5454是一种以镁为主要强化元素、具有优异耐蚀性和良好焊接性能的中高强度铝-镁系合金,广泛应用于海洋工程、化工设备及低温容器等领域。
力学性能
抗拉强度:约240~310 MPa(取决于热处理状态)。
屈服强度:约110~200 MPa。
延伸率:10%~20%,具有良好的塑性。
硬度:布氏硬度(HB)约60~90。
耐蚀性:在海水、工业大气等环境中表现出优异的抗腐蚀性能,优于5052、5083等合金。适用于海洋工程、化工设备等腐蚀性环境。
焊接性:焊接性能良好,可采用氩弧焊、电阻焊等方法,焊后强度损失小。
加工性:易于冷加工(如冲压、弯曲)和热加工(如挤压、锻造),适合复杂形状成型。
低温性能:在低温环境下仍保持良好韧性,适用于低温储罐等场景。
热加工(锻造、挤压、轧制)
1、温度控制
加热温度:450~500℃,均匀加热至奥氏体化,避免局部过热导致晶粒粗大。
终锻/挤压温度:≥400℃,防止温度过低引发裂纹。
冷却方式:空冷或水雾冷却,控制冷却速率以减少残余应力。
2、变形量控制
单次变形量建议≤50%,总变形量需根据产品形状和性能要求调整。
挤压比(挤压筒截面积/产品截面积)通常控制在10~30,以获得均匀组织。
3、典型应用
挤压:制造管材、型材(如船舶龙骨、化工管道)。
轧制:生产板材、带材(用于储罐、压力容器)。
冷加工(冲压、弯曲、拉伸)
1、预处理要求
材料状态:优先选择O态(退火)或H112态(半硬),塑性较好。
表面处理:冷加工前需去除氧化皮、油污,防止加工缺陷。
2、工艺参数
冲压:凸模圆角半径≥2倍板厚,凹模间隙为板厚的10%~15%。
弯曲:最小弯曲半径≥2倍板厚(H32态需≥3倍),避免开裂。
拉伸:拉伸系数建议≥0.5,多次拉伸时需中间退火(350~400℃/1~2h)。
3、典型应用
冲压:制造燃料箱、卡车车身面板。
弯曲:加工管道接头、船舶甲板支架。
焊接工艺
1、焊接方法选择
TIG焊(氩弧焊):适用于薄板(≤6mm),焊缝质量高。
MIG焊:适合中厚板(6~25mm),效率高。
搅拌摩擦焊(FSW):无熔化过程,减少气孔和裂纹,适用于厚板及异种材料连接。
2、焊接材料匹配
焊丝:推荐ER5356(含5%Mg)或ER5183(含4.5%Mg),与母材成分接近。
保护气体:纯氩(Ar)或Ar+2%O₂(提高电弧稳定性)。
3、工艺要点
预热:板厚≥10mm时预热至100~150℃,减少焊接应力。
焊后处理:自然冷却或强制风冷,避免急冷导致裂纹;必要时进行去应力退火(300~350℃/2h)。
4、典型应用
船舶结构焊接、化工储罐环缝焊接、低温容器纵缝焊接。