AlCa5 高强度耐蚀铝合金详细解析
AlCa5（或类似牌号如5XXX系列含钙铝合金）是一种高强度、耐腐蚀的铝合金，常用于船舶、化工、汽车等行业，兼具良好的机械性能与抗腐蚀性。
ALCA5化学成分：
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
铝(Al) 余量
注：单个:≤0.05;合计:≤0.15
ALCA5铝棒力学性能：
密度：20℃(68℉)时为 2.83g/cm3(0.102lb/in3)。
退火温度 415℃(775℉)
固溶温度 475℃(890℉)
时效温度 120-175℃(250-350℉)
注 ：管材室温纵向力学性能
试样尺寸：所有壁厚
1.2 物理性质
参数数值
密度2.68 g/cm³
电导率30-35% IACS
热导率130-150 W/(m·K)
熔点范围580-650°C
热膨胀系数23.8×10⁻⁶/°C (20-100°C)
弹性模量70-72 GPa
2. 机械性能（典型状态）
状态抗拉强度 (MPa)屈服强度
(MPa)延伸率 (%)硬度 (HB)
O（退火态）180-22070-10018-2245-55
H32（1/4硬态）240-280190-23010-1470-80
H34（半硬态）280-320240-2708-1280-90
H38（全硬态）320-360290-3305-890-100
关键特性：
优异的耐海水腐蚀性能，优于普通5XXX铝合金。
焊接性能良好，适合船舶结构焊接。
冷加工硬化率高，适合高强度需求应用。
3. 主要应用领域
3.1 船舶与海洋工程
船体外壳：耐海水腐蚀，抗生物附着。
海上平台结构：抗盐雾腐蚀，长期稳定性好。
船舶甲板：高强轻量化，减少燃油消耗。
3.2 化工与能源
化工储罐：耐酸、碱介质腐蚀。
LNG运输罐：低温韧性优异（-196°C仍保持强度）。
石油管道内衬：抗硫化氢腐蚀。
3.3 汽车工业
新能源汽车电池壳体：轻量化+耐电解液腐蚀。
底盘结构件：高抗冲击性。
散热器板：导热+耐腐蚀平衡。
3.4 其他应用
建筑幕墙：耐候性优于普通铝合金。
食品加工设备：符合FDA卫生标准。
4. 耐腐蚀性能对比
介质AlCa5表现5052铝合金304不锈钢
海水★★★★★★★★★★★★★★
酸性(pH=3)★★★★★★★★★★★★
碱性(pH=10)★★★★★★★★★★★★
盐雾(500h)轻微氧化局部点蚀无锈蚀
优势总结：
✅ 耐海水腐蚀接近不锈钢，但重量轻50%
✅ 成本仅为不锈钢的1/3
✅ 可焊接性优于大多数高强铝合金
5. 加工与热处理
5.1 推荐加工工艺
冷轧：适用于薄板（0.2-6mm）生产
挤压：用于复杂截面型材（如船舶龙骨）
冲压：汽车覆盖件成型（回弹量小）
5.2 焊接要点
首选方法：
MIG焊（ER5356焊丝）
FSW（搅拌摩擦焊）
预热温度：80-120°C（防止冷裂纹）
焊后处理：建议350°C/2h去应力退火
5.3 表面处理
阳极氧化：增加表面硬度（可达800HV）
喷涂：环氧树脂涂层用于化工环境
化学镀镍：极端腐蚀环境使用
6. 典型应用案例
LNG运输船液货舱：-162°C低温下无脆裂
深海钻井平台支架：20年免维护设计寿命
电动汽车电池托盘：通过IP67防水测试
7. 结论
AlCa5铝合金通过钙元素合金化，在保持5XXX系铝合金良好成形性的同时，实现了：
✔ 强度提升20%（对比5052）
✔ 耐蚀性接近不锈钢
✔ 优异的焊接与低温性能
特别适用于苛刻腐蚀环境下的结构件，是海洋工程与新能源领域的理想材料选择。
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