铝合金汽车板应用及生产现状
铝合金汽车板应用及生产现状
摘要：综述了国内外铝合金汽车板在汽车上的应用现状、合金应用情况，并对国内外铝合金汽车板的生产及消费现状进行了阐述，同时指出了我国铝合金汽车板发展存在的问题并提出了相应的建议。
关键词：铝合金；汽车板；应用；生产现状；发展
0 前言
在世界汽车工业日益重视节能、环保的迫切形势下，减轻汽车自重以降低能耗、减少废气排放和提高效率已成为各大汽车企业提高竞争力的重要方向。使用铝合金代替钢铁材料则是各国汽车制造商采用的主要减重手段之一。汽车质量每减轻1%，可节省燃料消耗0.6%～1.0%。如果每辆轿车减重100kg，那么行驶100km可减少油耗0.48L。其明显的减重节能效益使汽车铝材的用量与日俱增。铝合金板主要应用于汽车的发动机罩、挡泥板、车门、车顶及行李箱盖等部件。
1 铝合金汽车板应用现状
汽车车身约占汽车总重的30％，其覆盖件使用材料主要是钢板。如果用铝合金来代替传统钢板，可使白车身减重约40％～50％，进而使整车减重10％左右。
1.1国外
2000年，世界汽车的平均自身质量为1225kg，其中铝材用量占16.5％。到2010年，世界汽车的平均自身质量已下降到1100kg，其中铝材用量增至29％，且有上升趋势。2000年，日本单台汽车铝材用量为270kg，占自重的31.8％。预计到2015年，美国、欧洲和日本等国家的单台汽车铝材用量可达280kg以上，最高可超过350kg。可见，铝材在汽车上的大量应用是必然趋势，其中铝板的用量也会相应提高。
目前，国外中高级轿车，如亨利·福特Model T型汽车、法拉利360赛车、奥迪A2和A8、福特Prodigy及本田Insight等，均采用全铝车身。
1.2国内
汽车车身板生产线技术含量高、工艺复杂，多年来国内铝加工企业一直在研
发铝合金板在汽车上的应用，如西南铝、东北轻合金和晟通等企业以小批量供货给部分汽车、轿车厂。但国产轿车铝材质量与国外的差距较大，因此，国产各类汽车用铝总体低于国外，尤其是轿车铝材用量差距较大，只有一些进口车型使用外国进口汽车铝合金板材。
目前，一汽奔腾系列、长安CV11、吉利NL－1、奇瑞A5、东风客车、东风商用车和宇通城市快巴ZK6126HGE等车型，已经使用铝合金覆盖件和铝合金蒙皮。
2 车身铝板合金应用情况
汽车车身铝板合金主要有3个系列，分别为2xxx系、5xxx系和6xxx系，典型牌号有5052、5182、5754、6010、6016和6111铝合金，乘用车用铝板厚度多为1～3mm。
2xxx系合金是可热处理强化合金，具有良好的成形性和较高的强度，但抗蚀性差，烘烤硬化能力低，主要用于汽车内板；5xxx系合金是非热处理强化合金，铝板冲压成形后表面容易起皱，且延展性和弯曲能力也有所欠缺，多用于内板；6xxx系合金是可热处理强化合金，具有良好的成形性、烘烤硬化性，是目前汽车板材的主要研究方向。
国外在汽车内外板的铝合金应用方面有所不同。美国汽车面板多采用5xxx、6xxx及7xxx系铝合金，如5083、5754、6010、6111、7072和7475铝合金等；日本对面板的成形性要求与钢材相同，故开发了5022和5023铝合金，并已广泛应用。对于外部面板材料，北美主要使用6011铝合金，预计今后会加大6022铝合金的用量，而日本主要使用6016和6022铝合金，其中一部分为含铜量高的6011铝合金。
国内轿车车身外板主要采用6016、6022、6111、6181铝合金；内板采用5754、5182和5052铝合金。
3 铝合金汽车板生产现状
3.1国外生产及消费现状
国外著名的汽车铝板生产商主要有美国铝业公司、爱励国际、力拓－加铝公司、诺贝丽斯公司、海德鲁铝业公司、日本神户制钢真冈轧制厂和日本轻金属公司。这些公司均成立了汽车铝板带中心，配置了汽车铝板带专用生产线。目前全
球使用的轻型车身铝板大部分由诺贝丽斯公司、美国铝业公司和海德鲁铝业公司生产，其余由日本一些公司及其他公司生产。
当前世界最大的轿车铝合金薄板供应商诺贝丽斯公司，在2007年向欧洲汽车工业供应薄板约14万t，占整个市场的70％左右。其生产的铝产品广泛应用于埃沃奎越野车、奔驰SL系列、奥迪R8、Q7SU和A6等车。2008年开始向亚洲供应汽车铝板。
2009年，海德鲁铝业公司汽车铝板带的产量约8万t，目前生产能力超过12万t／年。除车身板外，还生产座椅、仪表、车门和车顶用铝板。例如，BMW 公司的薄覆盖件板，BMW5系列车结构件，法国Steimmel车的挡热板、门及座位的加强件。此外，也向巴黎电动汽车制造商提供车身用铝板。
在车身铝板消费方面，目前欧洲消费量已达20万t／年，北美和亚洲约为5万t／年，可见欧洲在汽车轻量化方面走在世界前列。预计到2015年，消费量将达到60万t／年。消费国家主要集中在美国、德国、日本、韩国、加拿大和瑞士等发达国家，其中美国的消费比例最高，为16.2％；德国位居第二，为10.5％；日本和瑞士也均超过了7.5％。
3.2国内研发及生产现状
近年来，我国在车身铝板方面进行了大量研究工作，并取得了可喜的成果。
山东丛林集团与东风汽车有限公司于2009年共同开发出拥有自主知识产权的首辆全铝半挂车，减重率高达41.4％。湖南晟通集团研发的12m半承载全铝客车减重了60％，其重量仅为一辆普通钢制厢体车重的一半。另外，徐州财发铝热传输有限公司与汽车工程研究院、中国矿业大学和东北大学等科研院校紧密合作，跟踪国外铝合金板材加工技术发展的前沿和趋势，对铝合金成分分配、处理工艺、轧制过程等问题和综合性关键技术进行研究开发，批量生产了汽车外覆盖件高性能铝合金板压制汽车引擎盖。西南铝于2009年底建成了国内首条汽车板带生产线，目前在汽车铝板关键工艺研发方面又取得了一系列新进展，其生产的汽车铝板样品的物理、化学性能均达到了标准水平，预计最快可在2014年正式投产。目前，我国汽车铝板在建项目基本为外资或合资企业，如诺贝丽斯公司已于2012年在常州建立了国内首家汽车铝板生产工厂；爱励国际已于2011年与江苏镇江达成合作协议，在该市增加2亿美元投资建设汽车铝板带项目。
总体而言，我国汽车车身用铝板的技术与发达国家相差约20年。虽然国内已建成汽车铝薄板专业生产线，但要成为具有国际市场竞争力的项目，能批量向通用汽车公司、福特汽车公司、奔驰汽车公司和丰田汽车公司等提供汽车铝薄板，还需要一定的时间。为了拉近与发达国家的距离，《新材料“十二五”规划》中将汽车用6016、6022和6011铝合金板列为新材料的关键产品，实现厚度0.7～2.0mm、宽幅1600～2300mm汽车铝板的产业化。
4 铝合金汽车板发展存在的问题与建议
4.1存在的问题
（1）汽车工业是国民经济的支柱产业，我国是世界汽车的产销大国。2011年我国汽车产量为1841.89万辆，成为全球汽车生产第一大国。但汽车车身铝板还不能大批量生产，由于其技术难度大，除了要满足标准与规范的力学性能与抗腐蚀性能外，还应具备良好的成形性、表面平整性、良好的焊接性及烤漆硬化性。目前我国已经拥有生产汽车车身板的现代化热轧、冷轧设备，但缺少专业的精整、退火设备，因此国内车身铝板的产量极少。
（2）由于铝合金与钢的油漆烘烤硬化性能不同，目前大部分汽车制造企业的油漆烘烤工艺是针对钢板设计的，因此需要采用二者兼容的工艺。
（3）汽车车身板的生产成本较大。据一些外贸公司资料显示，韩国诺贝丽斯进口铝板价格在3～6万元／t，个别品种铝板价格更高，而钢板的价格为0.8万元／ｔ。因此，铝合金汽车板在我国并没有大量应用。
（4）铝制汽车车身板的修复技术不同于钢制汽车，需要专业的人员与设备，且能够提供铝制车身修复服务的修理厂很少，增加了使用成本。
4.2发展建议
（1）国外著名汽车铝板生产商均有自己的汽车产品中心，我国也需尽快组建这样一个机构。一是开发汽车车身板用新型铝合金材料，降低铝材成本；二是改进熔铸、均匀化处理等技术，提高表面平整性、抗凹性及烘烤硬化性。
（2）增加现代化水准的汽车用板生产线，包括高精度纯拉伸矫直设备、气垫退火炉、涂层等关键设备，生产高质量的汽车铝板。
（3）铝材生产公司可与汽车企业联合，共同参与汽车铝制零部件的设计。
在节能减排的大环境下，我国变形铝合金尤其是板材在汽车上的应用将会越
来越多。2011年我国汽车销量为1850.89万辆，预计到2015年，将达到2528万辆。按照铝材能替代钢板用量5％的保守估算，则带来的乘用车车身用板市场需求有可能达到60万t。可见，汽车铝板材的市场前景非常广阔。通过冲压成形制造轿车车身板已经迈出了成功的一步，如果考虑到其他构件所用板材，铝合金板材的需求量将会更多。
参考文献：
［1］路洪洲，马鸣图，游江海，等．铝合金汽车覆盖件的生产和相关技术进展［J］．世界有色金属，2008（5）：66－70．
［2］王祝堂．科学稳健地发展车体铝板带产业［J］．世界有色金属，2012（9）：21－25．
铝合金在专用车上的应用
近 生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，专用汽车重量每减少50kg，每升燃油行驶的距离可增加2km；汽车重量每减轻1%，燃油消耗下降0.6%～1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。 轮毂用铝合金 专用车铝轮毂因为质轻、散热性好，并具有良好的外观，而逐渐取代了钢轮毂。在过去的10年，全球铝合金汽车轮毂以7.6%的年增长率增长，根据分析，到2010年时，汽车轮毂铝化率可达72%～78%[4]。A365是一种铸造铝合金，它具有良好的铸造性能又具有高的综合力学性能，世界各国的铸造铝合金轮毂都是此类合金生产的。我国西南铝加工厂与日本轻金属株式会合作开发了A6061铝合金轮毂。 变形铝合金的应用 变形铝合金在汽车上主要用于制造专用车车门、行李箱等车身面板、保险杠、发动机罩、车轮的轮辐、轮毂罩、轮外饰罩、制动器总成的保护罩、消声罩、防抱死制动系统、热交换器、车身构架、座位、车箱底板等结构件以及仪表板等装饰件。 专用车车身板件用铝合金 板材在轿车上的应用比重不断上升，如经热处理（如：T4、T6、T8）的6000系（AI-Mg-Si 系）铝合金板材，能够很好的满足汽车对壳体的要求，可用做车身框架材料。Audi A8的车身钣金件，即采用了本系合金铝材。另外，2000系（AI-Cu-Mg系）、5000系（AI-Mg系）和7000系（AI-Mg-Zn-Cu系）铝合金也可应用于车身材料。近几年，采用6000系和7000系高强度铝合金开发了“口”、“日”、“目”、“田”字形状的薄板和中空型材，不仅质量轻、强度高、抗裂性能好，而且成型性能好，在汽车上得到了广泛的应用。 其它铝合金结构件
汽车材料选择之铝合金和钢
汽车材料选择之铝合金和钢 “用铝、还是用钢？”这个问题始终困扰着汽车工程师。铝合金一度威胁到汽车工业内钢铁在过去所扮演的领导地位，如果以铝和制造钢的原料铁来相比，不但重量减轻了一半，抗腐蚀性也更优于钢，但是铝的价格也相对昂贵，且在制造和维修上都很困难。因此近年随着超轻型高强度钢板的问世，也使得铝合金的优势部分丧失。相对于铝合金，不少汽车制造商更加倾向于选择高强度碳钢来替代普通钢材，不过铝和钢之间的战争，可不会就这么轻易结束。 ●车用铝合金零件比重显著增加 虽然消费者对于车辆安全性的要求越来越高，然而整个社会对于环保节能的呼声也相对提高，因此也使得汽车制造商们不得不寻求更坚固、更轻薄的造车原料，而铝与钢之间的战争也正由此展开。 要制造一辆普通中型汽车必须耗去725公斤的钢和铸铁，还要再加上350公斤的冲压钢板。相比之下，铝合金在一款欧洲汽车内的所占重量，则是从1990年的50增加到2005年的131.5公斤（多数仍用于发动机内部件与气缸缸体），而且预计到了2010年还会再增加25公斤。跟制造钢原料的铁相比，铝的重量不仅减轻了一半，其抗腐蚀能力也更优于钢，种种特质也使得铝更加受到汽车工程师们的青睐。 在今天的汽车历史中，已经出现过不少使用全铝合金打造车身的市售车，包括本田的超 XK更是将铝合金技术与轻量
化优势发挥到极致，不仅车身零件结合总数从5,189个降至2,761个，车身刚性更一举提高了48％，同时还大幅瘦身达到90kg的效果（从1685kg减重至1,595kg）！ 在瘦身有成之后的重量/功率比，再加上悬吊系统的改良，换来的却是平易近人、更加灵巧 倍数成长。 ●高强度钢材迎战铝合金 铝合金的异军突起让车用钢铁供货商们倍感压力，因此他们也决定统一采取行动以对抗铝的威胁。早在1995年，便已有32家跨国钢铁生产厂商联合提出了“超轻碳钢车身”的概念，这种采用高强度钢材所制造的车身实现了更薄和更轻的结构，能使车身重量减轻达25％！轻薄化的车身确实提高了高强度钢材的销售数字，同时钢铁厂还对外宣称，这种材料还有另一大好处，也就是让汽车在EuroNCAP碰撞测试中得到更高的分数！ 欧洲新车评测系统（European New Car Assessment Program）中的碰撞测试，目前已经发展成为是欧洲新车量产前的必要程序，也早已成为消费者在购车时重要的一项参考依据，当今一款新车要想获得“不差”的安全声誉，得要在碰撞测试中得到4至5颗星的评分。 根据沃尔沃安全中心工程师Marten Levenstam介绍，钢材质量的提高使得汽车业者能够制造出更具安全性的车身结构，并且还不增加车身重量。“您能用普通钢材构成撞击力道吸收区，用高强度钢构成超级安全的乘坐区！”Marten Levenstam说，经得起强力撞击的车型，才能得到NCAP更优异的评分，所以这对于汽车制造商们来说显然颇具吸引力。 由于欧盟修改了汽车废气排放中的二氧化碳含量标准，将其限制在每公里130克，使得汽车设计师们的注意力也随之转移到能减轻车身重量的钢合金上。普通钢板的厚度通常为0.7到0.75mm，而今日的超强度钢板厚度则仅有0.65mm甚至更薄，新款欧宝赛飞利的发动机盖钢板便只有0.6mm厚！ 钢铁生产厂商Arcelor-Mittal、Robert Bosch GmbH与咨询公司Arthur D. Little的分析结果得出了一个发人深省的结论：仅仅减轻车身重量就能节省约5％的燃油，并且通过这样的方式来提高油耗表现，只需在每辆车上增加212欧元（约为2200人民币）的成本以 却绝对无法达到5％的节油效果，而且降低车身重量，还可有效减轻刹车系统的负荷并提高发动机效能。 ●铝合金的技术瓶颈 钢铁生产厂商Arcelor-Mittal认为，采用高张力钢板来减轻车身重量是比较经济的选择，他们也预料随着高张力钢板达到更高的经济规模，市售车的重量亦能够进一步减轻。尽管铝合金生产厂商无法反驳这一点，但是他们却用另一种观点对其提出质疑：如果想要降低二氧化碳的排放量，考虑到汽车的生命周期和资源回收性（铝的回收比例高于钢铁），铝显然优于钢！
铝合金在汽车上的应用
铝合金在汽车上的应用 近20年来，世界性能源问题变得越来越严重，这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，汽车重量每减少50kg，每升燃油行驶的距离可增加2km；汽车重量每减轻1%，燃油消耗下降0.6%～1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。目前，美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8、A2，日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较多，约80～100kg。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30%～40%，制造发动机可减轻30%，制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 1 铝合金在汽车工业中的应用背景 最早把铝材运用到汽车上的是印度人，据记载，1896年印度人率先用铝制做了汽车曲轴箱。进入20世纪早期，铝在制造豪华汽车和赛车上有一定的应用，铝制车身的汽车开始出现，如亨利·福特的Model T型汽车和二、三十年代欧洲赛车场上法拉利360赛车都是铝制车身。 铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料，铝合金作为典型的轻质金属广泛应用于国外汽车上，国外汽车铝合金制部件主要有活塞、气缸盖、离合器壳、油底壳、保险杠、热交换器、支架、车轮、车身板及装饰部件等。。目前，美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8、A2，日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较多，约80～100kg。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30%～40%，制造发动机可减轻30%，制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 铝合金的主要优点是重量轻，散热性好。随着发动技术的发展，四气阀结构成为发动机的主流设计趋势。与两气阀发动机相比，每缸四气阀的气缸盖比每缸两气阀的气缸盖在工作时要产生更多的热量，采用全铝合金缸盖是最好的解决办法。 目前，轿车发动机部件中不仅活塞、散热器、油底壳缸体采用铝合金材料，而且缸盖、曲轴箱也采用这种材料。在目前的形式下，在发动机上采用铝合金替代铸铁已经成为主流趋势。法国汽车的铝汽缸套已达100％，铝汽缸体达45%。在未来几年里，随着高强度优质铝合金材料的开发成功和制造工艺的不断改进，铝合金材料将愈来愈多的用来制造这一类零部件。 汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多，占80%以上，其中又分为重力铸造件，低压铸造件和其它特种铸造零件。变形铝合金包括板材、箔材、挤压材、锻件等。世界各国工业用铝合金材料的品种构成虽然有一定的差异，但大体是相同的。其品种构成：铸件占80%左右，锻件占1%～3%，其余为加工材。美国汽车工业中变形铝合金占较大比例，
铸造铝合金现状及未来发展
21世纪铸造技术论坛特种铸造及有色合金 1998年第4期 铸造铝合金现状及未来发展 北京航空材料研究院Ξ 熊艳才ΞΞ 刘伯操 摘 要 综述了传统铸造铝合金,A l2Si系,A l2Cu系等的研究现状和发展,介绍了先进铸造铝基复合材料的研究和应用前景。提出面对21世纪的挑战,铸造铝合金的研究和应用必须与先进的制造技术、工 艺技术结合起来,使铸造铝合金这种传统的金属材料在新世纪焕发新的光彩。与此同时,随着现代工业 的飞速发展,尚需不断地开发研究新合金。 关键词:铸造铝合金 研究 开发 Rev iew and Prospect of Ca st A lu m i nu m A lloy X iong Yanca i L iu Bochao (Be ij i ng I n stitute of Aeronautica lM a ter i a ls) ABSTRACT T he p resen t research and developm en t of classic cast alum inum alloys,A l2Si,A l2Cu et al,have been review ed in th is p ap er.T he alum inum2m atrix com po sites has also been review ed.How2 ever,faced the challege of21st cen tu ry,the classic m aterial m u st be connected w ith the developm en t of advanced m anufactu re techno logy and casting p rocess techno logy.Fu rtherm o re,w ith the developm en t of m odern indu stry,new cast alum inum alloys need to be develop ed and researched. Key W ords:Ca st A lu m i nu m,Research,D evelp m en t 0 前 言 铸造铝合金为传统的金属材料,由于其密度小、比强度高等特点,广泛地应用于航空、航天、汽车、机械等各行业。随着现代工业及铸造新技术的发展,对铸造铝合金需求量越来越大。例如,80年代末到90年代初,在铸件总量停滞甚至下降的时候,日本的铝铸件产量一直保持着年递增10%左右的高增长率[1]。又以汽车工业为例,由于要降低能耗,汽车需减重,各国广泛地采用铝等有色铸件代替钢铁铸件。到2001年,小汽车总重将降低为800kg,其中钢铁零部件为200kg,铝合金零部件为275kg,镁合金将增为40kg[2]。而汽车零部件70%为铸件,由此可以看出,铸造铝合金的研究及应用将继续得到发展。 铸造铝合金的研究一直备受关注,由于铝合金的熔点相对较低,故许多学者以其为对象研究铸造过程的机理。同时,为全面发挥铝合金潜力,在铝合金熔炼工艺及铸造工艺上的研究较多,如:铝合金净化、变质、细化、合金化、纯化等,这些先进的工艺技术研究旨在改善铸造合金的工艺性,进一步提高合金的性能,生产出优质铸件,以满足人们对铸件的越来越高的要求。此外,许多特种铸造铝合金也相继研制出,如高强度铸造铝合金Z L205A,Ρb可达500M Pa;耐热铸造铝合金Z L208,使用温度为250～350℃[3]。 近年来,铸造铝合金的研究也得到相应的发展,其中发展较为迅速的是铸造铝基复合材料。铸造A l2Si基Si C颗粒增强复合材料的研究和应用相对成熟。随着Si C颗粒的加入,提高了合金的性能,尤其是刚性和耐磨性,并已应用到航空、航天、汽车等领域[4],具有广阔的应用前景。此外,一些新型特种功能的铸造铝合金材料也处于研究应用阶段。 尽管铸造铝合金具有广阔的应用前景,但其研究与应用也面临着严峻的挑战。首先,随着现代工业的飞速发展,人们对铸件的可靠性等要求越来越高,同时对合金综合性能和特种性能的要求不断提高。如何使传统的铸造铝合金在新世纪继续保持发展势头,如何开发研制新合金满足各种需要,使得铸造铝合金这种传统的合金材料焕发新的光彩,是摆在我们面前的重要课题。 1 Ξ ΞΞ熊艳才 男,1966年11月生,湖北武昌人。1989年毕业于哈尔滨工业大学,1996在华中理工大学取得博士学位,现任北京航空材料研究院高级工程师。研究方向为铸造合金及工艺。在读期间曾研究了耐水砂磨损新型高铬白口铸铁,并研制出大型引黄用泵叶轮铸件;研究了铝合金液态质量控制技术等课题。工作期间以铸造铝合金及工艺的研究为主,从事铝锂合金、高强铝合金及工艺、大型复杂航空铝合金铸件的研究与开发工作,还开展了大型复杂航空铝合金铸件铸造过程的模拟与测试的研究工作,并应用快速成型技术进行了铸件的研制。已取得大型复杂航空铝合金铸件封闭型腔、细长孔铸造专利二项。在国内外学术刊物上发表论文10余篇。 北京航空材料研究院,北京(100095) 收稿日期:1998-03-20
汽车用ABS铝合金板简介
汽车用ABS铝合金板简介 铝在轻型汽车上的应用 1、发展现状 PS与CTP版基板、铝箔带坯、全铝易拉罐身料、ABS板是现如今生产最多的四大民用平轧铝产品。这其中，ABS板的生产难度及技术门槛最高，装备与建设投资也是最多的。所以生产难度并不亚于和航空航天器铝板带的。 2、发展前景 当前，铸造铝合金及变形铝合金都在汽车制造中获得了应用，但仍以前者为主。从发展态势来看，到2020年或稍晚一些，变形铝合金平轧产品、挤压材、锻件等的用量有可能超过压铸件与铸件，或平
分秋色，而这其中增长速度与幅度最大的当数平扎产品中的ABS板。 3、性能优势 1）良好的成形性能与翻边延性 车身及覆盖钣金件的成形加工是从航空制造业移置过来的，通过冲压成形，铝合金薄板应该有良好的成形性，即具有低的屈强比（屈服强度Rpo.2与抗拉强度极限Rm之比）与高的成形极限，在各种不同的冲压变形应力状态下具有相当高的成形空间。在钣金件生产中，冲压成形是一道很重要的工序，有些钣金件还要承受弯折。车身板有内、外板之分，对外板性能的要求比对内板的更高。 铝板的成形性能除用Rpo.2/Rm比表征外，还可用90°弯折半径、突杯值、n值、r值等表示。有些车身钣金件尺寸大、形状复杂，主要通过冲制和鼓胀两种复合成形方式生产，并以后者为主。钣金件的连接采用焊接和/或黏结，也间或有用紧固件连接的。2xxx系及6xxx 系合金用于外板等注重强度和刚度的部位。6xxx-T4P板材的抗拉强度Rm和屈服强度Rpo.2几乎与冷轧钢板的相等，而其n值却≥冷轧钢板的。ABS的90%以上的厚度0.9mm~1.3mm。 有些钣金件如发动机盖板的内外板合成等均采用翻边工艺，因此要求铝合金板在冲压翻边时有高的抗开裂性即有良好的翻边延性，它不但与材料的总伸长率有关，也与内部组织有关，实际上主要决定于组织，均匀细小的晶粒组织决定板材有高的翻边延性。 2）表面平整性强 ABS铝合金薄板必须有良好的翻边延性和成形以后表面色调均
汽车铸造技术的现状与发展趋势
汽车铸造技术的现状与发展趋势 1. 中国铸造业现状 中国是当今世界上最大的铸件生产国家，据资料介绍，我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。最近几年，铸件进出口贸易增长较快，铸件的产量已达到9%左右。我国铸造厂点多达2万多个，铸造行业从业人员达120万之多。“长三角”地区的铸件产量占全国的1/3，该地区主要以民营企业为主，汽车和汽车零部件行业的发展有力地拉动了铸造行业的发展。万丰奥特是亚洲最大的铝合金车轮企业，年产值超过10亿元，出口额达6 000美元。昆山富士和机械有限公司生产汽车发动机和制动系统的铸件，年产量达4万t，销售收入5.5亿元。华东泰克西是一个先进的现代化气缸体铸件生产企业，具有年产1 00万件 轿车气缸体铸件能力。山西是铸造资源大省，有丰富的生铁、煤炭、铝镁、电力、劳力资源、使山西的铸造产业有得天独厚的优势，具有500个铸造企业，80%为民营企业。山西国际、河津山联、山西华翔年产量分别达4万t、2万t、12万t。“东三省”有一汽集团、哈飞集团等骨干汽车企业带动了汽车铸件产量的增长。一汽集团铸造公司，已经形成40万t铸件的生产能力。辽宁北方曲轴有限公司，到“十一五”末将形成年产15万台发动机、100万件曲轴、产值20亿的曲轴生产基地。“珠江三角洲”压铸行业发达，有700多个压铸企业，年产量达20万t。东风日产、广州本田、广州丰田和零部件企业有力带动了压铸业的发展，轿车气缸体、气缸盖的压铸件产量逐年增长。 2. 国外铸造业现状 近几年来，全球铸造业持续增长，2004年铸件产量比上一年度增长8.4%，中国生产铸件2242万t，全球排名第一，比上一年增长23.6%。全球十大铸件生产国的产量与增长率见表1。从表1可见，2004年中国的铸件产量约占全球铸件产量的1/4。巴西铸件产量增长最快，达到25.8%。增长率超过2位数的国家有巴西、中国、墨西哥、印度，都是发展中国家。而发达国家的铸件增长率普遍较低。美国铸件产量自2000年以来，已经退居到第2位。2004年美国铸件总产量为1231万t，其中灰铁件占35%、球铁件占33%、铸钢件占8.4%、铝合金件占16%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。2003年进口铸件占总需求的1 5%，进口铸件的价格比美国国内低20%～50%。近年来因铸造环保要求高、能源消耗大、劳动力昂贵等原因，美国大型汽车公司生产普通汽车铸件的铸造厂纷纷关闭，逐步将铸件的生产转向中国、印度、墨西哥、巴西等发展中国家。日本的铸造业不景气，其从业人员在减少。2004年日本铸件总产量为639万t，其中灰铁件占42%、球铁件占30%、铸钢件占4%、铝合金件占21%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。日本铸造界在技术创新方面作了大量工作，开发了球型低膨胀铸造砂、高减振铸铁材料、中硅耐热球铁等材料。其真空压铸的铸件能焊接和热处理，半固态铸造生产用于汽车铝轮毂，提高了强度和伸长率。镁合金压铸进一步发展，并取代重力铸造，其性能提高，成本降低。 3. 汽车铸造技术的发展方向 汽车技术正向轻量化、数值化、环保化方面发展。据有关资料报道，汽车自重每减少10%，油耗可减少5.5%，燃料经济性可提高3%-5%，同时降低排放10%左右。铸件轻量化主要有两个途径。一是采用铝、镁等非铁合金铸件，美国2003年统计有2/3的铝铸件用于汽车上，每车达到107
铝合金材料牌号和用途
铝合金材料牌号和用途 点击次数：548 发布时间：2009-9-22 0:14:49 1050食品、化学和酿造工业用挤压盘管，各种软管，烟花粉 1060要求抗蚀性与成形性均高的场合，但对强度要求不高，化工设备是其典型用途 1100用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件，例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具 1145包装及绝热铝箔，热交换器 1199电解电容器箔，光学反光沉积膜 1350电线、导电绞线、汇流排、变压器带材 2011螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品 2014应用于要求高强度与硬度（包括高温）的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料，车轮与结构元件，多级火箭第一级燃料槽与航天器零件，卡车构架与悬挂系统零件 2017是第一个获得工业应用的2XXX系合金，目前的应用范围较窄，主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件，螺旋桨与配件 2024飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件2036汽车车身钣金件 2048航空航天器结构件与兵器结构零件 2124航空航天器结构件 2218飞机发动机和柴油发动机活塞，飞机发动机汽缸头，喷气发动机叶轮和压缩机环 2219航天火箭焊接氧化剂槽，超音速飞机蒙皮与结构零件，工作温度为-270~300摄氏度。焊接性好，断裂韧性高，T8状态有很高的抗应力腐蚀开裂能力 2319焊拉 2219合金的焊条和填充焊料 2618模锻件与自由锻件。活塞和航空发动机零件 2A01工作温度小于等于100摄氏度的结构铆钉 2A02工作温度200~300摄氏度的涡轮喷气发动机的轴向压气机叶片 2A06工作温度150~250摄氏度的飞机结构及工作温度125~250摄氏度的航空器结构铆钉
铝合金在高速铁路上的应用现状及发展趋势
铝合金在高速铁路上的应用现状及发展趋势 摘要：铁路运输是我国主要的交通运输方式，在国民经济中起着非常重要的作用。而铁路车辆是铁路运输中直接载运旅客和货物的工具，是铁路中的一个主要环节，随着社会的进步，运输对车辆的要求越来越高。车体作为车辆的一个主要部件，其轻量化设计就成为一个关键的问题。高速列车的轻型化对于发展交通运输、改善机车车辆运行平稳性、降低能源消耗、减少轮轨磨耗都是至关重要的。当今世界上，大多数发达国家采用铝合金为材质制造车体结构，介绍目前国内外铁路运输中铝材的应用优势及其主要障碍，通过使用铝材来代替传统的钢铁材料，可大大减轻自重以降低能耗、减少环境污染、提高经济性。并对铝材的发展趋势做了猜测。 关键词铝合金；现状；发展趋势 1引言 铁路运输工业正面临越来越严重的三大课题：能源、环保、安全。减轻火车自重以降低能耗，减少环境污染，节约有限资源已成为火车运输关注的焦点。轻量化是火车发展的一个重要趋势，通过使用轻质材料来替代传统的钢铁材料，可以减轻火车的质量，以达到节省燃料的目的。因此，越来越多的轻质或高比强度的材料受关注，如板、铝合金。本文就高速铁路客车用铝合金材料的现状及发展趋势做些讨论。 2铝合金的特点及其应用优势 2.1铝合金的特点 铝的密度小，仅为2.7（属轻金属），约为钢的1/3。由于铝的表面易氧化形成致密而稳定的氧化膜，所以耐蚀性好。铝有较好的铸造性，由于铝的融化温度低，流动性好，易于制造各种复杂外形的零件。铝中加入一种或几种元素后即构成铝合金，铝合金相对于纯铝可以提高强度和硬度，除固溶强化外，有些铝合金还可以热处理强化，使有些铝合金的抗拉强度可超过600MPa，与低碳钢相比，比强度则胜过某些合金钢。铝合金是纯铝加入一些合金元素制成的，如铝—锰合金、铝—铜合金、铝—铜—镁系硬铝合金、铝—锌—镁—铜系超硬铝合金。铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类，各种类均有各自的使用范围，并有各自的代号，以供使用者选用。 铝合金仍然保持了质轻的特点，但机械性能明显提高。铝合金材料的应用有以下三个方面：一是作为受力构件；二是作为门、窗、管、盖、壳等材料；三是作为装饰和绝热材料。
汽车铸造工艺的发展及动向
汽车用铸件工艺用材料的发展 在科学技术迅猛发展的今天，由于铸造成形工艺的特殊优势，有些复杂结构件目前尚无其他制造工艺可替代。铸造工艺仍是最经济且便捷的金属成形工艺。随着全球经济一体化，在国际间的合作日益密切、竞争日趋激烈之时，中国汽车铸造业应更充分地发挥铸造资源优势，发展自己的铸造工业。·2008年中国 医疗器械行业分析及投资咨询报告 1.中国铸造业现状 中国是当今世界上最大的铸件生产国家，据资料介绍，我国铸造产品的产值在国民经济中约占1%左右。最近几年，铸件进出口贸易增长较快，铸件的产量已达到9%左右。我国铸造厂点多达2万多个，铸造行业从业人员达120万之多。“长三角”地区的铸件产量占全国的1/3，该地区主要以民营企业为主，汽车和汽车零部件行业的发展有力地拉动了铸造行业的发展。万丰奥特是亚洲最大的铝合金车轮企业，年产值超过10亿元，出口额达6000美元。昆山富士和机械有限公司生产汽车发动机和制动系统的铸件，年产量达4万t，销售收入5.5亿元。华东泰克西是一个先进的现代化气缸体铸件生产企业，具有年产 1 00万件 轿车气缸体铸件能力。山西是铸造资源大省，有丰富的生铁、煤炭、铝镁、电力、劳力资源、使山西的铸造产业有得天独厚的优势，具有500个铸造企业，80%为民营企业。山西国际、河津山联、山西华翔年产量分别达4万t、2万 t、12万t。“东三省”有一汽集团、哈飞集团等骨干汽车企业带动了汽车铸件 产量的增长。一汽集团铸造公司，已经形成40万t铸件的生产能力。辽宁北方 曲轴有限公司，到“十一五”末将形成年产15万台发动机、100万件曲轴、产值20亿的曲轴生产基地。“珠江三角洲”压铸行业发达，有700多个压铸企业，年产量达20万t。东风日产、广州本田、广州丰田和零部件企业有力带动了压铸业的发展，轿车气缸体、气缸盖的压铸件产量逐年增长。 2.国外铸造业现状 近几年来，全球铸造业持续增长，2004年铸件产量比上一年度增长8.4%，中国生产铸件2242万t，全球排名第一，比上一年增长23.6%。全球十大铸件生产国的产量与增长率见表1。从表1可见，2004年中国的铸件产量约占全球铸件产量的1/4。巴西铸件产量增长最快，达到25.8%。增长率超过2位数的国家有巴西、中国、墨西哥、印度，都是发展中国家。而发达国家的铸件增长率普遍较低。美国铸件产量自2000年以来，已经退居到第2位。2004年美国铸件总产量为1231万t，其中灰铁件占35%、球铁件占33%、铸钢件占8.4%、铝合金件占16%。从需求上看，球铁铸件和铝铸件的需求在增长。2003年进口铸件占总需求的15%，进口铸件的价格比美国国内低20%～50%。近年来因铸造环保要求高、能源消耗大、劳动力昂贵等原因，美国大型汽车公司生产普通汽车
2018年汽车铝合金轻量化行业现状及前景分析报告
2018年汽车铝合金轻量化行业现状及前景分析报告
正文目录 汽车轻量化是必然方向，铝材是最佳选择 (5) 油耗、排放和续航推动汽车轻量化高速发展 (5) 铝合金是汽车轻量化最佳选择 (7) 中外车企共同发力，汽车用铝有望爆发 (10) 汽车用铝应用范围逐步扩大 (10) 国际巨头大举发力，汽车用铝蓬勃发展 (13) 国内奋起直追，新老车企加速发展汽车用铝 (15) 铝材产业链投资机会大，精密加工价值高 (18) 铝合金产业链较长，包含多种加工工艺 (19) 铝压铸 (20) 铝挤压 (22) 铝轧制 (24) 铝锻造 (26) 汽车用铝前景广阔，投资空间巨大 (27) 国内单车用铝量存在较大提升空间，市场前景广阔 (27) 压铸和锻造等制造加工环节具备较大投资价值 (29) 主要公司分析 (30) 风险提示 (31)
图表目录 图表1.国内油耗要求逐年快速下降 (5) 图表2.欧美等各国对油耗和碳排放要求日益严格 (6) 图表3.新能源汽车积分政策鼓励高续航车型 (6) 图表4.新能源乘用车补贴政策鼓励高续航车型 (6) 图表5.轻量化技术途径 (7) 图表6.轻量化材料性能对比 (7) 图表7.铝合金等推动美国汽车轻量化 (8) 图表8.铝及铝合金分类 (9) 图表9.铝合金分类系列及特点 (9) 图表10.铝合金特点及应用 (10) 图表11.铝合金在汽车领域应用广泛 (10) 图表12.汽车用铝发展历史 (11) 图表13.汽车零部件铝合金渗透率 (11) 图表14.铝合金单车用量持续增长 (12) 图表15.北美车身零部件铝合金渗透率预测 (12) 图表16.奥迪A8采用奥迪空间框架结构 (13) 图表17.捷豹车身用铝发展史 (14) 图表18.特斯拉Model S采用全铝车身 (14) 图表19.全球各大车企纷纷使用铝合金车身 (15) 图表20.国产首款全铝轻量化车型奇瑞eQ1上市 (15) 图表21.北汽ARCFOX LITE采用轻量化铝制车身 (16) 图表22.蔚来ES8采用全铝车身 (16) 图表23.奇瑞捷豹路虎国内首条全铝车身生产线正式投产 (17) 图表24.凯迪拉克金桥工厂车身车间 (18) 图表25.国内车企车身用铝汇总 (18) 图表26.铝材产业链 (19) 图表27.原铝价格基本稳定 (19) 图表28.铝压铸工艺示意图 (20) 图表29.铝铸件在汽车领域应用广泛 (20)
铝合金在汽车上的应用
铝合金在汽车上的应用 精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-
铝合金在汽车上的应用 近20年来，世界性能源问题变得越来越严重，这使得减轻汽车自重、降低油耗成了各大汽车生产厂提高竞争能力的关键。据有关数据介绍，汽车重量每减少50kg，每升燃油行驶的距离可增加2km；汽车重量每减轻1%，燃油消耗下降%～1%。铝具有密度小、耐蚀性好等特点，且铝合金的塑性优良，铸、锻、冲压工艺均适用，最适合汽车零部件生产的压铸工艺。从生产成本、零件质量、材料利用等几个方面比较，铝合金已成为汽车生产不可缺少的重要材料。目前，美国、日本、德国是汽车采用铝合金最多的国家，如德国大众AudiA8、A2，日本的NXS等车身用铝合金量达80%。我国汽车除上海桑塔纳、一汽奥迪和捷达（均为引进生产线）用铝合金外，国产以红旗较多，约80～100kg。有资料表明，用铝合金结构代替传统钢结构，可使汽车质量减轻30%～40%，制造发动机可减轻30%，制造车轮可减轻50%。采用铝合金是汽车轻量化及环保、节能、提速和运输高效的重要途径之一。因此，研究开发铝合金汽车目前显得十分必要。 1 铝合金在汽车工业中的应用背景 最早把铝材运用到汽车上的是印度人，据记载，1896年印度人率先用铝制做了汽车曲轴箱。进入20世纪早期，铝在制造豪华汽车和赛车上有一定的应用，铝制车身的汽车开始出现，如亨利·福特的Model T型汽车和二、三十年代欧洲赛车场上法拉利360赛车都是铝制车身。 汽车用铝合金可分为铸造铝合金和变形铝合金。铸造铝合金在汽车上的使用量最多，占80%以上，其中又分为重力铸造件，低压铸造件和其它特种铸造零件。变形铝合金包括板材、箔材、挤压材、锻件等。世界各国工业用铝合金材料的品种构成虽然有一定的差异，但大体是相同的。其品种构成：铸件占80%左右，锻件占1%～3%，其余为加工材。美国汽车工业中变形铝合金占较大比例，达36%。 铸造铝合金的应用 铸造铝合金具有优良的铸造性能。可根据使用目的、零件形状、尺寸精度、数量、质量标准、机械性能等各方面的要求和经济效益选择适宜的合金和合适的铸造方法。铸造铝合金主要用于铸造发动机气缸体、离合器壳体、后桥壳、转向器壳体、变速器、配气机构、机油泵、水泵、摇臂盖、车轮、发动机框架、制动钳、油缸及制动盘等非发动机构件。 发动机用铝合金 汽车发动机用铝合金制造轻量化最为明显，一般可减重30%以上，另外，发动机的气缸体和缸盖均要求材料的导热性能好、抗腐蚀能力强，而铝合金在这些方面具有非常突出的优势，因此各汽车制造厂纷纷进行发动机铝材化的研制和开发。目前国外很多汽车公司均已采用了全铝制的发动机气缸体和气缸盖。如美国通用汽车公司已采用了全铝气缸套；法国汽车公司铝气缸套已达100%，铝气缸体达45%；日本日产公司VQ和丰田公司的凌志IMZ-FEV6均采用了铸铝发动机油底壳；克莱斯勒公司新V6发动机气缸体和缸盖都使用了铝合金材料。 轮毂用铝合金 铝轮毂因为质轻、散热性好，并具有良好的外观，而逐渐取代了钢轮毂。在过去的10年，全球铝合金汽车轮毂以%的年增长率增长，根据分析，到2010年时，汽车轮毂铝化率可达72%～78%[4]。A365是一种铸造铝合金，它具有良好的铸造性能又具有高的综合力学性能，世界各国的铸造铝合金轮毂都是此类合金生产的。我国西南铝加工厂与日本轻金属株式会合作开发了A6061铝合金轮毂[5]。
铝合金在客车车体上的应用现状及发展历程
铝合金在客车车体上的应用现状及发展历程 初稿：中国客车网[https://www.360docs.net/doc/9e468198.html,] 一、背景： 节能、环保、安全、舒适是当前汽车技术发展的趋势，降低燃油消耗、减少向大气排出二氧化碳和有害气体及颗粒已成为汽车界主要研究课题之一。减小客车自身质量是客车降低燃油消耗和减少排放的最有效措施之一。 据统计汽车质量每减少10％，燃油消耗可降低6％－8％。据了解，车辆轻量化主要包括优化汽车框架结构和采用轻质材料。其中采用轻质材料是车身轻量化的主流，当前针对规模化生产的需要，已经有很多种轻质材料应用于车身制造工业，比如高强度钢、铝合金和碳纤维等等。新型轻量化材料的开发与应用，逐渐成为汽车材料的研究热点，铝合金车体由于在轻量化、密封性、抗腐蚀性、美观性等方面优于钢结构车体，是目前汽车制造业比较好的选择。
二、未来铝车身客车的发展趋势 据调查，自2007中国交通用铝研讨会上，来自德国海德堡能源和环境研究中心的最近一项研究结果表明，一部经停若干站的城市柴油客车减重100公斤，将在其整个运营周期内节约燃油2550升，并且大大降低二氧化碳等温室气体排放量。 铝制部件和车身是未来发展趋势；根据交通部估计2010年中国客运总量将达到220－250亿人次，公路总里程将达到230万公里，高速公路通车里程将达到6．5万公里，三项指标未来5年复合增长率分别为5．5％，3．4％和9．7％。公路建设的快速发展、公路条件的不断改善，对客车行业会产生两个方面的促进作用，一是新增运输线路直接带动客车销售量的增加，二是高等级公路的增加将促使客运公司提升营运客车的档次，通过产品升级和营运客车大型化的趋势间接拉动客车销量。 油价上涨，客车的使用成本直线上升，使如何降低用户的运营成本成为客车企业迫切需要解决的问题，针对中国客运业的状况和耐用、节油这两个客运企业普遍关心的热点问题，以市场需求为导向是客车技术进步的大方向。国家在新发布的中国能源规划中，已经明确国家将很快出台燃油附加税及鼓励环保节油型交通工具的税收优惠政策。 节能降耗技术是重中之重，如围绕提高车辆燃油经济性而进行的发动机技术研究、整车轻量化、造型技术研究等。在能源日益紧张的今天，如何降低油耗成为重型发动机技术的一项重要课题。“十五”期间，中国一些客车企业已经开始关注这一问题。但从目前的情况看，
铝合金汽车板生产工艺技术及装备研究
铝合金汽车板生产工艺技术及装备研究 摘要：随着国内外铝合金汽车板在汽车上的应用现状、合金应用情况，并对国 内外铝合金汽车板的生产及消费现状进行了阐述，同时指出了我国铝合金汽车板 发展存在的问题并提出了相应的建议. 关键词：铝合金；汽车板；应用；生产现状； 前言：在世界汽车工业日益重视节能、环保的迫切形势下，减轻汽车自重以 降低能耗、减少废气排放和提高效率已成为各大汽车企业提高竞争力的重要方向. 使用铝合金代替钢铁材料则是各国汽车制造商采用的主要减重手段之一.汽车质量 每减轻1%，可节省燃料消耗0.6%～1.0%.如果每辆轿车减重100 kg，那么行驶 100 km可减少油耗0.48 L.其明显的减重节能效益使汽车铝材的用量与日俱增，铝 合金板主要应用于汽车的发动机罩、挡泥板、车门、车顶及行李箱盖等部件. 1 汽车应用铝合金的种类及特点 目前主要是汽车的覆盖件应用铝合金板材，主要有三类，即2000系列、5000系列、以及6000系列，每个系列所含的铝合金元素不同、质量也不同。其中2000系列，也叫AI-Cu系列，如2036铝合金，其具备良好的锻造性、焊接性以 及硬化性，在加上Cu，有效的提高了铝合金的力学性能，尤其是涂装烘干后的 30分中左右，其硬化性还会上升到一个档次。但是跟其它铝合金相比，其抗腐蚀性比较差，因此最近几年应用的不是很广。 5000系列铝合金具有非常高的抗腐蚀性特点，其含有Mg原子，跟铝可以相溶，形成固溶强化效应，从而成为了非热处理强化合金。由于汽车覆盖件的内板 形状比较复杂，强度要求也不是很高，因此经常应用5000系列的铝合金来提高 其抗腐蚀性。 2 铝合金汽车板生产工艺介绍 2.1铝合金汽车板生产工艺概述 铝合金汽车板要求包括良好的成形性、一定的抗时效稳定性、良好的烘烤硬 化性、高的抗凹性、良好的翻边性、较好的表面光鲜性、较好的表面处理及涂装 性能，铝合金汽车板的这七种性能既互相关联，又相互矛盾，如何改善合金成分、调整工艺参数得到最佳的综合性能，满足轿车覆盖件冲压成形的要求是汽车板研 发的主要目标。因此铝合金汽车板生产工艺是非常复杂的，需要长时间的摸索和 不断完善，而且更离不开与下游用户的紧密配合。 铝合金汽车板的生产工艺特点为：优化合金成分，改善合工艺性能；采用合 适的轧制工艺和热处理工艺，以得到细晶粒和细化的第二相，满足成形或翻边性 的工艺要求；采用专用的气垫炉实现特殊的热处理工艺，赋予板材高的抗时效稳 定性、成形性和烘烤硬化性等特性，从而开发出高强度、高成形性、表面质量优 异的铝合金板带材。 2.2铝合金汽车板生产特有工艺 铝合金汽车板生产特有工艺主要包括固溶淬火、预时效、表面处理工艺。 （1）固溶淬火及预时效处理 6xxx铝合金具有烘烤硬化性，在汽车厂涂漆烘烤时硬度会明显上升，因此 6xxx铝合金板带的供货状态实际上是预时效T4P。5xxx车身板的供货状态时O状态。6xxx的固溶淬火、预时效和5xxx退火都在连续热处理炉内进行。
铝合金汽车板应用及生产现状
铝合金汽车板应用及生产现状 摘要：综述了国内外铝合金汽车板在汽车上的应用现状、合金应用情况，并对国内外铝合金汽车板的生产及消费现状进行了阐述，同时指出了我国铝合金汽车板发展存在的问题并提出了相应的建议。 关键词：铝合金；汽车板；应用；生产现状；发展 0 前言 在世界汽车工业日益重视节能、环保的迫切形势下，减轻汽车自重以降低能耗、减少废气排放和提高效率已成为各大汽车企业提高竞争力的重要方向。使用铝合金代替钢铁材料则是各国汽车制造商采用的主要减重手段之一。汽车质量每减轻1%，可节省燃料消耗0.6%～1.0%。如果每辆轿车减重100kg，那么行驶100km可减少油耗0.48L。其明显的减重节能效益使汽车铝材的用量与日俱增。铝合金板主要应用于汽车的发动机罩、挡泥板、车门、车顶及行李箱盖等部件。 1 铝合金汽车板应用现状 汽车车身约占汽车总重的30％，其覆盖件使用材料主要是钢板。如果用铝合金来代替传统钢板，可使白车身减重约40％～50％，进而使整车减重10％左右。 1.1国外 2000年，世界汽车的平均自身质量为1225kg，其中铝材用量占16.5％。到2010年，世界汽车的平均自身质量已下降到1100kg，其中铝材用量增至29％，且有上升趋势。2000年，日本单台汽车铝材用量为270kg，占自重的31.8％。预计到2015年，美国、欧洲和日本等国家的单台汽车铝材用量可达280kg以上，最高可超过350kg。可见，铝材在汽车上的大量应用是必然趋势，其中铝板的用量也会相应提高。 目前，国外中高级轿车，如亨利·福特Model T型汽车、法拉利360赛车、奥迪A2和A8、福特Prodigy及本田Insight等，均采用全铝车身。 1.2国内 汽车车身板生产线技术含量高、工艺复杂，多年来国内铝加工企业一直在研
镁合金在汽车材料上的应用及发展前景
镁合金在汽车材料上的应用及发展前景 摘要：介绍了镁及镁合金的类型和它们的基本性能，国内外在汽车材料方面对其的应用情况，镁合金在汽车轻量化方面的应用，展望了镁合金在未来的应用前景。 1、镁及镁合金的特性 镁是银白色的金属元素,常温下镁的密度为 g/cm ,约为钢的1/4,铝的2/3。在金属镁中添加其他元素可以形成各种镁合金。镁合金是现在大量使用的工程结构材料中最轻的,其比强度明显高于铝合金和钢,比刚度与铝合金和钢相当。同时,镁合金还具有良好的减振性,在相同载荷下,减振性是铝的100倍、钛合金的 300~500倍。镁合金还具有良好的切削加工性及尺寸稳定性,其耐凹陷性、铸造成型性及表面装饰性俱佳,加之具有易回收利用、导热优良性、抗电磁干扰及屏蔽性能等特点,镁及镁合金广泛应用于冶金、汽车、摩托车、航空航天、光学仪器、计算机、电子与通讯、电动及风动工具和医疗器械等领域。金属镁主要用于:铝基合金的重要添加元素,用量约占镁的总消耗量的43%左右;制造各种零部件的用量已达到镁消耗量的35%左右;炼钢脱硫约占13%;阴极保护材料、金属还原剂和化工行业等。 当今，钢铁、铝合金和塑料是汽车上使用最多的三大类材料，按重量计算，三类材料占整车比例合计约为80%，其中钢铁约占62%，铝合金和塑料大体相当，均占8%-10%。镁合金在汽车上的应用比例为%，平均重量约5kg，但近几年的增幅却较大。镁的比重为cm3,是铝的2/3，钢的2/9，和塑料相当，是最实用的减重轻金属材料。镁合金也具有比强度、比刚度高等优良性能。正因为如此，镁合金有利于汽车轻量化、有利于节能和减排。据资料介绍：轿车质量每减轻100kg，油耗可降低5%。如果每辆汽车使用70kg镁合金，CO2年排放量能减少30%以上。汽车减重可以提高其加速性能；顶部和车门减重，可以降低汽车重心，增强稳定性；前部减重，可以使汽车重心后移，改善操纵性能。 同时，镁的减振系数远高于铝和钢铁，具有优良的抗冲击性能，有利于减振降噪，选用镁合金作为汽车结构材料能有效降低汽车振动和噪声，受冲击时能吸收更多的能量。镁合金的散热性好，抗电磁干扰性高，使汽车更为安全舒适。 2、常用镁合金类型及其性能 由于交通工具轻量化的推动，世界各国都展开了对镁合金的研究，而限制镁合金发展的一个主要原因是镁合金的高性能——抗蠕变能力和高温疲劳性能较差，因此新材料的研发主要是针对这一问题进行，概括的说主要包括两个方面，一是对现有合金的优化，主要是针对现有的商业镁合金，特别是对AZ、ZK系合金进行改性，通过添加合金元素以期改善合金的高温性能；二是新合金系的开发，主要是指新型Mg-RE系的研发。 镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金。镁合金按合金组元不同主要有 Mg-Al-Zn-Mn系（Az系列）、Mg-Al- Mn系（AM）和Mg- Al-Si-Mn系（AS）、
铝合金在汽车上的应用现状及前景
铝合金在汽车上的应用现状汽车是应用最广泛的交通工具，环保、能源、安全是汽车发展的三大课题。 为解决这三大课题，现代汽车正朝着轻量化、高速、安全舒适、低成本、低排放与节能的方向发展。而目前满足上述要求的最有效的途径就减轻汽车自重。铝及其合金加工材料由于具有密度小、比强度高、抗冲击性能好、耐腐蚀、良好的加工成型性以及极高的再回收、再生性等一系列优良特性，成为实现汽车轻量化最理想的首选材料。汽车使用铝合金材料具有多方面的优点： 首先是减重效果明显，通常每使用1Kg铝，汽车自重可下降2.25Kg； 第二是节能效果十分可观。根据日本科研机构测定，汽车重量每减轻1Kg,平均一年可节省12L汽油。车重每降低10%，燃料消耗可降低5.6%； 第三是乘客的舒适性和安全性获得提高。若车重减轻37%，发动机输出功率可提高40%；车重减轻25%，就可使汽车加速到60Km/h的时间从原来的10秒钟减少到8秒钟；同时使用铝合金车轮，由于震动变小可使用更轻的缓冲器；由于是在不减少汽车容积的情况下使用铝合金材料而减轻汽车自重，因此使汽车更加稳定、乘客空间变大，在受到冲击时铝结构能吸收分散更多的能量，因而更加安全和舒适； 第四是在减少污染、改善环境方面。由于汽车重量的减轻，导致了燃料消耗的下降，所以可减少尾气的排放，使环境得到改善。据介绍，若车重减少50%，CO2排放量可减少13%； 第五是汽车报废后铝可以回收再利用，因为铝是能最大限度回收的材料，前回收率为85%，有80%左右的再生铝用于汽车工业，汽车用铝中有60%来自回收的废铝。 因此汽车的铝化是世界性的发展趋势。汽车铝化的先行国是美国、日本、德国三大汽车生产国。日本计划未来单台车用铝270Kg，使铝化率达到31.3%，届时体构造用材料中约17%为铝。因此，逐渐提高汽车的用铝量已成为世界各国的共识。 1.1汽车发动机的铝化 发动机是汽车的心脏，占发动机总重量25%的汽缸体的铝化速度正在加快。日本本田公司用新压铸法(低速、中压铸造)成功地使气缸达到了100%的铝合金化。日本丰田公司已推出莱克萨斯(Lexus)LS-400型高级轿车用的全铝合金发动机。这种IUZ-FE发动机汽缸容量为4.0L，净重202Kg，在V8型汽车发动机中是最轻的。美国福特汽车公司也已推出一种铝合金发动机，该名为“V6永久技术”发动机汽缸容量分别为2.5L和3.0L两种。Al-Si系耐磨合金，Al-Si-(Fe,Ni)系耐热耐磨合金，Al-Fe系耐热合金等正在用于制作活塞、连杆、汽缸套等发动机零部件等。使用新型中低压铸法可实现缸体的轻量化，减少壁厚10mm，相当于减轻重量1～1.5Kg气缸盖、活塞等零件都可能全部使用铝铸体。随着新型耐磨蚀耐热铝合金的不断研究开发，将会进一步加快汽车发动机的铝化速度。 1.2 汽车散热器的铝化 汽车散热器(包括水箱、空调器的蒸发器和冷凝器)大多数是用厚铝箔与铝管