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    我国汽车工业轻量化探索和铝合金轮毂质量的检验

    发布日期:2020-03-15 发布者:润恒压铸

      【一】、铝合金用于汽车等主要工业

      我国的铝矿产资源丰富,经过几十年的发展,原铝产量位居(2004年的产量达659万t),并形成了一个完整的铝工业体系。国内汽车工业用铝也呈现增长态势,1993年国内汽车工业用铝量仅为4万t,2003年则上升到28万t年均增长达60%。“九五”期间进行了铝合金材料和铸件生产成套工艺技术的开发研究,开发出了多种铸造Al-Si合金和高性能Al-Sn-Si系轴瓦材料;在半固态成形、凝固等成形技术研究与应用方面也取得了突破性进展。目前国内铸造铝合金的品种及牌号相对,生产技术基本上能满足汽车工业的需要。

      同时,汽车用各类型材(包括6000系列和7000系列高强度牌号)、箔材国内基本上都能生产,板材有2000~5000系列,以及6000系列中的少数牌号,7000系列尚处于中。此外,国内在耐热铝合金、高强高韧铝合金、铝基复合材料等新材料的研究与应用方面也取得了较大进展。

      从铝的应用水平看,20世纪90年代生产的国产轿车,单车铝合金用量一般在40~80kg铝合金零件基本国产化;近年推出的新车型,铝合金零件的质量基本都在100kg以上(如东风日产蓝鸟、颐达,一汽奥迪等),但国产化率较低。

      由于成本的制约,国产载重车铝的应用水平远低于轿车,目前单车用量大体在40kg上下,相当于整车总质量的1%左右。除活塞外,铝合金零件还有气阀室罩盖、转向器上盖、齿轮室、脚踏板和散热器以及阀类零件等。新车型的用铝合金量则有明显的提高,已达到80kg甚至100kg以上。增加部分主要集中在发动机上,如进气歧管、油底壳、飞轮壳、齿轮室罩盖、水泵壳、机油泵壳和中冷器散热器等。

      目前主要问题有:没有结合我国资源特点建立起具有自主知识产权的汽车工业用铝合金体系,现有产品标准化、系列化程度不高,生产也没有达到化;铸造铝合金熔体的纯净度不高,铸件成分不稳定,力学性能较差;铝板材品种不全,产品缺乏;板材成形性能差,烘烤硬化效果差,表面质量低、尺寸精度低(包括带材与管材),不能满足国内汽车工业的需求;材料成本高。

      【二】、铝合金轮毂质量的检验

      铝合金轮毂在热处理工序的质量检验有:产品的专检和自检两大类,此外还应包括检验设备的校准与检定,热处理生产设备上的控温仪表、热电偶、记录仪、压力表等的检定。

      产品专检,是由质检部门借助专门的实验设备,对铸铝件轮毂的热处理质量进行验证,如机械性能检验、金相分析等。

      铝合金轮毂在热处理完成之后,要按照送检频次进行机械性能检验,检验部门根据相关的产品标准,对指定部位进行检测,主要项目有:屈服强度、抗拉强度、延伸率和硬度,并通过产品过程控制标准与实际检测值的对比,出具相应的性能检验报告单。当产品质量出现异常时,检验部门对异常产品做化学成分分析,以判定合金成分是否符合产品标准的要求,并且通过金相分析,确认热处理后铝铸件轮毂的内部显微组织形态及分布状况,依据金相图谱判定级别,出具金相分析报告单,为消除异常、改进工艺、稳定质量指明方向。

      工序的自检,是由现场操作者完成的。自检的项目有:每个热处理批次的表面硬度检查、产品变形的检查、外观检查等。

      表面硬度检查,是使用便携式硬度检测仪,在工作现场对每个批次的产品随机抽取一只进行检验,发现硬度异常时,可增加专门的性能检验,表面硬度检查是性能专检的延伸与补充。

      产品变形检查,主要是轮毂的圆度检查,并对存在变形的产品进行校正复圆。热处理产品下线后,操作者要对产品外观进行检查,在确认没有磕碰伤、裂纹、表皮起泡、颜色发暗等缺陷异常后,在产品指定的位置打上热处理批号,流转下道工序。

      试验设备是经过相关检验部门检定合格,并在检定使用期内,按照标准进行校准后,满足使用,检测数据能够真实反映产品状态。热处理设备上所有的控温仪表、记录仪、热电偶、压力表等同样是经过检验部门检定合格的,并确保在期内。