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第十六届中国国际铝加工峰会 | 铝市分析、技术干货

第十六届中国国际铝加工峰会于2021年5月13-15日在佛山隆重召开,敬请关注行业专家、大咖现场发言内容~!

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第十六届中国国际铝加工峰会 | 铝市分析、技术干货

【SMM铝峰会】商用车轻量化技术发展趋势及铝合金零部件应用实例详解

来源:SMM

【SMM铝峰会 | 商用车轻量化技术发展趋势及铝合金零部件应用实例详解】在由上海期货交易所和SMM共同举办的“2021(第十六届)中国国际铝加工峰会”上,北汽福田汽车工程研究院材料工程所福田汽车铝合金主管刘铮带来了商用车铝合金应用及发展主题精彩演讲。介绍了商用车轻量化技术发展趋势、铝合金技术发展趋势等行业关心话题。

SMM5月14日讯:在由上海期货交易所和SMM共同举办的2021(第十六届)中国国际铝加工峰会上,北汽福田汽车工程研究院材料工程所福田汽车铝合金主管刘铮带来了商用车铝合金应用及发展主题精彩演讲。介绍了商用车轻量化技术发展趋势、铝合金技术发展趋势等行业关心话题。


一、商用车轻量化技术发展趋势

轻量化意义:目前,我国汽车制造行业通过充分利用新能源,缓解因汽车数量增加导致的生态气候污染严重问题,从根本上保障了地区的可持续发展。而汽车轻量化技术的应用,可以提高汽车的舒适性、转向响应、操控稳定性及安全性,同时可以节省材料,降低制造成本。

轻量化市场需求

法规驱动:2016.9.21起,政府进一步加强对车辆超载的治理;对于超载超限车辆, 实施高速劝返。超载治理加严及按轴收费政策出台,引起市场需求变化带来产品结构调整,轻量化产品势在必行。

客户价值驱动:‘’轻卡不轻‘’,轻卡客户蓝牌需求急迫;

‘’重卡超载‘’,重卡在总限重情况下,自重越轻,载重越高,客户价值越大。

轻量化收益包含两部分:运输收益和节油收益,即多拉货 + 降油耗 。

国内行业轻量化技术路线图分析

国内轻量化目标

根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》轻量化技术规划:载货车轻量化目标2025年载质量利用系数提升5%,2035年载质量利用系数提升15%。牵引车轻量化目标2025年挂牵比均值提升5%,2035年挂牵比均值提升15%.

国内轻量化技术路线

根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》轻量化技术规划:

2020-2035年,汽车轻量化技术主要围绕高强度钢、铝合金、镁合金、工程塑料及复合材料四大新材料进行轻量化设计、成型及连接;2020-2025年商用车轻量化主要以高强度钢为主,逐步提升铝合金、镁合金、工程塑料及复合材料应用。

轻量化技术发展趋势分析

新材料、新工艺、结构优化及功能集成的轻量化实现路径没有发生变化,但更多的技术选择和技术组合摆在面前,追求合理的轻量化设计与恰当的材料、制造工艺选择相结合,以实现整车性能和成本的控制目标,正成为未来轻量化工作的核心。

轻量化发展将更加聚焦于优化设计和多材料混合应用。


二、铝合金技术发展趋势

铝合金技术发展趋势包括铝合金的应用类型将多元化、应用成本将明显降低以及回收铝行业兴起等。

商用车铝合金零部件目前主要以压铸件为主,约占77%左右,挤压型材约占11%,未来随着对商用车轻量化需求的增大,铝合金挤压件、轧制件、锻造件的应用占比将逐步提升。

铝合金开发原则:随着技术提升,铸件的所占比例降低,逐渐向型材、锻件、板材发生转变。

轻量化开发原则:①材料强度级别;   ②材料结构复杂程度; ③特别性能要求;   ④零部件单公斤成本水平。


三 、铝合金零部件典型案例

新型铝合金在汽车的应用

从广义上将,几乎所有的铝合金都可以在航空工业上应用,作为结构材料主要是铝-铜-镁系列合金与铝-锌-镁-铜系列合金。但我们常常说的航空铝合金其实是飞机上被广泛使用的硬铝合金2024铝合金和超硬铝合金7075,以及后来开发出来的高纯度铝合金如7475铝合金、7075铝合金、7150铝合金、2124铝合金、2224铝合金和2324铝合金,它们常被做成铝合金型材,铝合金厚板,铝合金锻件等。

七系铝合金产品

某七系铝合金性能

七系铝合金和汽车大梁钢力学性能对比

从表中的数据对比可以看出,超硬铝在抗拉强度和屈服强度方面能满足汽车大梁的性能要求,但是在伸长率方面明显的差于汽车大梁钢。伸长率越差,材料的塑性越差,在使用过程中受拉应力时组织内部容易出现微裂纹,降低了材料的疲劳性能,易导致开裂。目前的超硬铝合金在延伸率方面的不足在技术上无法克服,这也是铝合金替代汽车大梁钢的劣势。

汽车用挤压铝型材应用实例

中卡前防护


四、商用车铝合金未来趋势

未来福田铝合金型材在汽车的应用主要在换电重卡电池框架、车身框架框架等方面。

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