(汽车行业)铝合金在汽车领域的应用状况及发展前景

（汽车行业）铝合金在汽车领域的应用状况及发展前

景

铝合金在汽车领域的应用状况及其发展前景

【摘要】本文主要阐述了铝合金在现今生活中在汽车领域的运用，及其优势，同时也透露出铝合金在汽车领域中极其可观的发展前景。且提供数据来进壹步说明。

关键词：铝合金汽车领域应用前景

1引言

在近期和不久的将来，汽车工业将加快对钢制产品的替代工作，且渴望在如下方面取得进展：1、全铝车身，包括美国福特、通用、日本本田、德国奥迪的概念车车身已经大量采用铝合金，和钢结构相比，重量减轻40％之上；2、底盘结构件及支架和悬挂类零部件；3、储气罐，后保险杠；4、新材料的开发，为铝合金应用领域的扩展提供了可能。如德国开发成功的泡沫铝材AFS(aluminumfoamsandwich)具有高的刚度／重量和强度／重量之比，能够有效吸收冲击能，具有防震防噪音、易于回收等特点，在车门立柱，保险杠，门侧防撞杆、前防撞梁、军车上的防爆板、轿车发动机零部件等方面拥有极强的应用前景；5、铝镁合金、铝钛合金在汽车车轮、电器件、内饰件等方面的应用也正在逐步扩大。

2铝合金的特点和应用和前景

2.1铝合金的特点

2.1.1质轻

铝的比重为钢铁的三分之壹,在运输工具及自动化设备上扮演极重要的角色。

2.1.2强度

利用各种合金这添加和轧延,锻压及不同等级这热处理制程,可生成之强度达HB25°-HB167°之各种铝合金产品。

2.1.3耐蚀性

铝在自然环境中,表面会自然形成薄层之氧化膜,可阻绝空气中氧避免进壹步氧化,具有优良之耐腐蚀性.铝表面如再经各种不同层次之处理,其耐腐蚀性更佳,可适用于较为恶劣之环境。2.1.4成型性

利用完全退火或局部退火可生成较为软质之铝合金,适用于各种成型加工及折弯,冲压,深冲等加工。

除之上所述，铝合金仍具有很多可观的特点。

2.2铝合金在汽车领域的应用

1车身

汽车工业的精髓是汽车车身的制作。车身制作几乎占汽车制造X公司投资总额的60%。据统计，汽车车身质量约占汽车总质量的30%左右，降低车身质量对整车轻量化非常关键，今后车身制造用铝合金材料增加将是汽车工业铝合金发展的重点。

2车身板件

车身板件可用防锈铝或硬铝生产，诸如车门、行李箱及车身面板、发动机罩、座位、车厢底板和翼子板等。车身板件尺寸大、形状复杂，主要通过深冲和鼓凸俩种方法符合成型，且以鼓凸成型为主。铝合金车身板的结合采用焊接、粘结或俩者兼用的方式。目前，车身板用铝合金主要为AL-Mg-Si系，AL-Cu-Mg系，AL-Mg系，AL-Mg-Zn-Cu等。

3防冲挡及车门

从安全性的观点来考虑，前后方向设置了防冲挡。侧面方向设有加固梁车门，为了轻量化，近年来增加了铝的用量。小轿车表面以树脂化为主流，辅助加强材料，采用铁质的刚性构件、纤维复合树脂和铝制件等形式，因为铝具有轻量化、再生性等特点，所以，全铝化的趋势越来越明显。

3各类汽车上所运用到的铝合金

3.1粉末冶金铝合金

粉末冶金铝合金产品目前只在日本有少量应用，但欧洲的汽车X公司已对此表现出浓厚兴趣.其使用部位主要有汽车空调电动机转子、发动机活塞、气缸衬套、进气门及气门座等.使用粉末冶金铝大铝合金在汽车上的使用范命参产品，可进少步艺围，从而进壹步降低董童似连杆为例，目前汽车发动机连杆使用的材料中碳钢和合金钢，其强度在由〕壹IOOOMP’之间，现已研制出的粉末冶金铝合金壹般强度可达700壹900MP，因此铝合金的比强度是中碳钢的3倍，其重量只有原重量的1/30

3.2铸造铝合金

铸造铝合金具有优良的铸造性能，铸造方法也很多，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，选择最适宜合金和铸造方法，尤其是采用压铸法生产的铝合金零件，成品率高，能减少壁厚和后续加工量，表面质量好、尺寸精度高，很适于大批量生产。因此铸造铝合金在汽车上的使用量最多，占80%之上。铸造铝合金主要用于制造离合器壳体、变速箱壳体、后桥壳、转向器壳体、摇臂盖、正时齿轮壳体等壳体类零件，发动机部件，以及保险杠、车轮、发动机框架、转向节液压泵体、制动钳、油缸及制动盘等非发动机结构件。且今后有进壹步扩大应用的趋势。发动机部件用铝制造轻量化效果最为明显，壹般可减重30%之上。日产X公司在新型的Maxi-ma上使用了新型的VQ系列V6铸铝缸体发动机和铝气门挺杆，由于采用高压模铸工艺，可改善浇注，增加强度，使缸体明显减薄，和原V6缸体相比，减重达50%之上。

3.3形变铝合金

美国汽车工业中形变铝材(铝板材和挤压件等)占较大比例，达36.3%o。形变铝合金在汽车上主要用于制造保险杠、发动机罩、车门行李厢及车身板、车轮的轮辐、轮毅罩、车轮外饰罩、制动器总成的保护罩、消声罩、防抱制动系统、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。形变铝车轮的轮辆、轮辐在成形加工时会产生加工硬化，强度增加，故形变材和铸件相比强度、韧性都大为优越。

3.4快速凝固铝合金

为适应汽车铝合金高性能的要求，目前已开发出了快速凝固铝合金(PM合金)。这种合金和用熔铸法生产的铝合金(IM合金)比，具有金属组织晶粒细，合金元素能过饱和固溶，能减少宏观偏织晶粒细，合金元素能过饱和固溶，能减少宏观偏金来提高性能的优点。

4铝合金如今在汽车上的运用情况

在全世界要求节能环保的呼声日益高涨的大形势下，汽车工业正向轻量化、低能耗方向发展。铝及其合金作为汽车轻量化的首选材料，具有其他材料无法比拟的优良性能。从70年代开始，汽车（尤其是轿车）上用铝量不断增加。作为壹种轻质材料，铝合金正日益受到汽车制造企业的青睐。

4.1国外铝合金的使用状况

4.2国内铝合金的应用状况

目前，国内汽车上用铝主要分布在发动机（如奇瑞自主知识产权的ACTECO系列发动机缸体/缸盖）、热交换器、轮毂、自动变速器壳体、转向管柱等部件上。而在车身上的应用尚处于起步阶段，但随着我国国民经济的迅猛发展，交通运输量发生了很大的变化。根据报导，2007年国内的轿车产量已经占到汽车总产量的53%，基本上实现了以轿车占主导地位的汽车工业产业结构调整。目前，世界上各大汽车X公司都已经和中国建立了合作伙伴关系，其中包括世界上最大的美国通用汽车X公司。我国研究6000系列的铝合金汽车板也才刚刚起步，其性能仍不能够满足汽车板的要求。壹汽集团曾经和美国福特X公司联合设计的高级红旗轿车采用铝合金前仓盖，可是由于国内尚无铝合金汽车板的生产能力，最终仍是用钢板替代。因此，开发高质量的铝合金汽车板已经迫在眉睫。如果汽车四门俩盖的内外板都采用铝合金板材，整车铝合金板材就将达到40kg之上。目前，中国的轿车产量每年至少都有500万辆结论

由于汽车市场具有源源不断的需求，汽车生产壹直是最具活力的朝阳产业，汽车后市场的形成也成为最具潜力的新兴产业，电子、化工、计算机的新技术、新材料、新工艺都以最快的速度渗透汽车产业，汽车铝合金金属材料依赖于化学工业的技术，迅速融人汽车材料的发展，贯穿于汽车的生产制造、使用、保养、维修壹直到报废回收的全过程，体现出促进汽车材料轻量化、智能化、过程化和环保化的发展趋势。

致谢

参考文献

1王柏龄.全铝车身的研究及发展[J]。汽车工业研究，2000（6）：31-33

2袁序弟。铝合金在汽车工业的应用[R].全国第壹届铝合金及其应用会议的报告，2001，9

3姚广春，刘宜汉，张晓明，孙挺.轿车泡沫铝材料的研究[C].全国汽车材料第十二届年会论文，2000，9.