鋁合金車(chē)身這么重要?

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

因為鋁本身就比較貴，一些鋁合金的價(jià)格甚至超過(guò)黃金，二是其生產(chǎn)工藝比較復雜，有更多的技術(shù)難點(diǎn)。也因此，全鋁車(chē)身目前基本都是在豪華高端車(chē)輛上應用。那么鋁合金車(chē)身真的這么重要嗎?

對于汽車(chē)來(lái)說(shuō)，除了節油，輕量化的全鋁合金車(chē)體可以壓榨出動(dòng)力和操控表現。一般來(lái)說(shuō)，在動(dòng)力不變的情況下，越輕的車(chē)提速越快，也更有運動(dòng)感，同時(shí)彎道的側傾也會(huì )減弱。而在同等強度下，越輕的車(chē)越安全。車(chē)身越重，慣性越強，出現事故后所承擔的撞擊力度就會(huì )越大，事故的后果就越嚴重。  

一 鋁合金在車(chē)身制造中的應用  

現在汽車(chē)制造的一個(gè)趨勢是使用鋁等材料制造車(chē)身中大的覆蓋件板件,來(lái)減少車(chē)輛自重,像發(fā)動(dòng)機罩,車(chē)頂,車(chē)門(mén)板。

二 鋁合金的在車(chē)身制造中的優(yōu)點(diǎn)  

在新的車(chē)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(guò)傳統的鋼鐵車(chē)身,它有許多優(yōu)點(diǎn)不僅僅是在減輕車(chē)身重量方面,重要的是減小燃油消耗,改善車(chē)輛的操縱性。  

另外一個(gè)鋁車(chē)身優(yōu)于其他鋼鐵車(chē)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(guò)程中的污染的排放,因為99%的鋁可以被循環(huán)利用,在一定程度上補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(chē)身制造中的鋁的應用可以使車(chē)輛減小20-30%重量,可以減少10%的燃油消耗,這意味著(zhù)每百公里節省0.5升燃油。  

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

三 鋁車(chē)身焊接  

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

1、鋁具有強氧化能力，鋁與氧的親和力很大，在空氣中極易與氧結合生成致密結實(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2050℃，遠遠超過(guò)鋁合金的熔點(diǎn)，而且密度大，約為鋁的1.4倍。  

在焊接過(guò)程中，氧化鋁薄膜會(huì )阻礙金屬之間的良好結合，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(guò)程中再次氧化。

2、鋁具有較高的導熱系數和比熱容，鋁的這兩個(gè)參數都很大，約比鋼大一倍多，在焊接過(guò)程中大量的熱能被迅速傳導到基體金屬內部，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約為鋼的兩倍，凝固時(shí)體積收縮率達6.5%，因此在焊接某些鋁合金時(shí)，往往由于過(guò)大的內應力而在脆性溫度區間產(chǎn)生熱裂紋，這是鋁合金尤其是高強度鋁合金焊接時(shí)較常見(jiàn)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(guò)高,在焊接較厚或大的件時(shí),要對板件進(jìn)行預熱和控制冷卻,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,鋁合金的焊縫的應力很大,會(huì )變脆,為防止這種情況,需要用錘對焊縫進(jìn)行錘擊,以消除內應力增加焊縫的強度。  

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(jiàn)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(guò)程中來(lái)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(lái)源，因此焊接前必須嚴格清理，并且合理選擇焊接工藝防止氣孔的產(chǎn)生。