AA 2014 T6511 铝合金：高强度与优异焊接性能的结合
AA 2014 T6511 铝合金概述
AA 2014 是一种典型的热处理强化型铝合金，属于 Al-Cu-Mg-Si 系（2xxx 系列）。该合金在 T6511 状态（固溶处理、应力消除拉伸后人工时效）下，兼具高强度、良好切削加工性与可焊性，是航空航天、重型机械结构件及高强度焊接结构的常用材料。经固溶处理后人工时效，合金能保持稳定的力学性能，适合制造承受高应力的关键部件。
主要性能参数
一般性能
| 性能项目 | 数值 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 2.8 g/cm³ | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
力学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 弹性模量 | 73.0 GPa | T6511 | AA 标准, ASTM B241 | |
| 平面应变断裂韧性 | 22.0 - 35.0 MPa·√m | — | — | 典型锻造 2xxx 系列铝合金数值 |
| 泊松比 | 0.33 | — | — | 典型锻造 2xxx 系列铝合金数值 |
| 剪切模量 | 26.0 - 27.5 GPa | — | — | 典型锻造 2xxx 系列铝合金数值 |
| 抗拉强度 | 415.0 MPa | T6511 | AA 标准, ASTM B241 | |
| 抗拉强度 | 440.0 MPa | T6511 | AA 标准, ASTM B241 | |
| 抗拉强度 | 470.0 MPa | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
热学性能
| 性能项目 | 温度 | 数值 | 状态 | 相关标准 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 线膨胀系数 | 20 °C | 2.3×10⁻⁵ 1/K | T6511 | AA 标准, ASTM B241 | |
| 线膨胀系数 | 100 °C | 2.3×10⁻⁵ 1/K | T6511 | AA 标准, ASTM B241 | |
| 熔点范围 | — | 505.0 - 635.0 °C | T6511 | AA 标准, ASTM B241 | |
| 比热容 | — | 816.0 - 963.0 J/(kg·K) | — | — | 典型锻造 2xxx 系列铝合金数值 |
| 热导率 | — | 134.0 - 193.0 W/(m·K) | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
电学性能
| 性能项目 | 数值 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 电导率 | 20,000,000 - 29,000,000 S/m | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 电阻率 | 3.45×10⁻⁸ - 5.0×10⁻⁸ Ω·m | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
化学成分 (质量分数, %)
| 元素 | 含量范围 | 状态 | 相关标准 |
|---|---|---|---|
| 铬 (Cr) | 0.1 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 铜 (Cu) | 3.9 - 5.0 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 铁 (Fe) | 0.70 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 镁 (Mg) | 0.2 - 0.8 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 锰 (Mn) | 0.4 - 1.2 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 硅 (Si) | 0.5 - 1.2 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 钛 (Ti) | 0.15 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
| 锌 (Zn) | 0.25 | T6511 | AA 标准, ASTM B241 |
工艺性能
| 性能项目 | 评价 | |
|---|---|---|
| 钎焊 | 暂无已知或成熟的钎焊工艺 | |
| 耐蚀性能 | 应力腐蚀开裂倾向：在垂直于晶粒方向的拉应力区域可能发生工作损伤，实验室样品损伤有限；总体评价：尚可，原则上需防护 | |
| 一般切削加工性 | 退火态(O)差，其他状态良好至可接受 | |
| 成形加工性 | 一般状态下：T3、T4、T451 较差；T6、T651、T6510、T6511 不适宜 | |
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