WELDURAL模具鋁技術白皮書

　　WELDURAL實測化學成分：

　　硅Si：0.50

　　鐵Fe: 0.50

　　銅Cu：3.8-4.9

　　錳Mn：0.30-1.0

　　鎂Mg：1.2-1.8

　　鉻Cr：0.10

　　鋅Zn：0.25

　　鋁Al：余量

　　WELDURAL力學性能：

　　抗拉強度 σb (MPa)：110-136

　　伸長率 δ10 (%)： ≥20

　　退火溫度為：415℃。

　　屈服強度 σs (MPa) ≥110

　　伸長率 δ5 (%) ≥12

　　試樣毛坯尺寸 所有壁厚

　　質量特征

　　密度：2.75g/cm3。

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

　　疲勞強度：H321和H116狀態(tài)：循環(huán)5*106次時160MPa(23ksi);R.R.Moore型試驗。

　　2. 關鍵性能參數(shù)

　　2.1 機械性能（T6熱處理態(tài)）

　　參數(shù)數(shù)值范圍測試標準

　　抗拉強度420-460 MPaISO6892-1

　　屈服強度350-380 MPaISO6892-1

　　延伸率10-15%ISO 6892-1

　　硬度120-135 HBWISO 6506-1

　　沖擊韌性25-30 J/cm2ASTM E23

　　2.2 物理性能

　　參數(shù)數(shù)值備注

　　密度2.80 g/cm3比鋼輕64%

　　熱導率160 W/(m·K)20-200℃

　　線膨脹系數(shù)23.6×10??/K20-300℃

　　電阻率50 nΩ·m適合EDM加工

　　 焊接性能：氬弧焊裂紋敏感性評級A級（ISO 17643）

　　 冷熱疲勞抗力：優(yōu)于傳統(tǒng)模具鋁2倍

　　3. 核心優(yōu)勢與應用定位

　　3.1 核心優(yōu)勢

　　? zhuoyue焊接性——可修復性遠超7xxx系鋁合金

　　? 高韌性抗開裂——延伸率>10%，適合沖擊工況

　　? 快速機加工——切削效率比鋼高300%

　　? 均勻各向同性——橫向/縱向性能差異<5%

　　3.2 典型應用領域

　　行業(yè)具體應用性能需求匹配

　　汽車覆蓋件模具車門/引擎蓋拉伸?？箾_擊+可現(xiàn)場修復

　　家電外殼模具大型注塑模架輕量化+高導熱

　　低壓鑄造模具鋁合金輪轂模具耐熱循環(huán)+焊接修補

　　復合材料模具碳纖維預浸料成型模低熱膨脹+抗化學腐蝕

　　4. 加工與熱處理指南

　　4.1 機加工參數(shù)推薦

　　工藝刀具類型切削速度 (m/min)進給 (mm/rev)

　　粗銑硬質合金200-3000.15-0.25

　　精銑PCD刀具500-8000.05-0.10

　　車削CVD涂層150-2500.10-0.20

　　4.2 熱處理規(guī)范

　　復制代碼固溶處理：495±5℃×1h → 水淬人工時效：160±5℃×10h → 空冷退火工藝：350℃×2h →爐冷

　　5. 焊接與修復技術

　　5.1 焊接工藝選擇

　　方法適用場景填充材料

　　TIG焊精密修復ER4043/ER5356

　　MIG焊大型結構ER5183

　　攪拌摩擦焊無變形對接無需填料

　　5.2 焊后處理要點

　　焊后24小時內進行時效處理（120℃×4h）

　　焊縫打磨需使用SiC砂輪（避免Al粘附）

　　6. 與競品性能對比

　　指標WELDURAL7075-T62024-T3P20鋼

　　焊接性★★★★★★★☆☆☆★★★☆☆★☆☆☆☆

　　強度★★★☆☆★★★★☆★★★☆☆★★★★★

　　韌性★★★★☆★★☆☆☆★★★☆☆★★☆☆☆

　　導熱★★★★☆★★★☆☆★★★☆☆★★☆☆☆

　　成本★★★☆☆★★★★☆★★★☆☆★★☆☆☆

　　 性：需要頻繁維修/改模的柔性制造場景

　　7. 使用注意事項

　　7.1 防腐蝕管理

　　長期存放需涂油保護（尤其沿海環(huán)境）

　　避免與銅/鋼直接接觸（需絕緣墊片）

　　7.2 壽命延長建議

　　每5萬次循環(huán)進行應力消除退火（300℃×1h）

　　表面推薦硬質陽極氧化（膜厚25-30μm）

　　8. 成功應用案例

　　豐田車門模具：實現(xiàn)6次大型焊接修復，壽命延長至80萬沖次

　　海爾注塑模架：減重1.2噸，生產(chǎn)效率提升25%

　　航天器復材模具：成功耐受150℃/1000次熱循環(huán)

　　 結論

　　WELDURAL是可焊接模具鋁的技術，特別適用于：

　　需要反復修改設計的試制模具

　　承受間歇性沖擊載荷的成型設備

　　追求快速換模/維修便捷的柔性生產(chǎn)線