鋁合金-汽車輕量化技術-xxxx(已修改)
2025-03-15 14:00 本頁面
【正文】 汽車輕量化技術 鋁合金 主要內(nèi)容 汽車輕量化背景 1 鋁合金基礎知識 2 汽車用鋁合金現(xiàn)狀 3 鋁合金汽車板工藝 4 輕量化發(fā)展方向 5 一、汽車輕量化背景 ? 輕量化的必然性 ? 汽車質(zhì)量每減輕１ %，可節(jié)省燃料消耗 ％ ~%； ? 車輛每減重 100 kg， CO2排放量可減少約 5 g/km，在轎車中每使用 1 kg鋁，可在其使用壽命期內(nèi)減少 20 kg尾氣排放； ? 汽車尾氣排放與油耗成正相關； ? 現(xiàn)有汽車越來越高級化，附加裝置也越來越多。同樣使得輕量化成了必然 。 ? 汽車輕量化的主要對象 ? 由表 2可以知：發(fā)動機、底盤、車身及內(nèi)外裝占轎車總質(zhì)量的比例較大 ,減重潛力也較大。轎車車身是轎車中重量較大的部件，約占汽車總重量的 30％，所以車身的鋁化舉足輕重。 表 2 轎車各部分的質(zhì)量比例 名稱 發(fā)動機 底盤（除傳動系） 車身 傳動系 內(nèi)裝外裝 其他 質(zhì)量比例（ %） 10~15 19~24 20~28 5~10 20~25 8~13 鋁合金車身板的應用及減重效果 ? 輕量化的手段 ? (1)優(yōu)化汽車車身框架結(jié)構； ? (2)用高強度輕質(zhì)材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼鐵材料。 ? 主要有： ? ? ? ? 4. 鈦合金 ? ? 二、鋁合金基礎知識 ? 鋁合金的特點： 鋁的密度?。? g/cm179。），約為鋼（ g/cm179。）的1/3。用鋁合金代鋼鐵可減重 50% 左右 ,由于鋁的表面易氧化形成致密而穩(wěn)定的氧化膜（鈍化），所以耐蝕性好。鋁有較好的鑄造性，由于鋁的融化溫度低，流動性好，易于制造各種復雜形狀的零件。鋁中加入一種或幾種元素后即構成鋁合金，鋁合金相對于純鋁可以提高強度和硬度，除固溶強化外，有些鋁合金還可以熱處理強化，使有些鋁合金的抗拉強度可超過 600MPa。導熱率和導電率是鋼的 3倍。 ? 鋁合金分類 ? 根據(jù)合金元素和加工工藝特性，可將鋁合金分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。 ? 純鋁與鋁合金牌號 表 2 純鋁與鋁合金牌號 鋁及鋁合金的分類 ? 鋁及鋁合金材料分類 ? 鋁合金基礎代號 ? 變形鋁及鋁合金狀態(tài)代號命名的基本原則基礎狀態(tài)代號用一個英文大寫字母表示；細分狀態(tài)代號采用基礎狀態(tài)代號后跟一位或多位阿拉伯數(shù)字表示 鋁及鋁合金熱處理分類 鋁及鋁合金熱處理 回歸 均勻化退火 退火 成品退火 中間退火 過時效 欠時效 自然時效 人工時效 多級時效 時效 固溶淬火 離線淬火 在線淬火 一次淬火 階段淬火 立式淬火 臥式淬火 ? 退火 產(chǎn)品加熱到一定溫度并保溫到一定時間后以一定的冷卻速度冷卻到室溫。通過原子擴散、遷移，使之組織更加均勻、穩(wěn)定、內(nèi)應力消除，可大大提高材料的塑性，但強度會降低。 ? 固溶淬火處理 將可熱處理強化的鋁合金材料加熱到較高的溫度并保持一定的時間，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到鋁基體中，形成過飽和固溶體，然后以快冷的方法將這種過飽和固溶體保持到室溫，它是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，因處于高能位狀態(tài)，溶質(zhì)原子隨時有析出的可能。但此時材料塑性較高，可進行冷加工或矯直工序。 ? 時效 經(jīng)固溶淬火后的材料，在室溫或較高溫度下保持一段時間，不穩(wěn)定的過飽和固溶體會進行分解，第二相粒子會從過飽和固溶體中析出（或沉淀），分布在 α（Al）鋁晶粒周邊，從而產(chǎn)生強化作用稱之為析出（沉淀）強化。 ? 回歸 時效型合金在時效強化后，于平衡相或過渡相的固溶度曲線以下某一溫度加熱，時效硬化現(xiàn)象會立即消除，硬度基本上恢復到固溶處理狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為回歸。合金回歸后，再次進行時效時，仍可重新產(chǎn)生硬化，但時效速度減慢，其余變化不大 。 三、汽車用鋁合金現(xiàn)狀 ? 在汽車上的應用范圍 ? 鑄造鋁合金與變形鋁合金都在汽車中獲得了應用，但是以前者為主。當前鋁合金的鑄件主要用于制造發(fā)動機零部件、殼體類零件和底盤上的其他零件。如轎車發(fā)動機缸體、缸蓋、離合器殼、保險杠、車輪、發(fā)動機托架等幾十種零件。 ? 變形鋁合金適合壓力加工，通過冷變形和熱處理可使其強度進一步提高。可制成板材、管材、棒材以及各種形狀的型材。變形鋁合金主要用于汽車車身。包括：發(fā)動機罩、車頂棚、車門、翼子板、行李箱蓋、地板、車身骨架及覆蓋件。過去用于轎車車身的鋁合金主要有 AlCuMg(2023系 )、 AlMg(5000系 )an AlMgSi(6000系 )三大系列 ? 除標準鋁合金外，一些鋁合金公司與汽車制造者還研發(fā)了一批具有某些特殊性能的非標準鋁合金。常用標準汽車鋁合金如下表所示。 1 系 ~8 系在汽車制造中都或多或少的獲得了應用。 ? C:\Users\Administrator\Desktop\汽車制造中常用鋁合金 .docx汽車制造中常用鋁合金 .docx 在美國， 95%以上的油罐車用鋁材料制造 美國生產(chǎn)的全鋁自卸車 美鋁與宇通合作研發(fā)的新一代節(jié)能環(huán)保大巴的鋁合金擠壓框架結(jié)構。 全鋁公用全鋁公共汽車鋁件的減重效果標示圖。與鋼結(jié)構相比，框架、輪轂。車身鈑金件、內(nèi)飾件分別減重800kg、170kg、550k
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