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铝合金型材的应用能否实现汽车轻量化发展趋势

2019-03-29 06:39:27    547次浏览

千万不要以为全铝车身就等于纯铝车身,所谓的全铝车身,实际上指的是汽车的主要结构部位用的是铝合金,其它的部位和零件可以用非铝制品材料来完成,具体应用要根据汽车的受力部位大小来决定,主要受力部位用铝合金材料,利用铝合金型材的密度小来达到汽车的轻量化的效果。

铝型材的种类很多,用于汽车制造上用的铝型材以6063-T5为主,它是以铝为主要合金元素,加入其它的合金挤压而成的一种新型合金材料,每一种合金元素都有不同的作用与特性。铝元素的密度很轻,只有2.7g/cm³,只相当于钢材的1/3,纯铝的强度很低,通过加入其它的镁、铜、锰、硅、锌等元素,使铝型材的抗拉强度达到180MPa,屈服强度达到127MPa,大大提高了铝型材的力学性能。而整体车身的重量减轻了一半,铝型材只需要用一半厚度的材料,便可达到钢材相同的强度,充分利用了铝型材质量轻和强度高的优势。

知道了全铝车身并非全身都是铝合金材料制成的,那么我们就来了解一下具体哪些地方用到哪种型号的铝型材。目前全铝车身用的铝型材主要为5系(铝镁合金)和6系(铝镁硅)合金,加入的镁元素可以提高铝型材的强度,当然2系(铝铜合金)和7系(铝锌合金)也会用到,2系铝合金中加入的铜元素可以提高车身的硬度,一般用来做车身用的钣金件,7系它具有非常好的耐腐蚀性与耐磨性,但是由于我国国内的生产技术水平尚达不到标准,通常需要依赖进口,而且由于价格偏贵,只在航空和军工等高端领域使用,全铝车身上的也只是最关键的部位使用,比如去年12月份上市的蔚来汽车ES8,只在纵梁部位使用了7003型号的铝型材,其它部位如底盘和铸件也是使用的5系和6系铝型材,有些车身的引擎盖也用的是铝型材。

汽车用材料的更新换代除了环保,最主要的就是以轻来吸引用户。传统的钢材结构的汽车车身约占到整个车体重量的35%,而采用铝合金材料制成的车身,整体重量可减少40%,打个比方,同一款型号的汽车,用钢材结构制造的整体重量为1000kg,而用铝型材制造的整体质量只有600kg,相当于从车上下来4个成年人,毫无疑问,使用全铝车身的汽车最少可以瞬间提速,轻量化的效果不言而喻。当然全铝车身的价格不菲,目前还无法普及,因为铝合金的成本本来就不便宜,加上铝型材加工的过程也比钢材复杂,后期还要进行喷砂氧化和阳极氧化等各种表面处理工序,以提高铝型材的耐腐蚀性与外观性能,整体造价就要高出很多,如果不从成本方面来考虑,肯定会选择全铝车身的汽车,毕竟在轻量化的基础上,它的强度与防腐蚀性能以及其它方面的性能都可以达到用户的使用需求。

勿庸置疑,全铝车身发挥了铝型材的各种优点:整体质量轻便、耐腐蚀性强、强度高、抗冲击力强,在车体的主要受力部位使用铝型材材料,在保障安全性能的前提下,各种抗压强度并没有受到影响,整个车身的重量得到大幅度降低,从而达到汽车轻量化的使用效果,为用户带来全新的驾驶体验,不过生产成本高仍然是全铝车身目前发展不能普及的重要原因。

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