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2020第二届中国工博会新材料论坛专题报道

由SMM举办的2020(第二届)中国工博会新材料论坛暨中国汽车新材料应用高峰论坛与大家共议汽车材料解决方案,搭建优秀汽车全产业链交流协作平台,打造先进的新能源汽车产业集群。

2020第二届中国工博会新材料论坛专题报道

【汽车峰会直播】汽车用铝合金、有色铸造、铜基材料专题研讨 前沿技术应用大曝光!

来源:SMM

2020年9月17日,由上海有色金属行业协会、上海市汽车工程学会、苏州市压铸技术协会、上海有色网共同举办的2020(第二届)中国工博会新材料论坛-中国汽车新材料应用高峰论坛,暨中国(第八届)铝加工产业链供需交易峰会、暨中国(第二届)铜加工产业链供需交易峰会,在上海浦东三甲港绿地国际会议中心隆重召开!本次会议旨在推进新材料和汽车行业创新融合发展,共议汽车材料解决方案,打造汽车产业链绿色发展闭环,助力领先的新能源汽车产业集群建设。本次会议得到产业链同仁、机构、政府等各界人士的关注和支持,约600名嘉宾参与本次会议。

》点击查看9月17日主论坛精彩内容

9月18日,共分四个分会场,将有更多的行业专家、学者、企业大咖现场传道受业解惑,敬请关注本次文字直播内容。


》点击查看:汽车铜基材料专场


平行论坛--挤压铝合金专场

主持人:路洪洲 中信金属股份有限公司 汽车技术总监

发言主题:高端铝型材在新能源汽车上的应用

发言嘉宾:孙巍 辽宁忠旺集团有限公司研发院/集团副总经理

【铝型材在新能源车上的发展趋势】孙巍表示,未来,随着轻量化发展,新能源汽车市场份额逐渐增加,铝合金的使用量也会增加,其中主要用于电池包和车身的挤压材使用比例也将会增加,预计2030年挤压材使用比例将达到15%以上。

【铝型材关键工艺控制技术】铝型材关键工艺控制技术包括熔铸控制挤压控制、弯折控制、连接控制、表面处理。


发言主题:车用铝合金挤压型材及应用案例

发言嘉宾:李建湘 广东和胜工业铝材股份有限公司 董事长

【需具有适当的强度和刚度】李建湘表示,在汽车上用铝合金,主要需求为替代钢铁、实现轻量化。结构整体强度需要达到轻量化后汽车使用需求。根据中国汽车轻量化线路图近期(2016-2020)提出的要求,AHSS级高强钢强度目标值600MPa。铝合金表述为发展5系、6系高成型性合金,单车用量190KG,对铝合金强度没有量化指标。

铝合金机械三性与钢的差异】铝合金屈强比高、延伸率较低,导致铝合金冷变形加工要比钢困难得多,铝容易回弹。弹性模量:铝弹性模量较低,约70GPa,一般合金钢约200GPa,是铝的3倍。铝比较不耐冲击。


发言主题:铝挤压设备智能制造现状及发展趋势

发言嘉宾:林开超 佛山市南海万格士机械设备有限公司  董事长

【铝挤压设备产业现状】全球现状:林开超表示美英德意等国依然是铝挤压设备技术最先进国家;铝挤压设备设计与铝模具制造结合更加紧密;现在更注重整个生产线不同部件工序设备步调一致运作。中国方面,我国是世界上拥有大型挤压机最多的国家;铝挤压设备自行设计制造并拥有更多自主知识产权;设备控制精度如等温、均质、效率、降耗等均有待改进。

铝挤压设备趋势展望

展望之一:大型化、重型化难题不断攻克

展望之二:大数据、云计算,实现远程控制与诊断

展望之三:整线智能化生产,仅需3-4人即可操作

展望之四:5G技术应用,设备物联网形成

》【汽车峰会】董事长辅导:铝挤压设备发展简史、产业现状、机遇及趋势


发言主题:中国铝挤压材现货原料长单定价和套期保值研究

发言嘉宾:刘小磊  上海有色网信息科技股份有限公司  大数据部总监

【铝加工企业原料长单定价】刘小磊介绍SMM 现货铝锭均价 /期货均价 /点价称,在原料采购参考现货均价基础上规避期货和现货价格波动风险,同时通过期货套期工具,在原料和成品库存端进行套期保值,以此获取铝加工企业的固定加工费利润。

【2020年下半电解铝价格梳理】SMM认为,下半年电解铝整体供给继续维持上升趋势,“后疫情阶段”国内铝消费复苏力度强于预期,四季度整体消费复苏过程趋缓。

【关注三个条件的反转】关注内外比值反转,国内期货基差结构反转,以及现货对期货升水结构反转,将决定企业进入套期保值周期的主要矛盾点。短期看,库存处于100万吨以内上述反转条件仍不具备,实际反转需要关注消费和铝锭供给的错配周期形成后的点位机会。

》【汽车峰会】SMM:中国铝挤压材现货原料长单定价和套期保值研究


平行论坛--有色铸造专场

发言主题:新型高强韧铸造铝合金的开发及应用

发言嘉宾:张海 苏州大学

【轻量化铸造铝合金难点所在】张海指出保护环境和缓解能源危机主要途径>节能减排、发展新能源车(里程焦虑)>汽车轻量化势在必行。纯新能源汽车每减少100Kg重量,续航里程可提升10%-11%,还可以减少20%的电池成本以及20%的日常损耗成本。但是,轻量化需在保证汽车安全性和承载能力的前提下进行,并控制成本——难点所在!

汽车结构用压铸件的特征

(1) 汽车中的承载件或受力件,用于汽车的车身或底盘部位;

(2) 尺寸大、壁薄、结构复杂;

(3) 机械性能要求高,韧性相关的结构件:Rm≥180Mpa,δ≥10%,强度相关的结构件: Rm≥210Mpa,δ≥7%;

(4) 可热处理、可焊接性,压铸工艺难度大,需要控制压铸缺陷及固溶时效处理。

》【汽车峰会】新型高强高韧铸造铝合金的开发及应用


发言主题:TCB晶种合金及其在汽车铝合金中的应用技术

发言嘉宾:刘相法 山东大学

【UHS铝合金的发展及应用面临的铸造技术瓶颈】7xxx和2xxx系铝合金因Zr 、Cr、V等而导致细化中毒,使DC铸坯晶粒粗大;导致偏析、缩松、热裂、铸棒开裂,伴随羽毛状晶、光亮晶、组织不均匀等缺陷;晶粒粗大还增加了各向异性,变形能力差,废品率高,质量不稳定。Al-Si系合金中因Si元素导致的细化中毒,其α-Al枝晶或共晶团异常粗大,带来诸多问题:导致铸件成分偏析、雪花斑、缩松、缩气孔等缺陷,显著降低铸件的强韧性、疲劳性能、组织致密性、组织均匀性和产品的一致性。此外还有UHS铝合金的细化中毒现象、α-Al晶粒对UHS铝合金的影响等。

【TCB晶种合金的结构特点】抗中毒TCB晶种合金的优势明显,可以破解晶粒细化中毒难题、解决热裂、缩松等难题、解决细化晶粒与提高导电导热性间的矛盾,而且TCB技术应用成本低。综上,TCB不仅是一种“超级晶种细化剂”,更是一项提升铝合金产品附加值的晶种新技术,是一把开启铝合金新材料与加工新技术研发的“金   钥匙”和 有力“抓手”。

》【汽车峰会】高强超高强铝合金应用前景广阔但遇技术瓶颈 详谈TCB晶种合金应用


发言主题:铝合金新材料在新能源汽车底盘零件的应用研究

发言嘉宾:钟鼓 中铝苏州研究院

【铝合金在汽车上的应用】钟鼓表示,超600个铝制零部件用于车身、底盘、动力和传动等系统。各国/地区汽车用铝量均呈现快速增长,北美、中国最为显著。铝主要用于车身结构件、轮毂、车身覆盖件、传动系统、缸体缸盖;用铝量C级及以上远多于A、B级车。国内外汽车用铝种类的比较:铸件用铝占比最大60%以上,铝板材用量占比逐年增加,尤其是C级及以上车型。

【底盘结构、作用和用铝现状】钟鼓指出,底盘件铝化轻量化效果明显,对车辆性能提升显著。国外铝化率较高,国内远低于国外,主要应用于高档的自主品牌汽车及纯电动轿车,但渗透率仅为10%左右。转向节产品在底盘件中渗透率最高,技术难度最高的零件为副车架,产品成品率较低,尺寸精度有待提高定,焊接接头性能以及焊接变形控制水平较低。

》【汽车峰会】专家贴:铝合金材料在新能源汽车底盘零件的应用


发言主题:铝合金压铸件在5G基站中的应用

发言嘉宾:段军伟 中铝广州有色金属应用研究院开发部部长

【铝合金在5G宏基站中的应用】典型的5G宏基站,其中用到的铝合金产品包括铝合金压铸件、铝合金挤压型材及铝合金板带材等。按重量计,其中铝合金压铸件占绝大比例,挤压型材次之,板带材较少。主要应用在基站的天线、射频器件、散热器、基体框架(如交换机底座)和支撑等部位。铝合金压铸件在5G基站中的应用还有天线振子、金属腔体滤波器等射频器件之壳体结构件、AAU(AFU)之反射背板、散热壳体等部件。

【5G基站散热壳体铝合金压铸件需求预测】调研了解到,除了AAU大量用到铝合金压铸件,其它还有BBU、电源、电池等设备都用到铝合金压铸件,单个基站设备用铝合金压铸件约93kg左右。根据工信部发布:我国从2020年起,7年内完成600万座5G基站建设。据初步估算,就是55.8万吨铝压铸件需求。则平均每年大约8万吨。


平行论坛--轧制铝合金专场

发言主题:新能源汽车用铝合金板带新材料

发言嘉宾:邓松云 广西南南铝加工有限公司 研究院副院长、博士

在SMM举办的2020(第二届)中国工博会新材料论坛-中国汽车新材料应用高峰论坛暨中国(第八届)铝加工产业链供需交易峰会上,广西南南铝加工有限公司研究院副院长邓松云为大家带来了《新能源汽车用铝合金板带新材料》主题发言,主要围绕新能源汽车中的新材料、新应用并带来了相关主机厂案例。

新能源汽车的出现,极大的催化了新材料的发展。其强度、成形性、烘烤硬化、稳定性、表处导电性、抗冲击性、淬火敏感性等都有明显改善。

【材料特性】电池底板6061:1.抗冲击性(Charpy test≥9.27J,常规7~8J)2.强度3.可焊接性4.加工稳定性;电池底板6111:1.强度2.时效稳定性3.烘烤硬化(时效响应快)4.加工成型性(冲铆折)


发言主题:高温中冷器用铝钎焊管料开发

发言嘉宾:聂存珠 上海华峰材料科技研究院 铝合金研究室负责人 工学博士

【客户需求】随着汽车发动机技术的发展以及越来越严格的汽车尾气排放标准的实行,在热交换应用领域,高温高强度的铝合金管板料的开发是大势所趋。

【改进型3003(加镁)】优点: 明显提升合金高温性能:(1) 可控气氛钎焊: 合金加入0.2-0.3%镁元素,高温强度明显提升( 例如, 和3003相比,其强度在230 ℃提升约200%。(2) 真空钎焊: 加入0.4-0.6% 镁, 高温强度明显提升。

缺点: 降低钎焊质量(可控气氛钎焊)   Nocolok 是铝合金钎焊主要的焊剂,当镁元素存在时,和焊剂反应生成MgF,所以明显降低焊接质量。

》【专家干货】高温高强度铝合金管板料开发是大势所趋 需求情况和生产工艺必须掌握!


发言主题:显微分析技术在新能源锂电池用铝合金材料开发中的应用研究初探

发言嘉宾:张全成 江苏常铝铝业集团股份有限公司 副总经理

【研究背景】DC加工过程工序长,能耗高,生产成本高。而CC加工过程工序短,能耗低,生产成本低。CC工艺优点:工序短,能耗低,生产成本低,生产效率高,被广泛用于生产电池壳。缺点:组织不均匀,表层粗大晶粒,芯层等轴小晶粒,如何获得均匀的晶粒至关重要。

【单、双级箔材表面宏观情况】可以看出,单级箔材表面较为粗糙,出现了明暗相间的轧制条纹缺陷,而双级箔材的表面光滑、细腻,表面质量相对较好。这种轧制条纹不仅使箔材表面不美观,而且对箔材的力学性能不利,影响最终产品的使用。单级箔材的表面出现了一排排沿轧向分布的、宽窄不一的带状结构,主要是由第二相的聚集引起的;双级箔材的第二相分布更加均匀。

》【汽车峰会】显微分析技术在新能源锂电池用铝合金材料开发中的应用研究


鸣谢


本次峰会指导单位:

中国有色金属工业协会、中国再生资源产业技术创新战略联盟、上海市经济和信息化委员会、上海市工业经济联合会

分论坛协助单位:

佛山市南海万格士机械设备有限公司

支持单位:

中国国际工业博览会组委会、江苏省冶金行业协会、浙江省冶金有色行业协会、新疆有色金属行业协会、山东省铝业协会、江西省铜行业协会、上海市汽车零部件行业协会、上海市稀土协会、上海市化工行业协会、上海塑料行业协会、上海钢铁服务业协会、上海市有色金属学会、魏桥铝深加工产业园、CAW铝车轮质量协会、深圳市连接器行业协会

鸣谢单位:

同朋金属制品(东莞)有限公司、广东金铝轻合金股份有限公司、辽宁天海津城装备制造有限公司、江苏鼎胜新能源材料股份有限公司、衢州市东发铝业有限公司、佛山市通润热能科技有限公司、宁波兴敖达金属新材料有限公司、海泰克精密压铸江苏有限公司、河北长发铝业股份有限公司、广东鸿特精密技术肇庆有限公司、长沙三春晖环保设备有限公司、苏州亚德林股份有限公司、浙江三行电气科技有限公司、广东澳美铝业有限公司、广西南南铝加工有限公司、宁波兴业盛泰集团有限公司、江西保太有色金属集团有限公司、上海巨合物资回收有限公司、山东锦尔泰精密压铸有限公司、福建祥鑫铝业有限公司


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