Aplicación de aleaciones de aluminio para automóviles.

Aplicación de aleaciones de aluminio para automóviles.

Las aleaciones de aluminio se pueden clasificar en diferentes familias según el contenido de elementos de aleación.. Según la norma nacional “Método para indicar grados de aluminio deformado y aleaciones de aluminio” (GB/T 16474-1996) , Los materiales de aluminio deformado se dividen en diferentes series de grados según su composición química., representado por cuatro caracteres, como se muestra en la tabla 1.

Según las diferencias en la tecnología y los métodos de procesamiento de materiales., La clasificación de las series de materiales de aleación de aluminio para carrocerías se muestra en la Figura. 1. El 4000 La aleación de aluminio en serie tiene un alto contenido de silicio., un punto de fusión bajo, y buena fluidez de fusión. Se utiliza principalmente en la industria automotriz para fabricar aditivos de soldadura de aleaciones de aluminio., como placas de soldadura, varillas de soldadura, y alambres de soldadura. Además, Esta serie de aleaciones tiene alta resistencia al desgaste y resistencia a altas temperaturas., y también se utiliza para fabricar pistones y piezas resistentes al calor.. El 8000 La aleación de aluminio en serie es principalmente papel de aluminio., que es ampliamente utilizado en la industria de las baterías..

5182 hoja de aluminio para auto

Características de aplicación de cubiertas de aleación de aluminio para automóviles.

Los automóviles son bienes de consumo duraderos., y los consumidores conceden gran importancia a la durabilidad y fiabilidad de los materiales de los componentes del automóvil. Aleaciones de aluminio, que son ampliamente utilizados como materiales livianos, no sólo debe cumplir con los requisitos de una producción industrial de alta eficiencia, sino también garantizar que diversas prestaciones de calidad durante el uso de automóviles satisfagan las necesidades de los clientes. Por ejemplo: 5754, 5182 y 5052 Los grados de aleaciones de aluminio tienen las características de baja densidad., alta resistencia a la tracción, alto alargamiento, y buena resistencia a la fatiga, y son ampliamente utilizados en paneles interiores de carrocería.; 6016, 6022, 6111, 6181 y otros grados de aleaciones de aluminio pueden tratarse térmicamente y reforzarse, tener buena conformabilidad de estampado, y no son propensos a líneas de Luoping en la superficie formada. Se utilizan principalmente en paneles exteriores de carrocería.; 7003, 7075 y otros grados de aleaciones de aluminio tienen mayor resistencia, resistencia al desgaste y tenacidad, y se utilizan principalmente en vigas longitudinales delanteras y otras partes.

Entre ellos, para paneles de carrocería (paneles de puertas y paneles de cubierta del motor), además de resistencia y durabilidad, También hay partes que los consumidores pueden ver directamente., entonces su rendimiento de procesamiento, rendimiento de formación (modelado), y la compatibilidad con los recubrimientos también deben centrarse en los siguientes aspectos.

1. Buena formabilidad. Las láminas de aleación de aluminio se utilizan principalmente como paneles y piezas de carrocería para estampado de automóviles.. Para permitir que las láminas tengan un mayor espacio de formación bajo diversos estados complejos de tensión de deformación por estampado., El material debe tener las características de bajo límite elástico., buen rendimiento de formación, y alto límite de formación.
2. Mantenga la superficie lisa. Las láminas de aleación de aluminio deben tener buena ductilidad en el reborde., superficie lisa después de la formación, sin líneas de Luoping, y sin inconsistencia de brillo después de pintar el producto terminado estampado.
3. Buen rendimiento de soldadura y adhesión de adhesivos estructurales.. Para cumplir con los requisitos de rendimiento del proceso de soldadura de piezas., Se requieren láminas de aleación de aluminio para tener un buen rendimiento de soldadura.. Al mismo tiempo, Hay muchas conexiones adhesivas estructurales entre diferentes partes., y también se requiere que las láminas tengan un buen rendimiento de adhesión para cumplir con el recubrimiento de varios tipos de adhesivos estructurales..
4. Buen endurecimiento al hornear. La hoja es más suave antes de la deformación por estampado y tiene mejor formabilidad., pero después de hornear las piezas estampadas, el límite elástico del producto terminado mejora significativamente. Un alto endurecimiento al horno dará a las piezas una alta resistencia a las abolladuras.. Dado que el endurecimiento por cocción de las aleaciones de aluminio es significativamente diferente al del acero, y el proceso de horneado de pintura de las empresas automotrices tradicionales está diseñado para placas de acero., El endurecimiento por horneado de láminas de aleación de aluminio debe ser compatible con el proceso de pintura de placas de acero..
5. Cierta estabilidad antienvejecimiento.. Después de que la lámina de aleación de aluminio salga de fábrica., Inevitablemente pasará por un período de almacenamiento y transporte antes de estampar la producción en la fábrica de vehículos.. Si la estabilidad antienvejecimiento de la lámina es deficiente., el rendimiento del estampado se deteriorará, Se producirán arrugas o incluso grietas., afectando la calidad de la superficie del panel exterior del automóvil.

Métodos de prueba e indicadores de evaluación de láminas de aleación de aluminio.

En la fabricación de automóviles, Los requisitos de aplicación industrial de los paneles de carrocería se convierten en indicadores técnicos cualitativos o cuantitativos., que luego se convierten en la base para que los fabricantes de vehículos evalúen las láminas de aleación de aluminio. Para referencia, por favor consulte lo siguiente.

1.1 Propiedades mecánicas

Método de prueba: Las propiedades mecánicas de los materiales generalmente se evalúan mediante el método de prueba de tracción uniaxial.. La prueba de tracción uniaxial es un método de prueba común utilizado para evaluar las propiedades mecánicas y de estampado de materiales laminados.. El límite elástico, resistencia a la tracción, alargamiento total, módulo elástico E, El índice de endurecimiento por trabajo y los valores de anisotropía de estos indicadores en la superficie de la placa se pueden medir mediante prueba de tracción.. La curva tensión-deformación del proceso de deformación plástica del material se puede dibujar mediante un ensayo de tracción uniaxial., y la relación tensión-deformación del material se puede ver intuitivamente.

1.2 Composición química

Método de prueba: El espectrómetro de fluorescencia de rayos X es un método de medición de materiales rápido y no destructivo. Su principio es que el tubo de rayos X genera rayos X incidentes. (radiografías primarias) para excitar la muestra a analizar. Cada elemento de la muestra excitada emitirá rayos X secundarios. (También llamada fluorescencia de rayos X.). Los rayos X secundarios emitidos por diferentes elementos tienen características energéticas específicas o características de longitud de onda., y también están relacionados con el contenido de este elemento en la muestra.. El sistema de detección mide la energía y la cantidad o longitud de onda de estos rayos X secundarios emitidos. Entonces, El software del instrumento convierte la información recopilada por el sistema de detección en los tipos y contenidos de varios elementos de la muestra.. Los indicadores de evaluación se muestran en la Tabla. 2.

1.3 Microestructura

Método de prueba: La observación de estructuras metalográficas se refiere principalmente a un método para estudiar estructuras de metales y aleaciones mediante el uso de un microscopio para ampliar la muestra mediante 100 a 1,500 veces. Primero, la muestra es muestreada, incrustado, suelo, pulido y corroído, y luego se observa la morfología de la estructura metalográfica con un microscopio metalográfico., y luego se fotografía y observa la estructura metalográfica observada mediante el sistema de disparo del microscopio metalográfico.. Índice de evaluación: estructura uniforme, sin precipitados gruesos, bandas de segregación, etc.. Tamaño del grano de cristal: menos que 45 μm.

Aplicación de aleaciones de aluminio para automóviles.

1.4 Rugosidad de la superficie

Método de prueba: Usando el método del lápiz, un lápiz de diamante con un radio de curvatura en la punta de aproximadamente 2 μm se desliza lentamente a lo largo de la superficie medida. El desplazamiento hacia arriba y hacia abajo del lápiz de diamante se convierte en una señal eléctrica mediante un sensor de longitud eléctrico.. Después de la amplificación, filtrado y cálculo, El valor de rugosidad de la superficie se indica en el instrumento de visualización., y la curva del perfil de la sección medida también se puede registrar mediante un registrador.

Índice de evaluación: superficie lisa (estado laminado en frío) (Acabado de molino, MF): 0.1 µm≤Ra≤0,7 µm; Textura de descarga de electrones (Textura de descarga de electrones, hora del Este): 0.1 µm≤Ra≤1,5 µm.

1.5 Propiedades de fatiga

Método de prueba: Consulte "Método de prueba de fatiga por flexión en plano de metal" (JIS Z 2275), aplicar repetidamente un momento flector ortogonal a la superficie de la placa a la muestra de metal, estudiar el proceso de fractura de la placa bajo carga cíclica, y así evaluar la resistencia a la fatiga del material..
Índice de evaluación: numero de ciclos 107, relación de resistencia superior 0.4.

1.6 Flexibilidad

Método de prueba: Utilice JIS Z 2241 No. 5 con adicional 10% pre-deformación (50 mm entre puntos), Radio de curvatura relativo R/t≤0,5, doblar 180°, y observar principalmente si se producirán grietas en la superficie de la muestra después de la prueba de flexión.
Índice de evaluación: No hay grietas dañinas en la superficie de flexión.. A juzgar por las muestras límite, como se muestra en la figura 2, Todas las direcciones L/C/D cumplen con los requisitos..

1.7 Calidad de la superficie de conformación

Método de prueba: Consulte JIS H 4000 Artículo 5.1, predeformar el avión 6% a través de la prueba de procesamiento de cilindros Φ100, moler el cilindro con papel de lija, y confírmalo visualmente. Índice de evaluación: Calidad de la superficie después del conformado., No hay desempeño de grado inaceptable en la muestra límite., como el patrón de ondas y el patrón de piel de naranja que se muestran en la Figura 3.

1.8 Características de BH

Estándar de prueba: Según JIS Z 2241, pre-tensión 5% se mantiene a una temperatura de horneado de 170 ℃ para 20 min. Criterios de juicio: Límite elástico ≥180 MPa, resistencia a la tracción ≥240 MPa, alargamiento ≥16% (todas las direcciones pueden ser satisfechas).

1.9 Prueba de envejecimiento

Los tratables térmicamente y reforzados. 6000 serie de aleación de aluminio Es un material ligero ideal para el panel exterior de la carrocería de un automóvil.. Su característica más importante es que se puede suministrar en estado T4 tratado con solución sólida con un límite elástico bajo y tiene una buena capacidad de deformación por estampado.. Su refuerzo contra el envejecimiento se puede realizar simultáneamente con el tratamiento final de curado de la pintura., lo que mejora aún más el rendimiento del material y tiene buena formabilidad inicial y rendimiento final. Generalmente hablando, Es apropiado establecer el ciclo de adquisición de placas en 3 a 6 meses. En aplicación real, el material de la placa de aluminio debe colocarse durante un período de tiempo, y luego las propiedades mecánicas, propiedades de endurecimiento al hornear, y los indicadores clave de flexibilidad deben probarse y verificarse para confirmar si las propiedades del material cumplen con los requisitos estándar., y este ciclo de envejecimiento se utiliza para guiar el ajuste del tiempo del ciclo de obtención de la placa de aleación de aluminio..

Conclusión

Cuando los fabricantes de vehículos introducen revestimientos de láminas de aleación de aluminio, Necesitan realizar experimentos sistemáticos de investigación de propiedades de materiales en láminas de aleación de aluminio., centrándose en confirmar indicadores como las propiedades mecánicas, microestructura, composición química, rugosidad de la superficie, propiedades de fatiga, propiedades de flexión, calidad de la superficie de formación, propiedades bh, y el envejecimiento como bases importantes de evaluación del rendimiento de las láminas. Además, Los fabricantes de vehículos también deben verificar el rendimiento de la soldadura por puntos de la lámina., rendimiento del tratamiento de superficies, e idoneidad de varios tipos de selladores para el cuerpo, y finalmente evaluar exhaustivamente si la lámina de aleación de aluminio cumple con los requisitos de la producción en masa de vehículos..