技术资料——模具行业从业者必备知识手册
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汽车用铝合金
王祝堂1, 张新华2
( 11中国有色金属加工工业协会, 北京 100814; 21东北轻合金有限责任公司, 黑龙江 哈尔滨 150060)
摘要:铝是制造汽车的重要材料,也是汽车轻量化的首选材料。系统介绍汽车用铝合金的牌号、化学成分及其典型
的力学性能。在汽车上应用的铝合金主要为铸造铝合金,约占总用铝量的 80%,而其中的 65%左右以压铸件的形式
使用。铝在轿车中应用的减重效果:每轻量化 1%可降低油耗 016% ~ 110%。
关键词:汽车工业;铝合金;轻量化;轿车;专用车
中图分类号: TG146121 文献标识码:A 文章编号: 1007- 7235(2011)02- 0001- 14
Alum inum alloy for automobile usage
WANG Zhu-tang1, ZHANG X in-hua2
(11ChinaNonferrousMetalFabrication Association, Beijing100814, China;
21NortheastLightAlloyCo., Ltd.,Harbin150060, China)
Abstract: A lum inum is an importantmaterialand the first choice of automobilemanufac-
turing for its lightweigh.t The brand, chem icalcomposition and mechanicalproperties of the
aluminum alloy used for automobile industry havebeen introduced systematically. The alum-i
num alloy to be usedmainly for automobile are castingswhich takes80% of thewhole alum-i
num materiale and about65% of the castings are die castings. As the result ofusing alum-i
num, the fuel consumption is reduced, 1% lighter of a car0. 6% to1% of fuel consumption
willbe reduced.
Key words: automobile industry; alum inum and its alloy; lightening; specia-lpurpose ve-
hicle
铝材(板、带、管、棒、型、线、锻件、粉)及压铸件、 1984年型的小汽车平均每辆用铝量 62114 kg, 1990
铸件在汽车上都有应用, 铝粉用于制作铝漆。铝在 年用铝量 90172 kg, 2003年用铝量 115 kg, 2009年上
汽车上的应用源于 19世纪末, 1896年印度最先用铝 升到用铝量 145 kg。
制造曲轴箱。以后美国用铝制油箱发动机零部件、 由于真空钎焊技术的发展, 1986年美国生产的
传动装置、壳体等零件, 20世纪 20年代用铝板做汽 汽车几乎有一半装上铝散热器, 2009年汽车散热器
车结构件, 1925年开始用铝材做散热器。后来,由于 的铝化率达 90%,因为铝的价格比铜的低,而铝散热
钢材深冲性能的提高与深冲工艺的改善, 汽车用铝 器质量又比铜的轻 50%左右。
量停滞不前。1968年 ~ 1973年汽车的平均用铝量 近些年来, 美国、德国、日本等相继推出了全铝
21 kg/辆, 1974年用量增加到 38 kg/辆。2008年美 轿车, 如奥迪 A8以及 2010年 4月在北京国际车展
国汽车工业的用铝量占全部铝消费量 25%以上。 上全球首次展出其旗舰全铝轿车 A8L Quattro,车身
收稿日期: 2010- 05- 18
第一作者简介:王祝堂( 1930- ), 男,湖南双峰人,教授。
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继续采用 ASF空间框架结构, 比同尺寸钢车身的质 的就是采用新材料减轻汽车的自身质量。实践证
量轻 40%, 刚性则进一步提升。该车配备了顶级 明,在这方面铝是最具潜力的,也就是说它的综合性
W12发动机,经过全新设计, 不仅排量从原来的 6L 能或者说它的性价比优于镁合金、钛合金、钢及复合
升到 613L,更重要的是首次在 12缸机型上采用了 材料等的。铝合金有明显的减重效果、节能减排效
FSI燃油直喷技术,在提升动力的同时降低了油耗。 果,提高车的平衡性、乘坐舒适性。
该发动机的最大输出功率 368 kW, 最大扭矩
1 汽车用铝合金
625kN# m,百公里加速仅需 419 s,动力性能全面超
越上一代车型的,平均油耗 1210 L/( 100 km),降低 铸造铝合金及变形铝合金都在汽车中获得了应
了 12%。 用,但以前者为主。除标准的铝合金外,一些铝业公
当前, 汽车工业的发展面临三次挑战: 节约能 司与汽车制造者还研发了一批有某些特殊性能的非
源,保护环境与提高安全性、乘坐舒适性、美观性。 标准铝合金。在汽车制造中获得应用的变形铝合金
这些性能的改善除在设计方面加以改进外, 最主要 如表 1所列。
表 1 在汽车制造中获得应用的变形铝合金
牌号 用 途 牌号 用 途
1100 车内装潢件、铭牌、镶饰件 5657 装潢
内壳板、挡泥板、隔热屏蔽、空气清洁器盘和罩、结构和焊接零
1200 挤压冷凝管和热传输翅片 5754
件、承载地板
2008 内外覆盖件(壳板)、结构件 6591 热交换器、散热器(radiator)
车身钣金件(横托架、前翼板、滑动翼板、外翼板)、天窗内板、发
2010 内外覆盖件、结构件 6009 动机盖内外板、内门板、栅栏内板、前闸板(front flashboard)、承
载地板、座架、减震器加强筋、结构和焊接零件
2011 螺钉 6010 壁板、天窗板、门内板、栅栏内板、备用轮架、轮毂、座架和轨道
2017 紧固件 6111 车身钣金件、壁板等
2117 紧固件 6005A 车身零部件
2024 紧固件 6022 内外壳板
2036 内外覆盖件、承载地板、座位架 6051 热交换器
3002 装潢件、铭牌、镶饰件 6016 车身钣金件
钎焊热交换器管、加热器和蒸发器翅片、加热器内外管、 挤压结构材料(传动系统零件、连接件、发动机零件等)、门框、
3003 6063
油冷却器及空调管等 窗框、附件等
3004 外用覆盖板和部件 6463 挤压结构材料(传动系统零件、连接件等)、门框、窗框等
3005 钎焊散热器管、加热器和边部支撑、蒸发器零件 6053 紧固件
车身挤压材、托架挤压材和板、悬架锻件、驱动轴管、冲挤的与
4002 复合钎焊板 6061 锻造的驱动轴轭、备用轮架、减震器加强筋、紧固件、制动缸 (挤
压材)、轮毂、油料输送系统、保险杠、热交换器
4032 锻造活塞 6151 结构零件(如传动系统、发动机系统、连接件等)、轮辐、各种支架
4044 复合钎焊板 6262 结构零件,如传动系统、发动机系统零件与连接件等
4104 复合钎焊板 6082 一般结构,制动箱零件
4043 焊接线、复合钎焊板 6262 结构零件,制动箱零件、制动活塞、阳极氧化的一般螺钉
5005 装潢、铭牌、镶饰 6181A 车身板
5052 覆盖件和零件、卡车减震器 7003 座位轨道、减震器加强筋
减震器用平面规则多边形棒材、托架板、减震器用平面规则多边
5252 装潢 7021
形光亮棒、减震器用平面规则多边形阳极氧化棒、减震器加强筋
内壳板、挡泥板、隔热屏蔽、空气清洁器盘和罩、结构和
5182 7029 光亮的或阳极氧化的减震器用平面规则多边形棒
焊接零件、承载地板
各种零件、车轮、发动机辅助托架和发动机座、特种车
5454 7072 冷凝器和散热器翅片
(自卸车、油罐车、拖车油罐)焊接结构件
减震器用平面规则多边形棒、减震器加强筋、挤压头枕棒、座位
5457 装潢 7129
轨道挤压材、空气袋充气机零件
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铝合金铸件可用各种铸造工艺特别
还有什么补充参数吗？一起完善。