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    铝合金在汽车工业的应用及铝合金轮毂的特点

    发布日期:2020-03-03 发布者:润恒压铸

      <一>、铝合金在汽车上的应用现状

      德国大众公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭和。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,还比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都可以回收利用,深受环保人士的欢迎。

      汽车用铸造铝合金以Al-Si系合金为主,所用铝铸件多采用压力铸造、低压铸造和金属型重力铸造工艺生产,其中压铸件占70%以上。当今世界轿车和轻型车几乎都装用铝合金缸盖和进气管。为世纪80年代末,美国10%的轿车发动机缸盖采用铝铸件。至21世纪初,北美轿车市场上铝质发动机占有率几乎接近100%,铝合金缸盖和进气管,一般采用金属型重力铸造和低压铸造,选用合金有美国的A319、A356、A360;中国为ZL104、ZL106、ZL107;发动机活塞为金属型重力铸造产品,采用共晶或过共晶铝-硅合金,如美国的A13320、A63320、A02220、A02420、A03280;中国的ZL108、ZL109等。

      目前,轿车发动机缸体多用压铸工艺生产,镶铸缸套,一般用共晶或亚共晶铝-硅合金,如美国的A390,该合金和耐热性能好,但铸造性能较差,机加工性能不如亚共晶铝-硅合金和铸铁。目前各公司均在研制开发和应用低硅和中硅的铝合金。

      传动系统、底盘行走系统、发动机和薄壁壳体件多用压铸工艺生产,为获得好的铸造工艺性能,一般选Al-Si合金,如美国的A356、A360、A380、A384、A390;中国的ZL104、ZL107、Z202。铸造铝合金车轮采用低压铸造和挤压铸造工艺生产,选用Al-Si合金,如美国的A356、A514,中国的ZL101等。

      变形铝合金材料主要用在汽车的散热系统、车身、底盘等部位上,汽车水箱、汽车空调器的蒸发器和冷凝器等主要是用复合带箔材及管材;车身顶板、车身侧板、挡泥板、地板,以及底盘等则是多用板材、挤压型材。

      <二>、铝合金轮毂的特点

      铝轮毂是铝合金在汽车上个应用广泛的领域。因为质轻、散热性好并具有良好的外观,铝轮毂逐渐代替了钢轮毂。质轻降低了整车的自重,散热性好,可以及时将制动器的热量散发出去,以免出现制动热衰退,影响行车。在行驶时,飞驰的银钱、轻盈的脚步,显示出车路之间的和谐统一,给人以美的感受,进一步提高了车的品位,因此铝制轮毂己经大行其道。

      现在,几乎所有的新车型都采用了铸铝件轮毂,并且很多车主朋友也将原来车上用的轮毂换成铝合金轮毂,这是因为铝合金轮毂有以下主要特点:①。对于高速行驶的汽车来说,因轮毂变形、制动等产生的高温爆胎,制动效能降低等现象己屡见不鲜。而铝台金的热传导系数比钢、铁等大三倍,散热效果自然要好得多,从而增强了制动效能,提高了轮胎和制动盘的使用寿命,的保障了汽车的行驶。②舒适。装有铝合金轮毂的汽车一般都采用子午线轮胎。子午线轮胎的缓冲和吸震性能优于普通轮胎。这样,汽车在不平的道路上或高速行驶时,舒适性将大大提高。③节能。由于铝台金轮毂重量轻(与同样规格的铝或钢轮毂相差约2kg),制造精度高,所以在高速转动时变形小、惯性阻力也小。这有利于提高汽车的直线行驶性能,减轻轮胎滚动阻力,从而减少油耗。

      铝轮毂比钢轮毂有四大优点。一是降低非载荷重量从而提高抓地性。由于转向力和路面震动对非载荷重量非常的敏感,所以铝轮毂还表现出更为的转向动作和的入弯性能。二是了加速性和制动,车轮等旋转部分的惯性减小使然。三是增加了刚性。铝轮毂的高硬度明显地减小了过弯时轮胎/轮毂的倾斜。这对于安装了高性能轮胎的车子尤为重要。四是提高了制动系统的冷却效果。铝轮毂的合金中有些金属本身就是良好的热导体,所以铝轮毂有利于将制动产生的热量迅速释放从而降低由于高热导致的制动失灵。而且由于铝铸件轮毂可以较自由的造型,就更能以某些有利于将气流导入到制动系统的造型降温。

      铝制轮毂也有短处。铝合金较脆,很容易出现小裂纹,且不易被发现,其强度也没有钢材高,在铸造时有可能出现砂眼,无内胎车胎容易出现亏气,价格也比较高。