广东鸿图武汉压铸有限公司 湖北 430200
摘要:随着我国经济的迅速发展,我国的汽车工业也在不断地进行着变革和发展,不同的材质对汽车的性能影响也是不同的。在环境污染的大背景下,为了减少环境污染和合理的排放,必须在汽车生产中使用复合材料。在强调生态、环保的大环境下,必须对车辆的尾气进行合理的控制,并对现有的发动机功能进行更新和改进,以达到对发动机的智能检测。
关键词:汽车工业;环境污染;复合材料;发动机;智能检测
引言:随着人们的生活水平越来越高,人们对汽车的要求越来越高,越来越追求个性化、人性化、舒适、节能、环保,为了满足消费者的要求,以及顺应国家的节能减排战略,必须对汽车进行“瘦身”,降低车身的重量。
1.铝及铝合金
铝的密度是2.7,约为钢铁的1/3,是最好的轻金属。铝熔点低、流动性好,可用于成型形状复杂的工件,其表面易于与氧发生反应,从而使其具有良好的抗腐蚀性能。铝合金,就是将一种或几种金属添加到纯铝中,从而形成一种合金。相比于铝,铝合金的硬度和强度都要高,可以保持塑性,可以进行热处理,一些铝合金的拉伸强度甚至可以媲美低碳钢。最关键的是,它的重量很轻,可以在很多零件上使用。
2.铝合金应用于汽车的优势
2.1减重和节能效果明显
铝材的优良特性、低密度、高导热性,应用于汽车生产,可使其加工性能发生改变。在自然条件下,铝表面形成一层氧化膜,对铝起到了很好的保护作用,促进了铝材的抗腐蚀能力。过去的钢材很容易生锈,而铝合金本身会形成一层保护膜,能减少车辆维修的难度。
2.2乘客的舒适性和安全性获得提高
为了确保车辆的重量,必须确保车辆能够为消费者提供良好的使用体验。采用了铝合金,既不会减少车内的空间,又可以使车辆的行驶更平稳,使车内更舒服,从而确保车辆的整体性能得到最优化。
2.3减轻碰撞伤害
因为铝材与钢材的不同,其安全性能也有很大的优点。车辆的抗撞击性能非常关键,它要求车辆在发生车祸时有很好的安全保障。铝合金材料能吸收车辆正面撞击时产生的强大冲击力,减轻车体承受的压力,保护司机和乘客安全。
2.4具有耐腐蚀性
铝本身是可循环利用的,对汽车的可持续发展起到了一定的推动作用,并在施工中加强了环保意识。同时,铝材具有很好的抗腐蚀性能,特别是遇到特殊情况时,能很好地保护车辆的内部构造,使车辆能够继续使用。
3.汽车组成部分中铝合金的优势
在汽车生产中,铝合金具有许多优点。首先,由于铝合金的密度比较小,所以可以在汽车生产中节省燃料。当采用铝合金制造汽车外形的时候,可以减少车身的负荷,这样就能节约燃油。其次,它具有良好的散热性能。铝合金的热导率是钢材的3倍,在长时间的行驶中,它会随着车辆内部的温度变化而散发热量,从而减少轮胎爆胎的几率,延长车辆的寿命。铝合金是一种特殊的材质,不仅性能更好,而且很漂亮。钢材因其材料单一,在色彩和外形上存在着一定的限制,铝合金在外观上的单调变化,在进行外形设计时,可以对整个外形进行多种造型,从而达到更好的色彩效果。轮毂的中央很有可能出现裂纹,在高速下会出现裂纹,严重的话就会断裂。铝合金的硬度较低,韧性较差,而钢的强度较高,韧性较好。
4.先进的铝合金处理工艺
4.1回归再时效处理技术
回归再时效处理技术就是对铝合金进行热处理,使其在超过时效温度后迅速冷却,使其性能达到固溶状态。这种方法可以改善铝合金的耐应力性能,增加其耐腐蚀性能。
4.2最终形变热处理技术
最终形变热处理技术又称 FTMT工艺,它是将铝合金在固溶-预时效-冷变形-终时效工艺后,通过最后的形变热处理工艺,其性能优于只进行固溶、时效处理的铝合金。这是由于在经过最后的形变热处理后,熔体中的原子在熔体中的分布状况发生了变化,从而使其在一定程度上提高了合金的机械性能。
4.3半固态成形及热处理技术
将非树枝结晶的铝合金材料加热至固液相交,然后通过压铸、锻造等工艺将其压缩成型。该工艺称为半固体成形和热处理工艺。半固态铝合金的成型产品具有较低的组织密度和较高的机械强度,经适当的热处理后,其性能将更为显著。采用该工艺制造的铝合金可用于车辆的拉杆、上下摆动臂、制动器油泵等零件。
5.铝合金在汽车的中的焊接技术
5.1电阻点焊
电阻点焊是一种广泛应用于汽车门、仪表板等铝合金材料的焊接。目前,铝合金材料的应用已不能满足传统焊接工艺的要求,因此,采用电阻点焊技术将铝合金材料连接起来。采用电阻点焊工艺,可大大延长设备的寿命,降低能耗。当采用电流进行焊接时,必须确保输出电流的稳定性。近几年,随着电动汽车的发展,各种材料的焊接工艺越来越严格。采用电流进行焊接,其流畅性和电流功率对整个焊接的效果有很大的影响。对于小型设备,采用电阻点焊。电阻点焊会更节省能源,消耗更少,最后的效果也更好,对于铝合金等金属,焊接的效果是显著的,而且品质也会得到改善。
5.2激光焊接技术(LBW)
激光焊接技术在汽车工业中的应用将会产生很大的经济效益,如果将大量的焊接技术转换成激光焊接,那么将使汽车生产节约40公斤的钢材。欧洲主要汽车制造商的激光焊接技术主要用于车身焊接,比如德国大众AudiA6,AudiA4, Golf, Passat等,宝马5系,欧宝 Vectra,瑞典沃尔沃等汽车的车顶和侧面围板和后盖焊接。
5.3胶接
(1)胶接点焊。胶体焊接会对材料的性质产生影响,会造成合金与铝的熔融,从而降低材料的性能。胶接点焊技术要求低,容易完成,对于不同形状的工件,胶接点焊必须提高专注度和稳定性,确保接头的密封性能。在胶态焊接过程中,不存在任何的腐蚀和其他问题。胶接点焊费用高,胶粘剂固化时间长,对自身的生产率和焊接效率都有一定的影响。胶焊技术及其应用范围很广,广泛用于低碳钢和不锈钢。在应用于铝合金材料时,采用胶接点焊技术,更能满足材料的要求,同时也能在焊接时保护材料。在对车底、座舱等结构进行焊接时,能更好地保证材质的一致性。随着胶焊技术的发展和自动化技术的发展,胶焊点焊将越来越符合节能技术的要求,特别是在新能源汽车上,可以确保材料的性能得到充分发挥,从而为新能源汽车的发展做出贡献。(2)胶粘连接。胶粘连接是利用粘结剂在固体表面形成的粘结力,使同一或多种物质紧密结合。粘合方式有两种:无结构粘合和结构粘合。无结构粘合是指表面粘合、密封和功能性粘合。典型的无结构粘合有表面粘合剂、密封粘合剂、导电粘合剂等;结构型粘合剂是通过粘合剂将结构部件紧密地粘合在一起的粘合。
6.汽车轻量化发展对铝合金生产的作用
6.1铝及铝合金的成本会在需求增加的情况下出现浮动
铝和铝合金在汽车、家用电器、航天等领域有着广泛的应用,而铝合金的需求量也越来越大,如果铝和铝合金的供应不足,那么铝和铝合金的价格就会水涨船高。不过,铝合金是可以循环利用的,只要减少铝合金零件的损失率,就能将价格维持在一个合理的区间。
6.2铝合金铸造技术或将有重大突破
在轻质化发展中,铝合金具有多种性能的功能性需求。特别是随着汽车的个性化、人性化的发展,对铝合金零件的要求也会越来越高。要使铝合金制品质量得到提高,必须通过计算机技术的发展,使其自动化、系统化,从而使其向信息化方向发展。
结束语
随着汽车生产技术的不断进步,人们对车辆的要求也越来越高,越来越多的人选择了节能型、智能型的汽车。由于铝合金本身具有很高的安全性,又具有很强的自保能力,因此被广泛地用于汽车生产。在多种物料的情况下,铝材的应用效果更为显著。在持续的环保进程中,对车辆的节能与减排进行了深入的探讨,在不停的发展中,铝合金材料为车辆的安全、节能提供了有力的支持。
参考文献
[1]蔡新, 刘谦, 唐佳精. 铝合金在专用汽车上的应用及其连接方法[J]. 2020.