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从汽车材料年会看汽车材料的发展

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-召开,与会代表围绕“轻量化”这个

主题在汽车钢板、结构钢及其它钢材、有

色金属、复合材料及新材料、表面处理、

理化检验与失效分析等方面进行了报告

和交流。笔者从年会的论文等有关资料

出发,对汽车材料的发展方向和某些新

材料的应用研究情况做简要介绍。

1轻量化材料的开发及应用是当

前汽车材料技术发展趋势

资源和环境问题是当今人类社会面

临的巨大挑战。为适应地球环境要求,实

现人类社会的可持续发展,对新一代汽

车产品在安全、环保和节能方面提出了

更为严格的要求,而以轻量化为主导的

先进汽车材料技术的发展战略——减

轻汽车整备质量是实现这一目标的主

要措施:

1.1内高压成型技术的开发与应用

采用内高压成型技术变化零件结构

是目前汽车设计中减轻零件质量的重要

方法之一。其原理是通过内部加压和轴

向加力补料把管坯压入到模具型腔使其

成型的;对于轴线为曲线的零件,要先

把管坯预弯成接近零件形状,然后加压

成型。

国外于20fl=c纪70年代末开始进行

内高压成型技术的研究,20世纪90年代

初用于生产。应用的典型零件如轿车的

发动机排气系统异型管件、发动机托架

中的管件、底盘结构件、车身框架、座椅国《重型汽车》HEAVYTRUcK2004.6

口文/张继魁王保忠董伦

骨架、散热器支架、副车架、翼型管件等

结构件及载货汽车上的排气系统异型管

件和结构管件等。国内一汽与哈尔滨工

业大学从2001年合作研制内高压成型设

备,并试制轿车转向节壁、副车架,系统

地研究了内高压成型设备、成型用管材、

模具设计、预成型工艺和内高压成型工

艺,现已进入实用化阶段。

内高压成型技术的优点是减轻零件

质量,减少零件数量,降低生产成本。如

轿车副车架,用冲压焊接工艺生产,将6

个冲压件焊为1个零件。用内高压成型技

术生产,只用一根管坯通过弯曲成型、预

成型、内高压成型即可完成。副车架减轻

质量20%以上;生产成本比冲压件平

均降低15%~30%;提高了零件强度

和刚度。

1.2轻量化材料的开发与应用

轻量化材料是当今汽车材料技术发

展的主导方向。目前轻量化材料的开发

与应用具有以下特点。

1.2.1高强度钢板

钢铁材料在汽车材料中仍占主导地

位,但其内部结构将发生变化。高强度钢

板和超高强度钢板的用量将较大增长,

中、低强度钢板的比例将会逐步下降。应

用高强度钢板不仅减轻汽车质量,由于

其具有吸收撞击能量的特性,还会改善

汽车的安全性能。先后开发出高强度钢

板(屈服强度≥210MPa)、超高强度钢板

(屈服强度≥550MPa)和先进高强度钢

板。高强度钢板由于材料强度提高,钢板

的厚度可以减薄,如用350MPa级的低合

发展

金高强度钢板制作汽车前梁、发动机支

架、保险杠和车门等.板的厚度可以减少

15%一25%。

高强度钢板包括冷轧和热轧两种类

型。冷轧高强度钢板主要用于车身零件。

包括外板(车门、发动机罩外板)、内板(车

门、发动机罩内板)和结构件。热轧高强

度钢板在载货汽车上用量很大。约占其热

轧钢板总量的60%一70%。主要用于车

架纵横梁、车箱的纵横梁、车轮、刹车盘等

受力结构件和安全件。

热轧高强度钢板按用途主要分为以

下几种:

a.汽车大梁用热轧高强度钢板

目前载货汽车车架大梁广泛使用的

热轧高强度钢板的抗拉强度≥510Mpa,即

510L级,但其发展趋势是超高强化,以利

于减重节能。国内,宝钢开发的B550L已

被一汽、东风等公司用作汽车大梁及其它

结构件,而率先开发的微合金超高强度热

轧钢板Bs550MC—BS700MC系列在工程

机械等领域得到应用,而在汽车大梁上的

应用处于推广阶段;武钢开发的WL540、

WL590用于东风公司重型车车架、车箱纵

横等零件;鞍钢开发的A610L正在一汽

新重型车上试用。国外,超高强度热轧钢

板已形成标准化、系列化,欧洲标准

ENl0149—2中S500MC--700MC、日本JIS

标准中Wehen70和Welten80、瑞典SSAB

钢板有限公司的特高强度钢板DOMEX

系列等均属于微合金超高强度钢板;日本

NKK公司开发了780MPa级超高强度钢

板。此类钢板在载货车上已得到应用。

万方数据