轻量化铝合金板材的应用及研究.docx
轻量化铝合金板材的应用及研究随着汽车轻量化概念的提出，一些能够满足轻量化标准的轻合金材料的研发和应用也成为了近年来的热点。其中，由于铝合金具有一系列优良特性，如，密度小、比强度高、耐腐蚀和良好的加工成形性、高回收再生性和热处理后强度可与钢媲美等特点，在汽车制造领域的应用范围也越来越广泛。1 .铝合金种类及特点汽车车身板用铝合金主要有三大类，即A1.-CU-Mg（2000系）、A1-Mg（5000系）和A1.-Mg-Si（6000系），典型牌号有2036、5052、5182、5754、6010、6016和6111铝合金等。此外，还有一些公司开发的有一定特性的合金，如法国的A】Mg5、483合金，日本神户钢铁公司的GC45、GZ45、Ge1.50、GVI0、X660,德国的AMg3等。表1汽车车体用铝合金国际牌号和化学成分（质量豺合金SiFeCuMnMgCrZnTiA1.20360.500.52.23.O0.40.3'0.60.100.250.15Rem.20370.500.501.4'2.20.0.40.30.80.100.250.15Rom.20380.50'1.30.60O.8"1.80.40.1.00.200.500.15Rcm.50230.250.40O.2'0.50.205.0'6.20.100.250.10Rem.51820.200.350.150.2'0.54.0'5.00.100.250.10Rem.57540.400.400.100.502.63.60.300.200.15Rem.60090.6100.50O.15'0.60.2'0.80.40.80.100.250.10Rcm.60100.81.20.50O.15'0.60.2%0.80.6'1.00.100.250.10Rem.6111O.61.10.40O.50'0.90.10.450.5'1.00.100.150.10Rem.6016I-IJ1.：0.500.200.200.25'0.60.100.200.IORem.60220.8'1.50.050.2o.oro.110.02'0.10.45'0.70.100.250.15Rcm.表2铝合金和冷轧钢板力学性能和冲压成形性能铝合金总伸长/%均匀伸长率5/%n(r值杯突深度值/mm180°弯曲半径R2022-T426200.250.639.6It2117-T425200.250.598.6It20.36-T424200.230.759.IIt2037-T425200.240.79.4H2038-T425-0.260.75-1.2t5182-026190.330.89.92t5182-SSF24190.310.679.72tX5082-030200.30.66-It6009-T425200.230.79.71/216010-T524190.220.79.1It6111-T427.522-8.41.2t6016-T428.124.60.260.7-深冲钢42.220.20.231.3911.90注：t-板材厚度.2 .汽车车身铝合金板材的国内外应用现状注:2.1 国外应用现状北美国家汽车企业主要使用AA6111和A6022系铝合金。欧洲汽车企业主要使用A6016系铝合金。而日本汽车厂家则主要使用AA6016、AA6022及AA6U1系铝合金。世界主要的汽车车身铝合金板材供应商有，美国铝业公司（AIeOa）、爱励国际公司（AIeris）、诺贝丽斯铝业公司（N。VeIis）、海德鲁铝业公司（Hydro）、神户制钢（KOBE1.Co）、株式会社UACJ（古河斯凯/住友轻金属）等公司。这些公司均成立了汽车铝板带中心，配置/汽车铝板带专用生产线，且参与到各家汽车企业的铝合金车身开发工作中，如诺贝丽斯铝业公司（NoVeIiS）为捷豹路虎独家定制的RC5754高强度铝合金。2 .2国内应用现状随着国家的政策扶持及大环境的发展趋势驱动下，国内的各大主机厂、设计公司、研究院、原材料供应商采取了产学研相结合，加快了铝合金材料的应用。例如，徐州财发铝业有限公司与重庆汽车研究院、中国矿业大学研发的6000系铝合金板材，该项目打破了国际铝业公司的多个核心技术垄断；南山铝业集团已经成为国内首家乘用车四门两盖铝板生产商，并成为德国宝马、上汽通用的合格供应商等。3 .铝合金汽车车身板的重点研发方向尽管，我国的汽车用铝合金板材研发及应用取得了一系列成果，但还存在着成形性能差、抗凹陷性低、焊接性能比钢板低和生产成本较高等问题，急需开展以下几个方向的研究工作：（1）优化铝合金成分。采用控制合金主元素Mn、Si、Mg等成分含量，加入稀土元素Ce和Sc,尽可能的减少杂质元素含量，获得最优的成分-组织-性能，以提高板材的表面质量及综合力学性能。（2）开发新型的汽车用铝合金。如A1.-1.i合金、超塑性铝合金、颗粒增强铝基宜合材料等。（3）研究铝合金的连接技术。如铝与钢的连接技术、铝与碳纤维的连接技术等，研发新的连接工艺或完善，以提高铝合金的连接质量。4 .结语随着国内外汽车用铝合金市场的蓬勃发展，所需铝合金板材逐年增多，发展前景良好。特别是国内新能源汽车的高速发展，对铝加工等相关产业带动效应明显。为了实现中国汽车用铝合金的大规模应用,需要联合铝合金原材料制造公司和汽车公司、零部件公司、设计公司共同开发。
