDURAL;

　　功能：适用于制作弹性元件、零件、耐蚀零件和抗磁零件等材料。

　　规格：厚度：0.08-4.0 ; 宽度：8.0-600

　　二、核心材料特性

　　1. 机械性能（T6状态）

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　　>性能指标>典型值>测试标准

　　抗拉强度470-520MPaISO 6892-1

　　屈服强度400-440MPaISO 6892-1

　　延伸率10-14%ISO 6892-1

　　断裂韧性28-32MPa·√mASTM E399

　　2. 特殊性能优势

　　焊接系数：0.85-0.95（母材性能保持率）

　　热影响区软化度：仅降低8-12%（普通7000系降低30%+）

　　自然时效稳定性：焊接后4周内实现90%强度恢复

　　三、应用领域

　　1. 焊接结构关键件

　　大型船舶焊接龙骨

　　桥梁伸缩缝承力结构

　　海上平台管节点

　　LPG运输罐体焊接环缝

　　2. 移动装备领域

　　全铝挂车大梁焊接总成

　　矿用车体骨架焊接件

　　铁路货车厢体焊接结构

　　3. 特种设备

　　雷达天线可展开结构

　　火箭燃料贮箱焊接环

　　核电站乏燃料转运容器

　　四、加工技术要点

　　1. 焊接工艺规范

　　推荐方法：变极性等离子弧焊（VPPAW）

　　保护气体：Ar+30%He混合气

　　预热温度：80-120℃（板厚>15mm时）

　　层间温度：<150℃

　　2. 机加工参数

　　刀具材质：金刚石涂层硬质合金

　　切削速度：200-280m/min

　　进给量：0.08-0.12mm/rev

　　冷却方式：微量润滑（MQL）

　　五、材料对比优势

　　与其他焊接铝合金对比：

　　相比5083-H321：强度提升45%，焊接变形量减少30%

　　相比6061-T6：疲劳寿命提高2-3倍

　　相比7005-T6：应力腐蚀门槛值提高50%