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作者︰程力專用汽車股份有限公司 瀏覽次數︰4534 發布時間︰2012-06-28 07:01:00

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41.2方鋁合金運輸半掛車|化工液體乙醇鋁罐運輸半掛車

鋁合金半掛槽罐車

鋁合金半掛運油車 鋁合金化工槽罐車 42-50立方

20年來,世界性能源問題變得越來越嚴重,這使得減輕汽車自重、降低油耗成了各大汽車生產廠提高競爭能力的關鍵。據有關數據介紹,汽車重量每減少50kg,每升燃油行駛的距離可增加2km;汽車重量每減輕1%,燃油消耗下降0.6%1%。鋁具有密度小、耐蝕性好等特點,且鋁合金的塑性優良,鑄、鍛、沖壓工藝均適用,最適合汽車零部件生產的壓鑄工藝。從生產成本、零件質量、材料利用等幾個方面比較,鋁合金已成為汽車生產不可缺少的重要材料。目前,美國、日本、德國是汽車采用鋁合金最多的國家,如德國大眾AudiA8A2,日本的NXS等車身用鋁合金量達80%。我國汽車除上海桑塔納、一汽奧迪和捷達(均為引進生產線)用鋁合金外,國產以紅旗較多,約80100kg。有資料表明,用鋁合金結構代替傳統鋼結構,可使汽車質量減輕30%40%,制造發動機可減輕30%,制造車輪可減輕50%。采用鋁合金是汽車輕量化及環保、節能、提速和運輸高效的重要途徑之一。因此,研究開發鋁合金汽車目前顯得十分必要。
  

鋁合金在汽車工業中的應用背景
  最早把鋁材運用到汽車上的是印度人,據記載,1896年印度人率先用鋁制做了汽車曲軸箱。進入20世紀早期,鋁在制造豪華汽車和賽車上有一定的應用,鋁制車身的汽車開始出現,如亨利?福特的Model T型汽車和二、三十年代歐洲賽車場上法拉利360賽車都是鋁制車身。
  汽車用鋁合金可分為鑄造鋁合金和變形鋁合金。鑄造鋁合金在汽車上的使用量最多,佔80%以上,其中又分為重力鑄造件,低壓鑄造件和其它特種鑄造零件。變形鋁合金包括板材、箔材、擠壓材、鍛件等。世界各國工業用鋁合金材料的品種構成雖然有一定的差異,但大體是相同的。其品種構成︰鑄件佔80%左右,鍛件佔1%3%,其余為加工材。美國汽車工業中變形鋁合金佔較大比例,達36%
  1.1  鑄造鋁合金的應用
  鑄造鋁合金具有優良的鑄造性能。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。鑄造鋁合金主要用于鑄造發動機氣缸體、離合器殼體、後橋殼、轉向器殼體、變速器、配氣機構、機油泵、水泵、搖臂蓋、車輪、發動機框架、制動鉗、油缸及制動盤等非發動機構件。
  1.1.1    發動機用鋁合金
  汽車發動機用鋁合金制造輕量化最為明顯,一般可減重30%以上,另外,發動機的氣缸體和缸蓋均要求材料的導熱性能好、抗腐蝕能力強,而鋁合金在這些方面具有非常突出的優勢,因此各汽車制造廠紛紛進行發動機鋁材化的研制和開發。目前國外很多汽車公司均已采用了全鋁制的發動機氣缸體和氣缸蓋。如美國通用汽車公司已采用了全鋁氣缸套;法國汽車公司鋁氣缸套已達100%,鋁氣缸體達45%;日本日產公司VQ和豐田公司的凌志IMZ-FEV6均采用了鑄鋁發動機油底殼;克萊斯勒公司新V6發動機氣缸體和缸蓋都使用了鋁合金材料。
  1.1.2 輪轂用鋁合金
  鋁輪轂因為質輕、散熱性好,並具有良好的外觀,而逐漸取代了鋼輪轂。在過去的10年,全球鋁合金汽車輪轂以7.6%的年增長率增長,根據分析,到2010年時,汽車輪轂鋁化率可達72%78%[4]A365是一種鑄造鋁合金,它具有良好的鑄造性能又具有高的綜合力學性能,世界各國的鑄造鋁合金輪轂都是此類合金生產的。我國西南鋁加工廠與日本輕金屬株式會合作開發了A6061鋁合金輪轂[5]
  1.2  變形鋁合金的應用
   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、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。
  1.2.1 車身板件用鋁合金
      板材在轎車上的應用比重不斷上升,如經熱處理(如︰T4T6T8)的6000系(AI-Mg-Si系)鋁合金板材,能夠很好的滿足汽車對殼體的要求,可用做車身框架材料。Audi A8的車身鈑金件,即采用了本系合金鋁材。另外,2000系(AI-Cu-Mg系)、5000系(AI-Mg系)和7000系(AI-Mg-Zn-Cu系)鋁合金也可應用于車身材料。近幾年,采用6000系和7000系高強度鋁合金開發了字形狀的薄板和中空型材,不僅質量輕、強度高、抗裂性能好,而且成型性能好,在汽車上得到了廣泛的應用。
  1.2.2 其它鋁合金結構件 
      鋁合金也被廣泛應用于汽車的其他部位,如︰美國通用汽車公司用7021鋁板制造Smure轎車保險杠增強支架,福特公司用7021鋁板制造Lincoln Town轎車保險杠增強支架[7]。汽車懸掛件也應用了鋁合金材料,有效減輕了相應零部件的質量,提高了汽車行駛的平順性、穩定性,如用6061鍛件生產的盤式制動器卡爪、動力傳動框架等。此外,鋁合金也廣泛用于汽車空調系統,如日本用6595鋁合金做汽車散熱器和冰箱散熱器。
  

新型鋁合金在汽車上的應用
  2.1 快速凝固鋁合金
  快速凝固條件下(冷速達104109/S,材料將引起一些組織結構上的新特征︰超細化的微觀組織;提高合金的固溶度極限;成分的高度均勻、少偏析或無偏析;形成新的亞穩相等。基于這些特征,快速凝固鋁合金必然會在汽車行業得到應用。Sumitomo電器公司利用快速凝固PM AI-Si-X高 鋁合金代替燒結鋼,大批量制造汽車空調壓縮機轉子和葉片,使轉子重量減輕60%,整個壓縮機重量減輕40%;雅馬哈汽車制造公司生產的快速凝固高 鋁合金活塞也投入市場,這種活塞與普通鑄鐵相比,重量減輕了20%,壽命提高了30%,而且顯著降低了噪音,減少污染;馬自達汽車公司利用噴射沉積Al-Si-Fe-Cu-Mg合金制造了一種新型發動機轉子,提高了發動機效率,能節油20%
  2.2 鋁基復合材料
  以陶瓷縴維、晶須、微粒等為增強材料,生產鋁基復合材料,其比強度、比彈性模量、耐熱性、耐磨性等大幅度提高,可用做發動機零件,如用粉末冶金法研制成功的Al2O3SiC顆粒(晶須)增強的Al-Si系合金活塞,在保留Al-Si合金活塞優點的同時,可進一步改善活塞的強度、耐磨性、耐熱性和抗疲勞性能,用于汽車發動機上;此外,顆粒增強鋁基復合材料還可用于制造車輛發動機的汽缸體、活塞和連桿等部件。
  2.3  泡沫鋁合金
  泡沫鋁合金是一種在金屬基體中分布有無數氣泡的多孔材料,這種材料的質量更輕、強重比更高,並具有高的吸能特性、高的阻尼特性和吸振特性。將泡沫鋁填充于兩個高強度外板之間制成的三明治板材,在用于車身頂蓋板時,可提高剛度、輕量化並改善保溫性能,用在保險杠、縱梁和一些支柱零件上時,可以增加撞擊吸能的能力,在輕量化的同時,提高了撞擊安全性。
  

鋁合金在汽車上的發展前景
  在輕量化金屬中,鎂合金密度雖比鋁合金小,但鎂錠成本較高,且零件制造過程中還有許多技術障礙,如缺少高溫壓鑄合金和設計數據,表面處理技術粗劣,結合水平低等,所以目前在汽車上的使用量相當有限;而航空航天用的鈦合金雖有高的機械強度,但制造工藝困難和制造成本昂貴,導致鈦合金無法大批量的應用于汽車生產。鋁合金在成本、制造技術、機械性能、可持續發展(地殼中鋁含量最多,佔8.1%)等方面綜合性能好,因此鋁合金是現在及將來汽車工業中的首選輕金屬材料。
  目前,我國汽車生產量繼美國、日本、德國之後,居世界第四位。而在汽車鋁化率方面,我國的技術還相對比較落後。當前發達國家汽車上鋁材的使用已達138kg,鋁化率達12%,而我國汽車上鋁材的使用與國外差距很大,平均用鋁量僅為60kg,鋁化率不到5%[9]。因此,我國汽車用鋁合金市場的發展前景非常廣闊。 


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