汽车铝合金材料的应用与发展

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汽车铝合金材料的应用与发展

作者：焦登宁王旭飞谭飞等

来源：《山东工业技术》2019年第06期

摘要：为了实现汽车行业的可持续发展，汽车轻量化已成为一种发展趋势，铝合金因其

优良的性能越来越多的被应用于汽车上，本文通过分析铝合金材料的特点与性能优势，阐述了车用铝合金材料发展历程与应用，进而总结出我国汽车轻量化进程中所面临的主要难题，推动汽车轻量化的良好发展。

关键词：轻量化技术;铝合金;汽车行业

0 引言

随着中国汽车制造由大到强的转变，汽车产品低碳化、智能化及信息化发展趋势已被行

业所认可，为了更好的兼顾产品性能和成本的前提下，轻量化技术是汽车工业节能减排重要手段。其旨在保证汽车性能同时不增加或少增加成本的前提下、显著降低汽车油耗。轻量化的实现主要有三种手段：一是制造上采用轻质材料，二是结构优化设计，三是进行工艺的革新。采用新型材料是汽车轻量化最直接的手段。研究表明：汽车整车重量降低10%，其燃油经济性可提高6%-10%，汽车重量降低1%，油耗可降低7%。汽车为了更好地朝着高效能、低能耗、低排放方面发展，轻量化技术已成为提高汽车企业核心竞争力的有效措施。而铝合金的发展在其中扮演着越来越关键的作用。

1 铝合金材料的特点与性能分析

铝密度小，比强度高，经久耐用，耐腐蚀性好、导热性好、良好的成形性能及工艺性能

且表面美观，最适合汽车零部件的压铸件，且回收利用率高，根据美国铝业协会报告指出，汽车每使用0.45kg铝就可减轻车重1kg，理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。据国外经验1kg铝能代替2.25kg铸铁，所以用铝材制造汽车零部件对汽车将有显著的瘦身效果，故

铝合金已成为实现汽车轻量化不可或缺的材料。

2 铝合金的发展及在汽车上的应用

汽车用铝的发展大致经历了三个阶段，第一阶段主要是“四门两盖”的车身阶段，车企通过在发动机罩、行李箱盖、汽车挡泥板、车门等部件采用铝合金材料以求降低油耗。第二阶段主要是“壳式支撑结构”车身阶段，其代表是1990年生产的丰田NSX。第三阶段是“空间框架结构”车身阶段，其代表是奥迪A8、捷豹XFL、特斯拉均采用全铝车身。

目前铝合金在汽车上应用的形式：有铸造铝合金和变形铝合金。其主要特点及应用场合

如图表1所示：