隨著汽車產業(yè)的發(fā)展,各國對能耗的把控。汽車輕量化的概念被提出,鋁合金型材得到了廣泛的應用,特別是新興領域,數據顯示以下為鋁合金應用的前十領域,全鋁掛車、鋁合金敞篷運煤車、轎車高精鋁合金薄板、鋁合金托盤、鋁合金輪轂、鋁合金橋梁、鋁空氣電池、鋁合金電纜、全鋁家具,不難發(fā)現在這十大領域中,前五項都是屬于汽車制造行業(yè),可見鋁合金在汽車制造輕量化中起至關重要的作用。
選用鋁合金有什么優(yōu)勢?
(1)減重和節(jié)能效果明顯。鋁的力學性能好,其密度只有銅鐵的1/3,具有良好的導熱性,僅次于銅,機械加工性能比鐵高4.5倍,且其表面自然形成的氧化膜具有良好的耐腐蝕性,因此鋁成為實現汽車輕量化理想的材料。
(2)乘客的舒適性和安全性獲得提高。鋁合金汽車是在不降低汽車容量的情況下,減輕汽車自重,車身重心減低,汽車行駛更穩(wěn)定、舒適。由于鋁型材的吸能性好,在碰撞安全性能方面有明顯的優(yōu)勢,汽車前部的變形區(qū)在碰撞時會產生皺褶,可吸收大量的沖擊力,從而保護了后面駕駛員和乘客。
(3)鋁易于回收。鋁制品在使用過程中幾乎不發(fā)生腐蝕或僅發(fā)生輕微的腐蝕,在工業(yè)上使用的常規(guī)材料中,鋁的回收價值率是高的。在鋁型材-鋁制品-使用-回收再生鋁錠-再加工成鋁型材的循環(huán)過程中,鋁的損耗也僅5%左右,其再生性能比任何一種常用金屬都高。
選用鋁合金有什么弱勢?
一方面是純鋁的冶煉和鋁合金的加工成本都較鋼更高,鋁合金本身的價格較高;另一方面是加工工藝比較復雜,鋁合金在融化焊接過程中氧化鋁不溶阻礙填充金屬潤濕,會形成裂縫,需要通過攪拌摩擦焊接及激光熔纖焊等技術實現。
鋁合金有什么應用?
鑄造鋁合金的應用鑄造鋁合金具有低密度及優(yōu)良的鑄造性能,可根據使用目的、零件形狀、尺寸精度、數量、質量標準、機械性能等各方面的要求和經濟效益選擇適宜的合金和合適的鑄造方法,制成形狀復雜的零件。鑄造鋁合金主要用于鑄造發(fā)動機汽缸體、離合器殼體、后橋殼、轉向器殼體、變速器、配氣機構、機油泵、水泵、搖臂蓋、車輪、發(fā)動機框架、制動鉗、油缸及制動盤等非發(fā)動機構件。
發(fā)動機用鋁合金鑄鐵發(fā)動機正在逐漸被鋁合金取代,這主要是因為發(fā)動機用鋁合金制造輕量化明顯,一般可減重30%以上,鋁合金具有散熱性強、導熱性能好、抗腐蝕能力非常突出的優(yōu)勢,因此各汽車制造廠紛紛進行發(fā)動機鋁材化的研制和開發(fā)。目前國外很多汽車均已采用了全鋁制的發(fā)動機氣缸體和汽缸蓋。
輪轂用鋁合金輪轂作為輪胎內廓用以支撐輪胎的圓桶形、中心裝配在軸上的部件,對材料強度要求極高,而鋁合金不但強度高,且密度?。s為鋼的1/3),這意味著采用相同體積的鋁合金輪轂將比鋼質輪轂輕2/3,是實現汽車輕量化的重要途徑之一。鋁輪轂因為質輕、散熱性好,并具有良好的外觀,而逐漸取代了鋼輪轂。
變形鋁合金的應用通過沖壓、彎曲、軋、擠壓等工藝使其組織、形狀發(fā)生變化的鋁合金成為變形鋁合金,一般通過熔融法制錠,再經受金屬塑性變形加工。變形鋁合金在汽車上主要用于制造車門、行李箱等車身面板、保險杠、發(fā)動機罩、車輪的輪輻、輪轂罩、輪外飾罩、制動器總成的保護罩、消聲罩、防抱死制動系統(tǒng)、熱交換器、車身構架、座位、車箱底板等結構件以及儀表板等裝飾件。
車身板件用鋁合金目前冷沖壓仍然是鋁合金車身結構件和覆蓋件大批量成型的主要工藝。板材在轎車上的應用比重不斷上升,如經熱處理
相信在不久的將來隨著對鋁合金材料的優(yōu)化,其性能將會有更大的提高,應用也將會延伸到更多的新領域。