鋁合金車身這么重要?

現(xiàn)在市場(chǎng)上很多汽車的車身都是鐵皮，安全性能是看材質(zhì)決定的。鋁車身的性能就比較高，當(dāng)然鋁合金車身也有不少缺點(diǎn)，比如造車成本會(huì)很高。

因?yàn)殇X本身就比較貴，一些鋁合金的價(jià)格甚至超過黃金，二是其生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，有更多的技術(shù)難點(diǎn)。也因此，全鋁車身目前基本都是在豪華高端車輛上應(yīng)用。那么鋁合金車身真的這么重要嗎?

對(duì)于汽車來說，除了節(jié)油，輕量化的全鋁合金車體可以壓榨出動(dòng)力和操控表現(xiàn)。一般來說，在動(dòng)力不變的情況下，越輕的車提速越快，也更有運(yùn)動(dòng)感，同時(shí)彎道的側(cè)傾也會(huì)減弱。而在同等強(qiáng)度下，越輕的車越安全。車身越重，慣性越強(qiáng)，出現(xiàn)事故后所承擔(dān)的撞擊力度就會(huì)越大，事故的后果就越嚴(yán)重。  

一 鋁合金在車身制造中的應(yīng)用  

現(xiàn)在汽車制造的一個(gè)趨勢(shì)是使用鋁等材料制造車身中大的覆蓋件板件,來減少車輛自重,像發(fā)動(dòng)機(jī)罩,車頂,車門板。

二 鋁合金的在車身制造中的優(yōu)點(diǎn)  

在新的車身中鋁合金有許多優(yōu)點(diǎn)和特性,雖然這些特性不一定是好的方面,但是性能超過傳統(tǒng)的鋼鐵車身,它有許多優(yōu)點(diǎn)不僅僅是在減輕車身重量方面,重要的是減小燃油消耗,改善車輛的操縱性。  

另外一個(gè)鋁車身優(yōu)于其他鋼鐵車身原因是它的環(huán)保性能,前面已經(jīng)提到可以減小燃油的消耗,可減少在生產(chǎn)過程中的污染的排放,因?yàn)?span>99%的鋁可以被循環(huán)利用,在一定程度上補(bǔ)償在從鋁礦石冶煉鋁產(chǎn)生的成本高消耗。鋁的比重大約是鋼鐵的三分之一,在車身制造中的鋁的應(yīng)用可以使車輛減小20-30%重量,可以減少10%的燃油消耗,這意味著每百公里節(jié)省0.5升燃油。  

鋁合金循環(huán)利用率高,可以補(bǔ)償冶煉的高能源消耗,由于可以重復(fù)利用,再循環(huán)的成本很低. 

三 鋁車身焊接  

由于鋁合金所具有的獨(dú)特的物理化學(xué)性能，在焊接過程中會(huì)產(chǎn)生一系列的困難和特點(diǎn)。在對(duì)鋁材進(jìn)行焊接操作時(shí),必須要考慮它的特殊的性能。

1、鋁具有強(qiáng)氧化能力，鋁與氧的親和力很大，在空氣中極易與氧結(jié)合生成致密結(jié)實(shí)的三氧化二鋁薄膜，厚度約0.1um，三氧化二鋁的熔點(diǎn)高達(dá)2050℃，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋁合金的熔點(diǎn)，而且密度大，約為鋁的1.4倍。  

在焊接過程中，氧化鋁薄膜會(huì)阻礙金屬之間的良好結(jié)合，并易造成夾渣。而且氧化膜還會(huì)吸附水分，焊接時(shí)會(huì)造成焊縫有氣孔。因此為了保證焊接質(zhì)量，鋁外成的氧化鋁層在焊接操作時(shí)必須要去除，并且防止在焊接過程中再次氧化。

2、鋁具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容，鋁的這兩個(gè)參數(shù)都很大，約比鋼大一倍多，在焊接過程中大量的熱能被迅速傳導(dǎo)到基體金屬內(nèi)部，因此焊接鋁合金比焊接鋼要消耗更多的熱量。為獲得高質(zhì)量的焊接接頭，必須采用能量集中、功率更大的熱源。

3、鋁的熱裂紋傾向性大。鋁合金的熱膨脹系數(shù)約為鋼的兩倍，凝固時(shí)體積收縮率達(dá)6.5%，因此在焊接某些鋁合金時(shí)，往往由于過大的內(nèi)應(yīng)力而在脆性溫度區(qū)間產(chǎn)生熱裂紋，這是鋁合金尤其是高強(qiáng)度鋁合金焊接時(shí)較常見的缺陷之一。要避免外部缺陷或變形,焊接時(shí)要注意加熱和冷卻的速度過高,在焊接較厚或大的件時(shí),要對(duì)板件進(jìn)行預(yù)熱和控制冷卻,焊接后在板件上覆蓋一層防火毯使冷卻速度降低。  

在有些時(shí)候,鋁合金的焊縫的應(yīng)力很大,會(huì)變脆,為防止這種情況,需要用錘對(duì)焊縫進(jìn)行錘擊,以消除內(nèi)應(yīng)力增加焊縫的強(qiáng)度。  

4、容易產(chǎn)生氣孔。焊接接頭中的氣孔是鋁合金焊接時(shí)易產(chǎn)生的另一個(gè)常見缺陷，氫是熔焊時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因。鋁合金的液體熔池很容易吸收氣體，高溫下溶入大量的氣體，在焊后冷卻凝固的過程中來不及析出，而聚集在焊縫中形成氣孔。焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是焊縫氣體中氫的主要來源，因此焊接前必須嚴(yán)格清理，并且合理選擇焊接工藝防止氣孔的產(chǎn)生。