新型汽車車身鋁合金板的研發(fā)

一、現(xiàn)代汽車車身鋁合金板材料的組成

車身是形成汽車的主構(gòu)架部分，是由許多零部件構(gòu)成的。在噴漆處理前的車身被稱做白色車身，是汽車中質(zhì)量最重的部件。車身分外板和內(nèi)板兩部分。

外板材：適用具有優(yōu)良的耐蝕性及成形性和時效硬化性材料。

內(nèi)板材：適用優(yōu)良的成形性及耐蝕性的材料。

骨架材：適用強度、焊接性優(yōu)良的材料。

擠壓材(端面密封):適用擠壓性、焊接性優(yōu)良的材料。

二、對現(xiàn)代汽車車身用鋁合金板材料的基本要求

車身是形成汽車的主體部分之一，也是現(xiàn)代汽車輕量化的主要部分。車身呈流線型，形狀十分復(fù)雜，曲面大而多，成形十分困難；車身是汽車的重要承力結(jié)構(gòu)而且要承受空氣阻力；車身由許多零部件組成，需要組焊和焊接；此外，車身材料還需要有耐磨性、耐候性和抗腐蝕性能等等。

現(xiàn)代汽車車身鋁合金板材料應(yīng)具有以下基本性能： 

a.具有中等以上強度和剛度；

b.具有良好的塑性，可適應(yīng)深沖變形； 

c.具有良好的可焊接性；

d.具有一定的耐蝕性和耐磨性

e.具有可自時效性

f.密度低、比強度、比剛度高。

三、目前汽車鋁合金板的研發(fā)情況

1.為了尋找優(yōu)質(zhì)的現(xiàn)代汽車用車身板材料，世界各國作了很多的工作，對高強鋼、高強不銹鋼、鋁合金、鎂合金、復(fù)合材料及塑料進行大量對比研究。近年來，鋁合金材料在現(xiàn)代汽車車身上的應(yīng)用尤其受到青睞。

2.長期以來，各國學(xué)者和工程師對Al-Cu(2xxx系)、Al-Mg-Si(6xxx系)和Al-Mg(5xxx系)等幾十種鋁合金進行了深入研究。經(jīng)過對比篩選確認(rèn)，6xxx系合金材料具有最佳的綜合性能。

美國汽車制造商多選用具有較高強度的6111合金，歐洲更多采用是有較好成形性的6016。最新研究表明，6005A合金的性能也較理想。日本為達(dá)到緩沖目的、增強抗沖擊強度，十分注重使用3.6xxx系的高強度合金“口”、'日”、“目”、'田”字形狀的薄壁和中空型材，研制開發(fā)高性能用鋁板和增強緩沖性能的鋁擠壓材。在6xxx系合金中，6009和6016合金具有相近的力學(xué)性能，其T4狀態(tài)下的較低，但有優(yōu)異成形性，可與5182-O板相媲美，且不出現(xiàn)勒德斯線.目前，歐美等國主要以6xxx系合金為基礎(chǔ)開發(fā)鋁合金車身板，如車蓋以及車門等車身構(gòu)件。歐美廣泛使用6016合金，北美主要使用6111合金及抗腐蝕好的602合金等。

四、汽車車身鋁合金板的重點研發(fā)新方向和內(nèi)容

1.汽車車身鋁合金板研發(fā)新方向

汽車用鋁合金板材、尤其是汽車用鋁合金外板是鋁合金板材生產(chǎn)中的頂級產(chǎn)品，在其研究中重點需解決的是抗時效穩(wěn)定性、成形性、烘烤硬化性、翻邊延性、油漆光鮮均勻性、抗凹性、表 面處理技術(shù)等這些既相互聯(lián)系又相互矛盾的特性的匹配和統(tǒng)一，滿足鋁合金汽車板的力學(xué)性能、工藝性能、構(gòu)件成形性以及零部件的功能要求。

2.汽車車身鋁合金板其具體研究內(nèi)容

通過合金成分設(shè)計軟件，完成汽車外覆蓋件用鋁合金板合金系列的選擇和確定，以首先滿足板材的成形性為依據(jù)，確定Fe、Mn、Mg、Si、Ti和Zn等合金元素及含量對板材不同性能的影響，達(dá)到最高的性價比及最佳的性能匹配。

主要內(nèi)容包括：

1. 熱軋板的均勻化和組織細(xì)化處理技術(shù)；

2. 冷軋工藝控制及優(yōu)化技術(shù)；

3. 合理和優(yōu) 化的預(yù)處理技術(shù)；

4. 板材晶粒度及第二相細(xì)化和均勻性的控制技術(shù)；

5. 鋁合金汽車板成形性和抗凹性的評估方法；

6. 翻邊延性的表征參量、試驗方法及影響因素和評價指標(biāo)的研究；

7. 研究鋁合金的連接方法，包括不同的焊接方法、連接、鉚接方法等連接技術(shù)。