汽车车身材料介绍PPT课件.ppt

汽车材料 1 汽车工业 工厂在制造汽车时要使用大量材料 包括铁 铝 塑胶钢 玻璃 橡胶 石油制品 合金 钢等等 它们共同组成了汽车上大大小小的配件 2 钢铁用于制造支撑汽车的基础框架 3 车制造商可以根据汽车不同部位所承担的冲击力 为其量身选择或坚硬或柔韧的钢铁材质 这些汽车制造业的革新足以令您放心行驶 安全无忧 4 铝 铝可是一股 新生势力 呢 由于它质量轻 硬度强 纯铝薄板是银白色的轻金属 熔点为660 密度为2 7 103kg m3 并具有良好的塑性 延展性 导电性 导热性和耐蚀性 2 铝合金薄板铝合金薄板是在纯铝中加入镁 锰 硅 铜等合金元素轧制而成的 5 金属材料 底盘 6 金属材料 底盘 7 金属材料 车身材料分析 汽车车身外壳绝大部分是金属材料 主要用钢板 早期的轿车车身沿用了马车车身结构 整个车身以木材料为主 1912年由爱德华 巴特首次制成了全金属的车身 1925年文森卓 兰西亚发明了承载式车身 车身由钢板冲压成型的金属结构件和大型复盖件组成 这种金属结构的车身一直沿用至今 得到不断的完善和发展 8 金属材料 车身材料分析 金属材料在车身上的应用主要有 钢板 铸铁等重金属材料 铝 镁 钛等轻金属及其合金材料 泡沫金属等材料 其中钢板 热 冷轧钢板 表面处理 镀覆 钢板 不锈钢板 高强度钢板等轻金属材料 铝板 铝合金 镁合金 钛合金等 9 10 11 12 带有AlSi涂层的热冲压钢板在成形过程中有以下特点 加热炉中无须充入保护气体 钢板表面无脱碳 成形后制件表面无氧化皮 后续无须喷丸处理 Usibor钢热冲压前强度极限为600MPa 热冲压后的强度可达1500MPa 强度如此大幅度增强的原因在于将热冲压与随后的淬火相结合 热冲压的其他特点有回弹量极小 材料塑性好 可成形复杂制件等 在欧洲 2003年有7款车的B柱用不带涂层的22MnB5热冲压生产 2009年采用热冲压生产B柱的车超过20款 其中用带涂层的Usibor1500已超过70 13 2020 1 9 14 15 钨锡铂钢板 Usibor1500是一种超高强度钢 其中文名是有其发音转换过来的 钨锡铂 其耐磨性能较佳的通用冷作模具钢 有着良好的淬火性 并且淬火变形量小 Usibor1500是一种典型的淬火硬化超高强度硼钢板 可以通过热冲压成形工艺进一步提高其性能 超高强度钢适应航空 航天 航海 核能等高新技术高速发展从而20世纪40年代中期开始 以AISI4340钢为基础 发展起来的新钢类 目前已形成品种规格齐全 强韧性配合良好 应用广泛而比较完整的体系 16 USI1500超高强度钢 USI1500超高强度钢是用于热冲压加工的高强度钢 这是阿塞罗公司开发的 完全用于热冲压工艺 该材料促进了欧洲 美国和日本在热冲压技术上的进步 它的化学成分于表1 机械性能示于表2 17 其优点 1 进行了真空脱气精炼 因此内部质量极为清洁 2 机械加工性良好 3 淬透性良好 空冷就能硬化 无需担心淬裂 4 使用高强度钢板是实现汽车轻量化 提高汽车被动安全性的重要途径之一 采用传统冷冲压工艺 无法适应高强度钣金制件的加工要求 18 USI1500超高强度钢 Usibor1500P特别适于冲击弯曲应用领域 它的最大弯曲力比1000MPaUTS钢 M1000 高20 比800MPaUTS钢 M800 高50 比600MPaUTS钢 TRIP600 高75 这种优异的性能使Usibor1500P最适用于汽车保险杠和门梁 A柱和B柱 横梁 门槛 车顶和厢底地板的加强件等 19 USI1500超高强度钢 Usibor1500P是一种预涂材料 有约25um厚的Al Si热浸镀层 90 Al 称为Alusi镀层 该镀层能够承受加热和淬火工艺 Usibor的奥氏体显微组织使其在冲压温度下仍具有很高的可成形性 图1给出了Usibor的主要性能指标 性能指标 图1 20 USI1500超高强度钢 上乘的焊接性能 点焊 MIG和MAG焊 焊条使用期延长 均匀或非均匀组合 大电流波瓣 1kA 部件热冲压后即可涂漆 表面粗糙度使油漆附着性极佳 与电镀产品相媲美 高韧性 夏氏冲击试验 三点弯曲试验中极佳的表现 防渗透试验 优良的耐腐蚀性 优秀的耐冲撞性能 图1Usibor1500P的主要性能指标 21 22 USI1500超高强度钢 USIBOR1500钢板中添加了硼等其他合金元素且经过淬火处理提高了强度 导致其合金成分 组织和强度都与普通高强钢及低碳钢有较大差异 同时使得其同种材料和异种材料的点焊性能也随之发生较大变化 故对于该类新型超高强度淬火硼钢板来讲 其点焊性能的研究就显得尤为必要 通过对超高强度淬火钢板Usibor1500同种材料点焊以及与低碳钢DC04异种材料点焊的两种焊接接头的抗剪强度 宏观形貌以及显微组织的研究与分析 探索了Usibor1500的点焊性能 结果表明两种点焊接头基本不存在内部和外部缺陷 能够满足实际生产需要 Usibor1500超高强度淬火钢板具有良好的点焊性能 23 USI1500超高强度钢 由于其具有较大的屈服强度 对于USIBOR1500钢板的点焊往往采用的电流较大些 焊接时间较长 对于铝合金 由于其产热难散热易 所以点焊时需要很大的电流 几万安培 对于三层板的焊接 三层板的间隙大 存在一个电流的上升阶段 24 咱们的咱们北京奔驰E级车上许多的加强板 使用了德国阿塞勒公司的Usibor1500马氏体高强钢