鋁合金-汽車輕量化技術-xxxx(編輯修改稿)
2025-03-25 14:00 本頁面
【文章內容簡介】 的壁厚比相同尺寸的鋼要增加一倍。 ASF全鋁車身的各部件通過沖壓鉚接、自攻螺釘和粘結等方式連接，組裝自動化水平已達 80% ? 日本：日本的 NSX超級跑車 NSX于 1991款車型正式發(fā)售，首批量產車型配置全鋁底盤和車身，在保持和鋼制車身同等強度下，自重卻減輕了 200kg。 ? 國內的應用現(xiàn)狀： 我國已經(jīng)成為世界汽車工業(yè)大國， 2023年我國汽車總產量將超過 1800萬輛。因此汽車車身用鋁的研究和開發(fā)必將帶來巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。國內單車的鋁合金用量在 6％左右，與國外還有一定的差距，基本以鑄造鋁合金為主。由于成本、零部件資源等因素的限制，變形鋁合金（鍛造鋁合金和鋁合金板材）的應用受到一定的制約。 ? 國內汽車用鋁材發(fā)展的也不平衡，鋁輪轂發(fā)展過熱，汽車車身板材基本屬于空白。我國汽車車身用鋁還處于研制、引進、吸收、消化的階段。 ? 因此我國的汽車工業(yè)必須瞄準國際先進水平 ,對汽車用鋁合金的性能和生產工藝進行更深入的研究開發(fā)。隨著合金加工技術和新型合金的不斷開發(fā) ,變形鋁合金應用一定會越來越多，技術也更加成熟。 車身重量僅有 450kg，最高車速可達 85公里 /小時；一次充電 4小時可行駛 150公里，而耗電卻只有 6度。這輛由蘇州市奧杰汽車技術有限公司自主研發(fā)的全新電動汽車亮相 2023年第六屆北京國際電動汽車展覽會。由于是國內首款采用鋁制骨架車身的電動汽車，該車一經(jīng)發(fā)布立即受到業(yè)內關注。 四、鋁合金汽車板工藝 ? 鋁合金汽車板的性能要求 ? 良好的力學性能與成形性 ? 一定的抗時效穩(wěn)定性 ? 良好的烘烤硬化性 ? 高的抗凹痕性 ? 良好的翻邊延性 ? 較好的表面光鮮性 ? 良好的表面處理及涂裝性能 ? 常用鋁合金汽車車身板的種類 ? ２ ???系合金是可熱處理強化合金，具有良好的成形性和較高的強度，但抗蝕性差，烘烤硬化能力低，主要用于汽車內板； ? 5???系合金是非熱處理強化合金，鋁板沖壓成形后表面容易起皺，且延展性和彎曲能力也有所欠缺，多用于內板； ? 6???系合金是可熱處理強化合金，具有良好的成形性、烘烤硬化性，是目前汽車板材的主要研究方向。 表 41 汽車車體用鋁合金國際牌號和化學成分（質量 %） 應用于汽車車身的 6???系和 5???系鋁合金對比 如前所述，鋁合金汽車車身板材主要有 6???系和 5???系合金，典型牌號有601 611 602 618 505 518 5754等鋁合金；轎車用鋁板厚度規(guī)格一般為 ~。 （ 1） 6???系 AlMgSi (Cu)合金 AlMgSi(Cu) 系合金由于具有較高的強度及較好的成 形 性能而廣泛應用 于汽車面板等 領域 。對這類合金的要求，是在烤漆前具有較好的塑性及在烤漆過程中具有較高的沉淀硬化能力 ，即具有較高的烤漆硬化響應 。 AlMgSi(Cu)合金是可熱處理強化的鋁合金，具有成形性好、耐蝕性強、強度高和較好的耐高溫等性能。鋁合金汽車車身板材料，除上述幾個優(yōu)點外，主要考慮該類板材在沖壓成形后經(jīng)油漆烘烤強度會提高，具有烤漆硬化能力。此外， AlMgSi合金 T4態(tài)板材的屈服強度和抗拉強度與鋼板相近， n值超過鋼板。 （ 2） 5???系鋁合金 5???系鋁合金 （ AlMg系合金 ） 是不可熱處理強化的鋁合金 ， 具有中等強度 、 耐蝕性好 、 較好的加工性能及良好的焊接性能等特點 。 在 AlMg系合金中 ， Mg固溶于鋁基體中 ， 形成固溶強化效應使該合金在強度 、 成形性能和抗腐蝕性等具有普通碳鋼板的優(yōu)點 ， 可用于汽車內板等形狀復雜的部位 。 但 AlMg系合金板材在室溫放置后 ， 在拉伸時容易出現(xiàn) Luders伸長 ， 沖壓成形后表面起皺 ， 影響外觀質量；延展性和彎曲能力也會由于 Fe含量的增加而惡化 ， 經(jīng)歷烤漆容易出現(xiàn)軟化現(xiàn)象 。 AlMg系合金用作汽車車身板的缺點：延遲屈服和勒德斯線 。 當晶粒尺寸＞ 100μm時 ， 板材易出現(xiàn) “ 桔皮效應 ” 。 表 42 鋁合金和冷軋鋼板力學性能和沖壓成形性能 ? 歐洲常用含 Cu 量較低的 AA6016 合金，北美常用含 Cu 量高的 AA6111 合金，目前這兩種合金都存在著成形性較差的問題，不適合作成形性要求較高的內面板材料。 6022合金含有較低的合金元素，具有比 AA6016 ， AA6111 合金更好的成形性及耐腐蝕性，被認為既可以做車身外面板材料又可做內面板材料，已用于 Plymouth prowler 等的車身板。 表 43 歐洲與北美汽車覆蓋件用鋁情況 歐洲 北美 ? 綜合相關數(shù)據(jù)，總結出應用于汽車車身板的成品板材的性能要求： （ a） T4(p)狀態(tài)下 屈服強度： 90~140MPa 抗拉強度： 220~285MPa 延伸率（總）： ≥20% n值： ≥（拉伸應變硬化指數(shù)） r值： ≥（ 0176。 ）（塑性應變比） ≥（ 45176。 ） ≥（ 90176。 ） （ b）預變形 2%+烘烤后屈服強度： 160~260MPa 鑄錠軋制成薄板并進行固溶處理 沖壓 烤漆 板
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