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近年來，順應汽車輕量化、提高汽車碰撞安全性能、降低制造成本和未來汽車發(fā)展的需求，金屬材料方面，高強度鋼和鋁合金材料的應用越來越多，相應地，熱成形、激光拼焊板等高效的成形工藝的研究和開發(fā)也受到了業(yè)界廠商的廣泛關(guān)注并取得了創(chuàng)新和應用。

1. 高強度鋼板是在普通碳素鋼的基礎上加入少量合金元素制成，這種鋼板的生產(chǎn)成本與普通碳素鋼相近，但合金元素的強化作用使其抗拉強度比普通鋼板高很多。

1. 高強度鋼板優(yōu)勢

（1）可減輕零件的重量（圖一）

（2）用于車身外部件

（3）可加工硬化率比普通鋼板高

 

2. 高強度鋼板的分類及應用

（1）加磷高強度鋼

（2）烘烤硬化鋼板

（3）低合金高強鋼板（圖二）

（4）雙相高強度鋼

（5）相變誘導塑性鋼

熱成形鋼板

將高強度鋼板加熱到奧氏體溫度范圍內(nèi)，鋼板組織完成變化后，快速移動到模具中進行快速沖壓，在壓機保壓狀態(tài)下，通過模具中布置的冷卻回路并保證一定的冷卻速度，對零件進行淬火冷卻，最后可獲得超高強度的熱成形沖壓件，其內(nèi)部組織為馬氏體，抗拉強度可達 1 500MPa甚至更高。

近年來，熱沖壓件在車身上的應用越來越廣泛。如圖 3 所示，寶馬 7 系車型多種材料集成應用，其中熱成形材料（Mn—B鋼板）占 15%（A/B 柱、門檻梁等），在歐寶 Astra 車型中有熱成形材料（Mn—B 鋼板）占比18%，使用高強度熱成形鋼板的部件包括 A/B/C 柱、加強板及中央通道等。

鋁合金材料
 

鋁合金相對于純鋁可以提高強度、硬度，除固熔強化外，有些鋁合金還可以熱處理強化，使有些鋁合金的抗拉強度可超過600 MPa，與低碳鋼相當，強度與密度則勝過某些合金鋼。按鋁合金的成分、加工特點和性能，鋁合金分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類。

1. 鋁合金的技術(shù)優(yōu)勢

（1）鋁合金的比重輕

（2）強度高，延性、塑性好

（3）加工工藝性能好

（4）具有良好的抗蝕性

（5）易于涂裝且表面可以精飾；

（6）可以回收，循環(huán)使用，是很好的綠色材料；

（7）具有高的彈性變形性能。

2. 鋁合金的應用

（1）形變鋁合金板材

如圖 4 所示，業(yè)界已有全鋁白車身、前機艙蓋外板及儀表盤支架等鋁合金板材的應用。

 

（2）鑄造鋁合金

現(xiàn)階段部分車身部分零部件也開始采用鑄造鋁合金制造（見圖 5）。

隨著能源危機和環(huán)境問題的加劇，節(jié)能減排、低碳環(huán)保已經(jīng)成為汽車制造業(yè)最重要的出發(fā)點，因此，輕量化已是大勢所趨，這也促進了先進高強鋼的開發(fā)及相應成形技術(shù)的發(fā)展。當然，多種材料復合車身也是未來的發(fā)展趨勢，全鋁車身、酚醛樹脂、超高強鋼、變料厚鋼板及碳纖維復合材料相繼出現(xiàn)在車身應用中，多種材料復合車身是未來的發(fā)展趨勢。

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