用鋁合金材料實(shí)現汽車(chē)輕量化 船用鋁板

節能、環(huán)保、安全、舒適、智能和網(wǎng)絡(luò )是汽車(chē)技術(shù)發(fā)展的趨勢，尤其是節能和環(huán)保更是關(guān)系到人類(lèi)可持續發(fā)展的重大問(wèn)題。因此，降低燃油消耗、減少向大氣排出CO2和有害氣體及顆粒已成為汽車(chē)界主要的研究課題。減少汽車(chē)自身質(zhì)量（汽車(chē)輕量化）是汽車(chē)降低燃油消耗及減少排放的較有效措施之一。汽車(chē)輕量化的途徑有兩種：一是優(yōu)化汽車(chē)框架結構；另一個(gè)是在車(chē)身制造上采用輕質(zhì)材料。而目前常用的輕質(zhì)材料為鋁合金。

　　目前，世界交通運輸業(yè)用鋁為鋁產(chǎn)量的26%，而我國僅為5.7%。隨著(zhù)我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，對交通工具的需求越來(lái)越多，因此，鋁合金材料在我國交通運輸業(yè)上的發(fā)展空間還很大。

　　現代轎車(chē)發(fā)動(dòng)機活塞幾乎都用鑄鋁合金，這是因為活塞作為主要的往復運動(dòng)件要靠減重來(lái)減小慣性，減輕曲軸配重，提高效率，并需要材料有良好的導熱性，較小的熱膨脹系數，以及在350℃左右有較好的力學(xué)性能，而鑄鋁合金能符合這些要求。同時(shí)由于活塞、連桿采用了鑄鋁合金件，減輕了質(zhì)量，從而減少發(fā)動(dòng)機的振動(dòng)，降低了噪聲，使發(fā)動(dòng)機的油耗下降，這也符合汽車(chē)的發(fā)展趨勢。

　　汽車(chē)車(chē)身約占汽車(chē)曾質(zhì)量的賀30%，對汽車(chē)本身來(lái)說(shuō)，約70%的油耗是用在車(chē)身質(zhì)量上的，所以汽車(chē)車(chē)身鋁化對提高整車(chē)燃料經(jīng)濟性至關(guān)重要。奧迪汽車(chē)公司較早于1980年在A(yíng)udi80和Audi100上采用了鋁合金車(chē)門(mén)，然后不斷擴大應用。1994年奧迪公司斥資800萬(wàn)歐元建立的鋁材中心（1994年～2002年），兩年前被更名為“奧迪鋁材及輕重化設汁中心”。1994年開(kāi)發(fā)靠前代AudiA8全鋁空間框架結構（ASF），ASF車(chē)身超過(guò)了現代轎車(chē)鋼板車(chē)身的強度和安全水平。但汽車(chē)自身質(zhì)量減輕了大約40%。隨后于1999年誕生的AudiA2，成為首批采用該技術(shù)的批量生產(chǎn)轎車(chē)。2002年，奧迪鋁材及輕量化設計中心又實(shí)現了第二代AudiA8的誕生。

　　在此期間，美國鋁業(yè)公司開(kāi)發(fā)了全新的汽車(chē)生產(chǎn)技術(shù)。如今，鋁制車(chē)身制造的自動(dòng)化操作程度已達80%，趕上了傳統鋼制車(chē)身生產(chǎn)的自動(dòng)化水平。奧迪公司與美國鋁業(yè)公司一直保持著(zhù)良好的合作關(guān)系，雙方合作的目標是共同開(kāi)發(fā)一款全新的可以批量生產(chǎn)的全鋁車(chē)身汽車(chē)。

　　美國鋁業(yè)公司為全球汽車(chē)制造商提供品種繁多、性能優(yōu)異的汽車(chē)部件和總成，包括車(chē)身覆蓋件的鋁板、壓鑄輪轂、配電系統、底盤(pán)和懸架部件，以及保險桿、發(fā)動(dòng)機支架、傳動(dòng)軸、車(chē)頂系統等總成；包括AudiA8的第二代ASF框架結構、寶馬5和7系列的鋁制懸架、日產(chǎn)Altima的發(fā)動(dòng)機罩和輪轂、法拉利612－Scaglietti的全鋁車(chē)體結構，以及捷豹XJ采用的真空壓鑄技術(shù)。美鋁公司的產(chǎn)品和解決方案使這些車(chē)型向著(zhù)更輕量化、更技術(shù)化的方向發(fā)展。

　　目前，制約鋁合金在汽車(chē)上大量應用的主要原因之一是其價(jià)格比鋼材的高，為了促進(jìn)鋁合金在汽車(chē)上的大量應用，必須降低材料成本。除開(kāi)發(fā)低成本的鋁合金和先進(jìn)的鋁合金成形工藝外，回收再生技術(shù)可進(jìn)一步降低鋁合金的生產(chǎn)成本。擴大鋁合金應用的另一個(gè)研究方向是開(kāi)發(fā)新的各種連接技術(shù)，今后發(fā)展的多材料結構轎車(chē)要求連接兩種不同類(lèi)型的材料（如鑄鐵一鋁、鋼一鋁、鋁一鎂等），對這些連接技術(shù)以及對材料和零件防腐蝕的表面處理技術(shù)，是今后擴大鋁合金在汽車(chē)上應用的重要課題。