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鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

從目前的發(fā)展趨勢來看,為了保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源和資源,未來汽車研發(fā)將更注重汽車輕量化設(shè)計。在汽車生產(chǎn)制造中采用高強鋼、鋁合金、鎂合金、復(fù)合材料等輕量化材料可以有效實現(xiàn)汽車輕量化,另外采用先進(jìn)化的制造工藝,比如熱成型、激光拼焊、液壓成型等也可以實現(xiàn)汽車的輕量化。鋁合金憑借低密度、良好的耐蝕性、易于加工性等優(yōu)點在汽車輕量化過車中得到了廣泛的應(yīng)用。


1 鋁合金


1.1 鋁合金的優(yōu)勢


  鋁是一種輕金屬,具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性,還具有良好的耐蝕性能。同時鋁合金的機械加工性能相對于傳統(tǒng)的金屬材料也要好一些,鋁的熔點低,在整個使用和回收利用過程中鋁的回收率不低于90%,鋁合金具有非常好的再生性,因此鋁合金是目前實現(xiàn)汽車輕量化最理想的材料。


  汽車上使用鋁合金零部件,可以有效降低汽車整車重量,使得汽車重心降低,真正實現(xiàn)汽車輕量化。汽車輕量化后,在汽車駕駛中,汽車加速性能會得到提高,同時汽車行駛也會更加穩(wěn)定、舒適,噪音、震動方面也均會有改善。


1.2 鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用


  鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用主要有鋁合金鍛件、金屬模鑄件、鋁合金擠壓和拉延產(chǎn)品等,具體應(yīng)用如表2所示。

表2 鋁合金在汽車輕量化上的應(yīng)用



  鑄造鋁合金在目前的汽車輕量化過程中應(yīng)用最多,主要用于汽車的發(fā)動機、底盤、輪轂等結(jié)構(gòu)上,發(fā)動機一直被稱為是汽車的“心臟”部件,在汽缸蓋、缸體、活塞等零件上應(yīng)用鋁合金不僅可以有效降低發(fā)動機的整體重量,還可以及時將發(fā)動機工作工程中產(chǎn)生的熱量散發(fā)出去,提高發(fā)動機的工作效率。


1.3 鋁合金在汽車輕量化上的發(fā)展趨勢


  鋁合金板材在使用過程中其可焊性較鋼材要差一些,改善鋁合金板材的焊接性能和焊接質(zhì)量,提高鋁合金的應(yīng)用范圍。應(yīng)用熱成型技術(shù)、超塑性成型技術(shù)和電磁符合成型技術(shù)改善鋁合金覆蓋件的成型性和成型質(zhì)量。

  目前除了傳統(tǒng)的鋁合金金屬材料,鋁基復(fù)合材料憑著低密度、高強度、高耐蝕性等優(yōu)勢,在汽車輕量化中也制造中得到了很好的應(yīng)用,用鋁基復(fù)合材料制造的汽車發(fā)動機活塞相對于傳統(tǒng)的鑄鐵活塞,其重量減輕了10%左右,而散熱性卻提高了4倍。受到價格及生產(chǎn)質(zhì)量控制等方面的制約,鋁基復(fù)合材料還沒有形成很大的規(guī)模,但在部分汽車零件上已經(jīng)顯示出其卓越的性能。


2 結(jié)語


  在經(jīng)濟社會高速發(fā)展的今天,面對新的能源危機和環(huán)境問題,通過汽車輕量化可以有效提高汽車的燃油效率,進(jìn)而減少污染物的排放。在汽車輕量化過程中,鎂合金、鋁合金等金屬材料憑借著其優(yōu)勢與特點均得到了廣泛的應(yīng)用,未來通過技術(shù)改進(jìn)降低材料的成本,提高材料的利用率,開發(fā)兼具環(huán)保性和可回收性的新材料,也是汽車輕量化研究開發(fā)的必然趨勢。



聲明:本文內(nèi)容節(jié)選自期刊-《科技創(chuàng)新導(dǎo)報》;作者:張金玲(長春汽車工業(yè)高等專科學(xué)校 ),版權(quán)歸原作者所有,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本公眾號贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)。如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題,請來電或致函告之,我們將及時給予處理!



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