![]() 新能源汽車系近年來的市場熱點,而續航里程短是其面臨的主要問題:“如何提升新能源汽車續航里程?”汽車“輕量化”是主要的途徑之一。汽車“輕量化”既要求使用高強度材料又要求使用輕質材料,而高強韌鋁合金材料滿足了以上的要求,其密度僅為鋼的1/3,采用特殊工藝可以達到高強與高韌的要求。 汽車車身、底盤結構件實現以鋁代鋼,能夠明顯提升新能源汽車的運行效率,是汽車制造廠在新能源汽車領域重點開發的方向之一。輕量化的鋁合金結構件普遍存在尺寸大且薄壁,要滿足其大尺寸薄壁高強高韌控形的要求是非常困難的。目前,特斯拉、豐田等知名企業研發的新能源汽車已大量采用以鋁代鋼的鋁合金結構件,但國內的鋁合金結構件研發才開始,其新材料研制、高真空工藝應用、T7熱處理等關鍵技術還不成熟,亟需在材料與工藝技術上取得突破。 廣東鴻圖科技股份有限公司(“廣東鴻圖”)接到客戶的訂單,開發一款大尺寸薄壁高強韌鋁合金產品為新能源汽車側梁。該產品為承載零件,其尺寸為1247.22mm×373.60mm×390.32mm;重量為9.8kg。該產品有多處位置熱節,尤其是鑄件的螺紋孔位置,該位置在壓鑄成型時容易出現縮孔或疏松。該產品多處有鉚接要求,對鑄件的力學性能與內部質量要求都很高。
當前,行業應用最多的壓鑄鋁合金均不屬于高強度、高韌性的壓鑄鋁合金材料,無法滿足復雜薄壁、高強度、高韌性、抗沖擊等汽車高受力件的要求。其次,壓鑄高速高壓的特點,難以避免鋁液在型腔卷氣從而產生氣孔,影響鑄件的力學性能。再次,大型薄壁件的鑄件在進行熱處理時很容易變形。針對現有技術的諸多缺陷,廣東鴻圖開發了一種高強韌壓鑄鋁合金于高真空壓鑄及其T7熱處理控形的技術,成功生產出這款新能源汽車側梁。其中,鋁合金材料研發通過合金中各元素含量的控制,尤其是硅含量和鎂含量的控制,獲得具有高強度高韌性的鋁合金;高真空壓鑄工藝技術采用“多重密封與多條通道抽氣”技術使型腔真空度<40mbar以保證鑄件的氣密性要求;熱處理控形技術采用“固溶+低溫強制風冷+時效”一體化的熱處理工藝以解決大型薄壁高強高韌鋁合金產品。 廣東鴻圖開發的高強韌壓鑄鋁合金鑄件力學性能(T7熱處理)為抗拉強度≥230MPa,屈服強度≥160MPa,延伸率≥15%,開發的高強韌壓鑄鋁合金鑄件T7熱處理變形量為0.5mm;鑄件的外觀質量、內部質量、力學性能、鉚接要求均符合技術規范的條款。 2019年,以該技術為主體的“高強韌車身及底盤鋁合金結構件的關鍵技術研發及在新能源汽車上的應用”項目被廣東省工程學會科技鑒定為國際先進水平,產品質量優于國內其它企業,完全媲美進口同類型的壓鑄件。 據介紹,本項目開發的高強韌汽車鋁合金結構件,較國外生產件成本下降30%以上,具有較大的競爭力。目前研發的多類新能源鋁合金結構件已經成功量產并供應廣汽、沃爾沃等多家國內外知名汽車企業,新能源鋁合金結構件具有廣闊的市場前景。 |