WELDURAL模具铝全面技术解析（高强可焊模具专用铝合金）
WELDURAL是法国Pechiney公司开发的特殊铝合金系列，专为需要焊接修复的大型模具设计，在保持高强度同时具有优异的焊接性能，特别适合大型注塑模和吹塑模应用。
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
WELDURAL铝合金特点
1、高强度可热处理合金。
2、优异的耐热性能。
3、良好的耐疲劳性能。
4、良好的刚度、比强度。
5、良好的机械加工性。
6、优异的耐应力腐蚀开裂性能。
二、机械性能表现
典型机械性能（T6状态）
温度条件抗拉强度(MPa)屈服强度(MPa)延伸率(%)硬度(HB)
室温(20°C)480-520420-46010-12140-150
150°C380-400330-35012-15120-130
200°C320-340280-30015-18100-110
特殊性能优势
焊接性能：
裂纹敏感性指数<3（常规模具铝>8）
焊接效率系数：0.85-0.90
热影响区强度保持率：>75%
抗应力腐蚀：
SCC阈值应力：220 MPa
盐雾试验：>1000小时（等级9）
疲劳性能：
10⁷周次疲劳强度：180 MPa
缺口敏感系数：1.8
三、典型应用领域
塑料加工模具
大型注塑模：
汽车仪表板模具（投影面积>4㎡）
家电外壳模具（如冰箱门体）
物流托盘模具（带复杂冷却系统）
吹塑成型模：
汽车油箱模具（多层共挤）
大型容器模具（200L以上）
医用包装制品模具
特种塑料模具：
光学透镜模具（表面Ra<0.05μm）
含玻纤增强塑料模具
微发泡成型模具
其他工业应用
橡胶硫化模具
复合材料压制成型模
低熔点合金铸造模
四、焊接修复技术
专用焊接工艺
材料匹配：
焊丝型号：ER5356（Mg含量5%）
保护气体：Ar+30%He混合气
参数控制：
TIG焊接：电流120-180A，速度8-12cm/min
MIG焊接：电压22-26V，送丝速度6-8m/min
预热温度：80-120°C（厚度>25mm时）
焊后处理：
去应力退火：180°C/4h
局部时效：90°C/24h+120°C/8h
表面精加工：振动抛光+电解抛光
五、热处理规范
标准热处理流程
固溶处理：
温度：465±5°C
保温时间：1.5h/25mm厚度
淬火介质：60-80°C水
人工时效：
单级时效：120°C/24h
双级时效：100°C/8h + 160°C/12h（高强方案）
稳定化处理：
循环热处理：3次（-196°C→150°C）
最终硬度控制：145±5 HB
六、加工工艺要点
精密加工方案
粗加工：
刀具：SiAlN涂层硬质合金
切削参数：vc=600-800m/min，fz=0.15-0.25mm/z
冷却方式：微量润滑(MQL)
精加工：
高速铣削：20,000-30,000rpm
表面粗糙度控制：Ra<0.8μm
尺寸精度：IT7级
特种加工：
超声辅助加工（20kHz）
电化学抛光（电流密度15A/dm²）
激光修整（脉冲能量50mJ）
七、表面处理技术
功能性表面处理
硬质阳极氧化：
膜厚：50-80μm
显微硬度：400-500HV
孔隙率：<5%
复合镀层：
化学镀Ni-P（含PTFE）
厚度：25-30μm
摩擦系数：0.08-0.12
激光表面合金化：
添加材料：WC+Co粉末
表面硬度：1200-1500HV
耐塑料侵蚀性提高5倍
八、典型应用案例
汽车工业应用
奔驰门板整体注塑模（重8.5吨）
宝马格栅复杂纹理模具（蚀刻深度0.3mm）
『新能源』车电池壳体模具（模温控制±1°C）
包装行业应用
可口可乐PET瓶吹塑模（寿命150万次）
医药泡罩包装成型模（医用级表面）
多层食品包装共挤模（7层结构）
九、维护保养规范
专业维护方案
日常保养：
专用铝合金清洗剂（pH7.5-8.5）
防锈处理：气相防锈技术
存放湿度：<40%RH
损伤修复：
激光熔覆修复（粉末匹配）
冷焊修补（变形量<0.05mm）
纳米复合涂层填补
寿命评估：
超声波探伤（裂纹检测）
硬度梯度测试
三维扫描尺寸比对
十、技术发展趋势
未来改进方向
智能模具集成：
嵌入式温度传感器
应力自监测系统
绿色制造：
无铬表面处理技术
可再生铝合金材料
极端应用：
高压注塑（>2500bar）
超高速成型（周期<5s）
WELDURAL通过独特的成分设计平衡了强度与可焊性，其综合性能参数使其成为大型可维修模具的首选材料，特别适合现代模块化模具制造体系。
