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1现代汽车工业是我国经济中的重要支柱性产业
随着我国经济发展水平的不断提升，我国目前已成为全世界最大的汽车市场了。2017年，我国的汽车总产量已高达2901.54万辆，相较于上一年增长了3.2%。目前，我国的汽车市场已达到一个高基数状态，因此未来的增速会逐渐放缓，促使我国的汽车市场会渐渐保持一个低速增长的状态。但是反观新能源汽车，其发展态势异常地好，在目前政府支持和市场需求的促进之下，在接下来的五年内，我国的新能源汽车都会高速增长，其产量已从2013年的1.75万辆上升到了2017年的79.40万辆。当下，汽车产业毫无疑问地成为我国的支柱产业之一。
轻量化、安全、低成本等目标是目前汽车发展所追求的，而安全、节能、环保是目前汽车发展所要体现的三大重要主题。铝材之所以能迅速地进入汽车工业并得到广泛的应用，是因为汽车行业必须要优化升级，实现轻量化、高速节约、清洁环保的功能。当前，汽车大多的零部件已经实现了铝化，预计在不久后，"全铝化"的高性能汽车会得到广泛地推广。
2汽车用铝材的重点研发的新方向
2.1对未来汽车的要求
在对未来汽车的研究上，要着重考虑安全性、环境污染、燃料燃烧等问题。以后汽车的主要代表会是电动汽车，因为它可以做到杜绝废气的出现，但是的话也就同样意味着必须要将电池作为动力来源，但实际上电池的输出功率是极为低的，所以对车体质量的要求很高，尽量实现大幅度地轻量化。如上所述，增强铝化度是实现汽车轻量化的关键措施。然而，随着铝用量的大幅提高，由此产生的显著问题就是生产成本的显著提高。所以，要实现未来汽车的大幅铝化，必须要着重关注铝化的需求层与投入成本之间的协调均衡问题。
2.2汽车铝材研发与应用新方向
MSX赛车的用铝比例高达31.3%。据相关数据推测，以后汽车的铝化程度会达到30%至50%。所以，在今后的汽车发展中，必须着力降低铝化成本，推动生产效率的稳步提高。
2.2.1新型铝合金车身材料的研发
(1)现代汽车车身材料的组成
汽车的主体是汽车的车身部分，很多的零部件组成车身。而车身又可分为内板和外板两大部分。
内板块：适宜用于耐蚀性强和成形性强的材料。
外板块：适宜用于时效硬化性以及抗腐蚀性能都很强的材料。
骨架材：适宜用于焊接程度高、强度大的材料。
挤压材：适宜用于焊接性强、挤压能力高的材料。
(2)对现代汽车车身材料的基本要求
车身要是流线的形状，整体的曲面不仅要大，数目还要尽可能地多，成形有一定的难度；汽车的主要承力结构是车身，车身还可以承受来自空气的阻力；众多的零部件构成了车身，它们之间需要组焊与焊接才能构成在一起；并且，构成车身的材料要具有耐磨、耐候、抗腐等性能，总结现代汽车的车身材料具备的功效有：塑性较强、强度和刚度较高；可焊接性能较强；有一定的可自时效性；足够地耐磨、耐蚀；密度低。
2.2.2铝合金汽车车身板的重点研发新方向
在汽车用铝合金板材中，外板已经成为其生产流程中的主要重要产品，在对它的研究中，必须要着力解决尚存的关于成形性、抗凹性、翻边延性等特性方面的问题，上述特性之间不仅相互联系还相互矛盾，只有将其统一匹配好，才能更好地达到铝合金汽车板的工艺性能等多种功能要求的标准。其主要的研究内容有：分析合金的构成以实现软件的设计工作，选取和确定汽车外覆盖件用铝合金系列，从而满足板材成形性的要求，再分析不同合金元素及其含量对板材性能的不同影响，从而实现高性价比与优良的性能匹配。生产外板的方法和技术主要包括：冷轧工艺控制与优化技术、评估成形性与抗凹性的方法、连接铝合金件的方法等。
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相较于发达国家，我国现在还没有大规模地生产过6×××铝合金车身板，为紧紧跟上世界汽车工业的发展速度，我国着力确立了有关6×××铝合金车身板的研发项目，以较快地研发出适用于汽车外车身板的先进的铝合金材料，此材料的宽度应在700毫米至2300毫米间，厚度应在0.9毫米至1.2毫米间，在正常的供货条件下，n15和r15的值应该要高于0.25和0.7，通过烤漆强化及冲压成形之后，Rp0.2＞180N/mm2，Rm＞260N/mm2，进而打造国内独有的铝合金轿车车身板制造工艺技术体系，在世界该领域的工艺体系中独树一帜。
2.2.3防冲挡及车门刚性结构件的研发
从安全的角度出发，汽车在其前后方都设置了防冲挡，而在其侧面方也设置了刚性加固的车门，为实现轻量化目标，铝用量在逐年增加。在小轿车的表面，主要使用的是树脂化材料，其次则为铁质的材料、铝质制件、纤维复合型树脂等。由于铝本身拥有再生性强、轻量化等优良特性，因此，铝化的趋势日益加强。
2.2.4转动部分零部件的研发
转动部分主要由制动器、车轮等结构构成。通过使用铝车轮，汽车在朝轻量化的发展方向上更进了一步。
保证牢固可靠性能是对运转部分的零部件的主要要求，因此，大多数的铝悬架装置零部件都由锻造法制成。6061-T6是主要被应用的铝合金，究其原因是因为其抗疲劳度强，即使在盐碱地区也能耐腐蚀，适宜被广泛地推广和使用。
将6061铝合金作为基本材料，通过从中添加些许的铜可以使得该材料具备较强的耐蚀性能，并且还具备较强的抗疲劳度，这些性能都是铝合金的开发中所必要的，确保合金的强度和生产成本控制在科学合理的范围内是今后合金的开发主要方向。由于形状的特点，转向机构和制动器零部件多应用的是铝铸造产品。为了确保大多的零部件要有能承受10MPa压力的性能以及较强的耐腐蚀性能，因此必须要加大力度研究开发具备此性能的优良合金材料。并且，鉴于制动器具备耐热的性能，需在铸造的过程中利用部分的Al-Cu系合金。当前，在大多的研究开发中正准备分析Al-Si系合金，以图将其作为主要的铸造材料。
2.2.5新型铝合金热交换材料的研制
目前，汽车使用的各种类型的热交换器已逐渐朝着轻量化、低成本等更高端的方向发展，相较于铜质热交换器，铝质的要轻20%至40%，在欧洲，汽车用铝质热交换器的比例高达95%。当前，汽车用热交换器包括蒸发器等多种不同的类型，由多种不同规格的高质量材料制造而成。
2.2.6锻造铝合金车轮及结构件的研发
目前，汽车上应用的铝合金锻件多为保险杠、轮毂等，而它们也大多用于卡车、大客车以及重型汽车上。最近这几年，摩托车、中小型汽车以及高级小轿车也逐渐开始使用这些材料。据有关数据显示，近些年来，世界的铝轮毂用量在逐年增加，已经高达数十亿个。
目前，我国一汽、二汽等多个大型汽车企业已经投入到了铝合金车轮等的研发中，在汽车供给量的不断增长之际，对铝轮毂以及其他铝锻件的使用量也会不断增长。锻造法与铸造法是当前汽车工业中铝合金车轮制造的主要手段。利用锻造法制造铝合金汽车轮毂可以使得它具备高强度的结构、优良的力学性能、较强的抗冲击性与防腐蚀性能等先进的性能，从而较大程度地满足商用车车轮的多种要求；但相较于锻造法，使用铸造法生产的车轮均匀性和致密性都较差，精度也远达不到应有的标准，力学性能较差，后续需要较大的加工量，因此用这种方法是很难达到轻量化乘用车的高标准的，同时还达不到商用车车轮的各种较高的要求。所以毫无疑问的是，锻造法已经成为汽车铝合金车轮制造的主要使用方法。
3结语
综上所述，要想促进我国汽车工业用铝材的进一步发展，适应汽车工业现代化发展需求，必须着力强化宏观调控手段，鼓励和支持汽车在研发上使用新的材料，加快升级生产工艺，稳步提高产品的水平，降低生产成本。
参考文献
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[2]彭亚南,莫凡,毛才文.时效工艺对提高汽车用铝材比强的影响研究[J].中国锰业,2017,35(06):123-125.
论文作者:陆思源
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第9期
论文发表时间:2019/11/22
标签：汽车论文; 铝合金论文; 车身论文; 材料论文; 性能论文; 车轮论文; 热交换器论文; 《中国西部科技》2019年第9期论文;