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白车身新材料的应用(二)【致锋专业知识分享】

铝合金材料

为了节约能源,减少汽车尾气对空气的污染,铝合金材料正迅速地进入汽车制造业。铝合金材料在白车身上用量增加带来的效果主要体现在以下几个方面。

a.减重效果明显。降低汽车质量一是改进结构设计,二是选用轻质材料(如铝合金、塑料等)。白车身结构演变至今,前者的投入收益比几乎成几何级数增长,因而汽车行业普遍注重于增加新的高强度钢材或铝、镁等轻质材料的应用。铝合金相对其他轻质材料性价比较高,且可回收利用,不存在环境污染问题,是汽车轻量化*理想的材料之一。

b.减排效果可观。铝合金的应用可降低车辆尾气排放,轿车中每使用1 kg,可使寿命期内轿车减少20 kg尾气排放。

c.综合性能提高。降低汽车质量可提高汽车的行驶性能,如使用铝合金车轮,可以匹配更轻的减震器。同时,在不减少车身容积的情况下降低汽车质量,可使车辆行驶更稳定,且乘员空间更大,在受到冲击时,铝合金结构能吸收并分散更多的能量,提高了车辆的舒适性及安全性。

目前,汽车变形铝合金板材主要有2 个系列,即5000系和6000系,其中5000系主要用作汽车覆盖件的内板,而6000 系主要用于汽车覆盖件的外板。内部面板材料的要求主要是深冲成形性和接合性(焊接和连接);对于汽车外板构件,要求具有良好的成形性、抗时效稳定性及烘烤硬化性,同时还应具有翻边延展性,并且在成型后,在成型构件的表面不应出现罗平线,以避免油漆后出现光线不一致的表面缺陷。各系列的合金化和性能特点如下。

a.5000 系由镁原子固溶强化和晶粒细化强化形成,室温放置后在拉伸时容易出现Luders伸长,冲压成形后表面起皱,影响外观,延展性和弯曲能力也会由于Fe 的增加而恶化,烤漆中容易出现软化现象。

b.6000系为热处理强化的铝合金,是当前汽车板研发的主要方向,固溶处理后,加适当预处理使其有良好的成形性,随后在油漆时即具有高的烘烤硬化性,如何解决预处理后的抗时效稳定性、成形性及烘烤硬化性的合理匹配,是该合金的研发关键。

2011轿车用铝合金材料替代了20% 的钢制车身结构件,使白车身质量降低15%。如新一代的压铸铝合金前减震器上座替代了原来由10 片钢制冲压件焊接而成的前减震器上座组件,使得单车质量减少了10.9 kg

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