铝合金材料在汽车车身结构上的应用.pdf

臣 翟 铝合金材料在汽车车身结构上的应用 杨 嫡 王 镝 胡 健 张海华 (泛亚汽车技术中心有限公司，上海 201201) 【摘要】 介绍了铝合金材料的特点和在汽车车身结构上的应用现状，并通过对铝合金材料的分类及其 力学性能的研究 ，探讨了铝合金材料在车身结构应用上的优势和难点，展望了铝合金材料在车身结构应用上的 前景 。 【Abstract】 Thecharacteristicandapplicationofaluminumalloymaterialintheautomotive bodystructureisintroduced．Throughthestudyofclassificationandmechanicalpropertiesofaluminum alloymaterial，theapplication advantagesanddifficultiesofthealuminum alloymaterialin thebody structurearediscussed．Thewidelyapplicationofaluminum alloymaterialonthebodystructureisex- peered． 【关键词】 铝合金 车身 应用 doi：10．3969／j．issn．1007-4554．2014．08．15 金还可以热处理强化，使抗拉强度超过 60OMPa。 0 引言 因此它在汽车上的用量呈现持续增长的趋势，北 美、欧洲和 日本汽车的单车平均用铝量逐年都在 增加。国外研究公司DuckerWorldwide调查结果 随着世界石油储备的 日益减少，车身轻量化 显示，以铝代替钢制造汽车可使车身结构重量减 已成为汽车制造技术发展的必然趋势，降低汽车 轻 30％～40％。宝马5系列采用了全铝合金的前 重量最直接的方法就是在车身结构上大量使用铝 舱结构，由铝挤压件、铸铝件、铝冲压件组成，仅重 合金与高强钢轻量化材料。本文主要研究了铝合 47．6kg，见 图 1。相对于同结构的钢制前舱 ，节省 金材料在车身结构上的应用。 了30％的重量。同时这个创新结构满足 了刚度 、 强度、成型性、制造工艺、耐腐蚀等方面的要求 ¨。 1 铝合金的特点和应用现状 奥迪A8、R8和捷豹 xJ均采用了全铝合金车身。 奥迪 A8的车身结构材料分布见图2，可见除8％ 铝的密度小，仅为2．7g／cm (属轻金属)，约为 为高强钢之外，其余都是铝合金材料。全新一代 钢的1／3。由于铝的熔点较低 ，流动性好，易于制 路虎揽胜创造性地采用全铝承载式车身轻量化技 造各种形状复杂的零件。另外铝的表面容易氧化 术，较之前一代采用钢制车身结构的揽胜车身重 形成致密而稳定的氧化膜 ，所 以耐腐蚀性也 比较 量降低 39％。目前在欧洲和北美开发的超轻车计 好。在铝中加入一种或几种元素后即构成铝合金， 划中，铝合金 已经 占到 53％，这个比例将在未来几 铝合金相对于纯铝，可以提高强度和硬度，有些铝合