汽車的輕量化,就是在保證汽車的強度和安全性能的前提下,盡可能地降低汽車的整備質量,從而提高汽車的動力性,減少燃料消耗,降低排氣污染。
“2014年汽車輕量化-鋁合金材料應用合作峰會”是由鋁業市場研究機構--北京佰匯方略信息咨詢有限公司與中國汽車材料網聯合首次舉辦、大力神鋁業股份有限公司獨家協辦的全產業鏈專業會議,于2014年3月27-28日在江蘇省丹陽市隆重召開。
“2014年汽車輕量化-鋁合金材料應用合作峰會”是由鋁業市場研究機構--北京佰匯方略信息咨詢有限公司與中國汽車材料網聯合首次舉辦、大力神鋁業股份有限公司獨家協辦的全產業鏈專業會議,于2014年3月27-28日在江蘇省丹陽市隆重召開。
主要指導思想:在確保穩定提升性能的基礎上,節能化設計各總成零部件,持續優化車型譜。
實驗證明,若汽車整車重量降低10%,燃油效率可提高6%—8%;汽車整備質量每減少100公斤,百公里油耗可降低0.3—0.6升;汽車重量降低1%,油耗可降低0.7%。當前,由于環保和節能的需要,汽車的輕量化已經成為世界汽車發展的潮流。
鋁合金
鋁的密度約為鋼的1/3,是應用最廣泛的輕量化材料。以美國生產的汽車產品為例,1976年每車用鋁合金僅39kg,1982年達到62kg,而1998年則達到了100kg。 (1)鑄造鋁合金 許多種元素都可以作為鑄造鋁合金的合金元素,但只有Si、Cu、Mg、Mn、Zn、Li在大量生產中具有重要意義。當然,在汽車上廣泛應用的并不是上述簡單的二元合金,而是多種元素同時添加以獲得好的綜合性能。
汽車工業是鋁鑄件的主要市場,例如日本,鋁鑄件的76%、鋁壓鑄件的77%為汽車鑄件。鋁合金鑄件主要應用于發動機氣缸體、氣缸蓋、活塞、進氣歧管、搖臂、發動機懸置支架、空壓機連桿、傳動器殼體、離合器殼體、車輪、制動器零件、把手及罩蓋殼體類零件等。 鋁鑄件中不可避免地存在缺陷,壓鑄件還不能熱處理,因此在用鋁合金來生產要求較高強度鑄件時受到限制。為此在鑄件生產工藝上作了改進,鑄造鍛造法和半固態成型法將是未來較多用的工藝。 (2)變形鋁合金 變形鋁合金指鋁合金板帶材、擠壓型材和鍛造材,在汽車上主要用于車身面板、車身骨架、發動機散熱器、空調冷凝器、蒸發器、車輪、裝飾件和懸架系統零件等。 由于輕量化效果明顯,鋁合金在車身上的應用正在擴大。如1990年9月開始銷售的日本本田NSX車采用了全鋁承載式車身,比用冷軋鋼板制造的同樣車身輕200kg,引起全世界的矚目。NSX全車用鋁材達到31.3%,如在全鋁車身上,外板使用6000系列合金,內板使用5052-0合金,骨架大部使用5182-0合金;由于側門框對強度和剛度要求很高,使用以6N01合金為基礎、適當調整了Mg和Si含量的合金。在歐美也有用2036和2008合金作車身內外板的。
鋁散熱器發源于歐洲而后遍及全世界。在歐洲,到20世紀80年代后期鋁散熱器已占領市場的90%。隨?車用空調、油冷卻器等的大量使用,鋁熱交換器的市場迅速擴大。從材料的角度看,鋁在熱交換器上的廣泛應用在很大程度上歸功于包覆料覆層鋁板和鋁帶的成功開發。
(3)鋁基復合材料
鋁基復合材料密度低、比強度和比模量高、抗熱疲勞性能好,但在汽車上的應用受到價格及生產質量控制等方面的制約,還沒有形成很大的規模。目前,鋁基復合材料在連桿、活塞、氣缸體內孔、制動盤、制動鉗和傳動軸管等零件上的試驗或使用顯示出了卓越的性能,如本田公司開發成功的由不?鋼絲增強的鋁基復合材料連桿比鋼制連桿降重30%,對1.2L的汽油發動機可提高燃料經濟性5%;采用激冷鋁合金粉末與SiC粉末(重量百分數2%)混合并擠壓成棒材,用此棒材經鍛造成型的活塞因強度高可降重20%,發動機功率大幅度提高;用鋁基復合材料強化活塞頭部而取消第一道環槽的奧氏體鑄鐵鑲塊可降重20%;鋁基復合材料制動盤比鑄鐵制動盤降重50%。
這次會議吸引了眾多頂級著名鋁合金材料企業、汽車企業、汽車零部件企業及數控技術裝備企業參會。尤其是參會的鋁加工企業,呈現出歷史上少見的鋁加工巨頭齊聚場景,如遼寧忠旺、南山集團、西南鋁業集團、東北輕合金、中鋁瑞閩、叢林集團、亞洲鋁業、山東魏橋、晟通科技集團、廣西南南、南平鋁業、廣東興發、廣東豪美、河南中孚、新疆眾和、廣東和勝、中信渤海、浙江巨科、愛勵、力拓加鋁、格朗吉斯、薩帕、美鋁、神鋼等(注:順序不分先后)。內資外資鋁加工巨頭的齊聚,為 “2014年汽車輕量化-鋁合金材料應用合作峰會”增添了濃濃的色彩。