導(dǎo)語(yǔ)：鋁材在汽車制造技術(shù)的運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:節(jié)能減排是當(dāng)今世界社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展主旋律，汽車制造輕量化已成為當(dāng)前汽車制造領(lǐng)域的主要發(fā)展趨勢(shì)。鋁材以其質(zhì)量輕便、成本低廉、韌度高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車制造業(yè)中。從鋁材類型角度出發(fā)，分別闡述不同類型鋁材在汽車制造技術(shù)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞:鋁材;汽車制造;應(yīng)用

汽車是人們生活中的重要交通工具，隨著人們的生活水平不斷提高，汽車數(shù)量也越來越多，汽車尾氣排放也成為環(huán)境污染的一個(gè)重要來源。隨著氣候和能源問題越來越嚴(yán)重，汽車行業(yè)的發(fā)展也面臨著一些新的挑戰(zhàn)，國(guó)家對(duì)汽車制造企業(yè)提出了更高的要求，必須要降低汽車的能耗，減少污染，提高汽車燃料的經(jīng)濟(jì)性，在節(jié)能發(fā)展背景下，汽車行業(yè)必須要實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，汽車輕量化也勢(shì)在必行。當(dāng)今的汽車材料結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大改變，汽車所用的材料逐漸朝著輕量化、低消耗、高性能等方向發(fā)展，其中輕量化可以降低汽車的能耗，應(yīng)用鋁材是實(shí)現(xiàn)汽車輕量化的一個(gè)重要途徑，可以保證汽車的安全性，同時(shí)提高汽車的環(huán)保性能，達(dá)到降低污染排放為最終目標(biāo)。

1鋁材的性能優(yōu)勢(shì)

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，汽車自身的質(zhì)量每下降1000kg，就可以減少燃油消耗4800L，降低溫室氣體排放11．2t。由此可見，降低汽車自身的重量對(duì)于汽車行業(yè)的可持續(xù)、綠色發(fā)展有十分重要意義。金屬鋁作為制造加工領(lǐng)域中常見的生產(chǎn)材料之一，廣泛分布于地殼中且存儲(chǔ)量較高。質(zhì)量小、強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性高、腐蝕性低是鋁的主要特點(diǎn)。另外，在工藝性能和力學(xué)延展性方面也具有較強(qiáng)優(yōu)勢(shì)。由于鋁可回收再利用，因此被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)加工制造業(yè)中。隨著汽車制造技術(shù)輕量化概念的提出，人們加大鋁材在汽車制造業(yè)中的使用率，同時(shí)，將回收?qǐng)?bào)廢汽車再生鋁材二次應(yīng)用到汽車制造中，不僅降低汽車制造成本，而且有助于保護(hù)環(huán)境。鋁及鋁合金材料在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用率越來越高。由此可見，鋁材是名副其實(shí)的綠色材料，在汽車制造行業(yè)中有十分強(qiáng)大的應(yīng)用前景，加上綠色可持續(xù)發(fā)展理念的不斷普及，汽車鋁材對(duì)未來綠色環(huán)保事業(yè)的發(fā)展有重要意義，鋁材將成為未來汽車的主要材料。目前已經(jīng)有越來越多的汽車制造企業(yè)開始應(yīng)用鋁材作為汽車結(jié)構(gòu)的主要材料。

2汽車用鋁材的發(fā)展及現(xiàn)狀

鋁材作為汽車制造業(yè)中應(yīng)用較多的金屬材料之一，隨著鋁材性能的不斷提升，鋁材質(zhì)量在不斷減小，鋁材在汽車部件使用覆蓋率也在不斷擴(kuò)大。自20世紀(jì)90年代初德國(guó)奧迪公司制造全球第1輛全鋁材汽車以來，汽車制造輕量化概念席卷全球，汽車輕量化也標(biāo)志著全球制造業(yè)朝著節(jié)能減排方向發(fā)展邁出重要一步。20世紀(jì)90年代末，奧迪公司第1輛量產(chǎn)全鋁框架車身汽車問世，其后3年奧迪公司經(jīng)過技術(shù)更新，又生產(chǎn)出升級(jí)版新一代全鋁車身汽車，該汽車不但車身框架使用鋁材，車輪、熱交換器和發(fā)動(dòng)機(jī)等汽車零部件也都使用鋁材制造加工，使得汽車車身整體質(zhì)量明顯減少，同時(shí)該全鋁車身技術(shù)還增強(qiáng)汽車的整體硬度結(jié)構(gòu)，使全鋁汽車性能更加穩(wěn)定，鋁材汽車部件也便于循環(huán)再利用，以此降低汽車制造成本。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，全球平均汽車用鋁量在逐年不斷攀升，預(yù)計(jì)到2025年車用鋁材比重將由目前的15%上升到20%，全球平均汽車用鋁量將達(dá)到240kg。而國(guó)內(nèi)汽車制造產(chǎn)業(yè)由于工藝技術(shù)和制造成本的因素，汽車用鋁量低于世界平均用鋁量，截止2018年國(guó)內(nèi)汽車平均用鋁量?jī)H為153kg，遠(yuǎn)低于日本及歐美發(fā)達(dá)國(guó)家水平，我國(guó)鋁材在汽車制造技術(shù)中的應(yīng)用任重而道遠(yuǎn)。未來隨著國(guó)內(nèi)汽車銷售量的不斷增加，整體汽車用鋁量也將大幅提升，汽車制造工藝逐步得到改善，鋁材可逐步替代部分鋼制汽車零部件。因此，鋁材在汽車制造業(yè)發(fā)展過程中起到重要的推動(dòng)作用。

3鋁材分類及在汽車制造中的應(yīng)用

3．1壓鑄鋁合金材料及其應(yīng)用。壓鑄鋁合金作為汽車制造中應(yīng)用最多的鋁材，不但具有穩(wěn)定的使用性能，并且能夠滿足不同機(jī)械性能、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)濟(jì)效益的需求，同時(shí)，由于壓鑄鋁合金汽車零部件產(chǎn)成品的表面光滑，產(chǎn)品一次精確成型率較高，特別適合批量制造。壓鑄鋁合金在汽車上主要用來生產(chǎn)轉(zhuǎn)向器、離合器、變速箱、搖臂、齒輪等發(fā)動(dòng)機(jī)部件的外殼，同時(shí)也被用來生產(chǎn)油缸、制動(dòng)盤鉗、車輪、保險(xiǎn)杠、液壓泵等一系列非發(fā)動(dòng)機(jī)裝置，隨著汽車制造技術(shù)輕量化的不斷發(fā)展，壓鑄鋁合金在發(fā)動(dòng)機(jī)裝置方面會(huì)有更多的應(yīng)用拓展空間。日產(chǎn)公司新型汽車的氣門挺干以及發(fā)動(dòng)機(jī)缸體均利用高壓模鑄技術(shù)制造，在提高部件強(qiáng)度的同時(shí)，厚度與質(zhì)量都明顯下降。3．2形變鋁合金材料及其應(yīng)用。形變鋁合金也是汽車構(gòu)件制造應(yīng)用占比較高的一類鋁材，主要被應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)蓋板、保險(xiǎn)杠、車輪、發(fā)動(dòng)機(jī)總成蓋板、消聲外殼、熱交換器、車身底板、儀表板、座位等部件的制造。由于形變鋁合金含金量較低，在加工成型過程中會(huì)增加其韌性強(qiáng)度，因此相較于壓鑄鋁合金，形變鋁合金在車輪零部件、采暖系統(tǒng)、車體板件等制造工藝方面性能優(yōu)勢(shì)較大。在車體面板應(yīng)用方面，經(jīng)過熱處理加工的形變鋁合金常被用來生產(chǎn)汽車框架和車身面板，尤其在制造2系、6系、7系汽車車身外殼方面具有較高的應(yīng)用率。對(duì)于其他鋁合金零部件，由于鋁合金可以降低車身裝飾零件的質(zhì)量，提高汽車移動(dòng)的穩(wěn)定度，因此形變鋁合金主要用來制造汽車車體的懸掛部件。通過在熱交換器中使用形變鋁合金，使得汽車熱交換器減少近1/2的質(zhì)量。目前，日本及歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已全部使用形變鋁合金車載制冷器，而采暖系統(tǒng)的形變鋁合金普及率也已超過50%，歐洲部分地區(qū)占有率甚至高達(dá)95%。3．3鋁基復(fù)合材料及其應(yīng)用。復(fù)合材料主要借助材料制備工藝將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料進(jìn)行復(fù)合生成一種新性能材料。作為復(fù)合材料中的一種鋁基復(fù)合材料基體主要為金屬鋁、鎂、鎳等，由于與其他金屬材料相復(fù)合，使鋁材在原有特性基礎(chǔ)上，具備更高韌性強(qiáng)度、穩(wěn)定的成型尺寸，由于鋁基復(fù)合材料的密度較一般鋁材要高，因此整體的抗疲勞、耐磨性能以及可塑性較好。鋁基復(fù)合材料的問世使汽車輕量化發(fā)展趨勢(shì)發(fā)生質(zhì)的飛躍。美國(guó)將顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料應(yīng)用于汽車制動(dòng)盤中，不但顯著降低汽車制動(dòng)盤的質(zhì)量，而且減少制動(dòng)噪音，整體散熱性能較好。由日本研制的鋁基復(fù)合發(fā)動(dòng)機(jī)活塞在降低發(fā)動(dòng)機(jī)活塞質(zhì)量的同時(shí)，耐磨性能以及散熱效果均好于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞。另外，鋁基復(fù)合材料還被應(yīng)用于制造齒輪箱、汽車剎車裝置、搖臂以及驅(qū)動(dòng)軸等汽車構(gòu)件。

4結(jié)語(yǔ)

鋁材在汽車制造技術(shù)中的應(yīng)用不但涉及汽車制造材料、加工工藝的升級(jí)換代，同時(shí)也體現(xiàn)了時(shí)代對(duì)汽車領(lǐng)域發(fā)展的需求趨勢(shì)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，汽車制造成本不斷降低，在汽車制造領(lǐng)域?qū)?huì)涌現(xiàn)出更多性能優(yōu)異的新型鋁材，汽車整體鋁合金應(yīng)用覆蓋率也會(huì)大幅提升，真正實(shí)現(xiàn)汽車輕量化發(fā)展理念。

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作者:王歲紅 單位:西安汽車科技職業(yè)學(xué)院