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1、铝在商用车中的应用概述欧洲铝业协会对商用车用铝的有关资料进行了具体汇编，以解答生产商和顾客提出的有关交通用铝的某些问题,内容波及铝合金的性能及长处、交通用铝合金的生产工艺、交通用铝合金材料的构造设计、铝合金零部件的焊接、防腐、清理、修复、表面解决等十几种专项。由于篇幅限制，我们这里仅对汇编的重要内容进行简朴简介，波及专业性较强的部分就不在此赘述,但愿有助于人们进一步理解交通用铝的有关知识。1、交通用铝的发展自19怀特兄弟开创了飞行历史以来,铝逐渐成为航空业中的基本材料，目前空客中60的构造性部件都采用铝合金材料生产，而中短程飞机中铝合金构造件的重量更是占到了飞机构造件总重的0%。由于铝具有轻量
2、化及高强度,以及良好的耐蚀性,随着新型铝合金的发展，19世纪代铝开始在海运中得到广泛应用。今天,载客量达到1000人的高速客船大部分都采用铝构造,巡航舰上铝材料的应用也越来越多,半数以上的游艇几乎都是铝制的。19世纪0年代，作为一种可减少运营成本、提高车速的金属材料，铝开始在地铁和都市高铁材料中脱颖而出。19年，巴黎-里昂双向高速列车诞生,载客量提高了4%,而车重减轻了1%。今天,铝在都市交通中得到广泛应用,铝制列车已遍部全球。巴黎到里昂的高速列车 (AlstmSCF)随着1899年,一款铝车体的小型跑车在柏林国际车展亮相，铝在轿车中的应用也逐渐普及。148年,兰德.路华开始采用铝外壳。到，轿
3、车中的铝材料已经达到131公斤。Audi TT跑车含铝 58% 美洲虎 XJ全铝车体构造,减重15公斤铝制公共汽车自19在巴黎亮相后，铝材料开始越来越多地用于商用车的零部件中。2世纪5年代，铝开始出目前油罐车、火车和拖车中。今天，欧洲大部分的油罐车、拖车等都采用铝材料制造，每辆车平均能减重800公斤。 微型铝制拖车 (Tg FarzegbaumbH)2、为什么铝在商用车中能得到广泛应用运送公司最关注的是收益。随着柴油机价格上涨及新技术投资的增长,生产成本也随之上涨。而由于运送市场竞争剧烈，运送价格很难上涨。因此，只有从缩减生产成本入手。而要在不断提高车辆使用性能的前提下减少成本投入,就必须优选
4、汽车生产材料。汽车生产材料的选择总的来说,取决于材料的价格、机械性能和生产成本。此外，从社会效益考虑,节能、减少温室气体排放、道路安全性也是必须优先考虑的因素。铝成为应运而生的优选材料,有如下几种特点:(）有效载荷增长+残存价值提高=收益增长 使用铝材料可减轻车重，因此在车总承重量相似的状况下，可装载更多的货品,此外,旧的铝制车辆在二手甚至三手市场上都可卖个好价钱，虽然达到车的使用年限报废后,仍可作为废品回收。(2)节能+延长使用寿命+减少维修费用节省成本德国的ICC研究院与奥地利的格拉茨技术大学合伙研究发现:一辆卡车减重吨，可减少能耗0.6升/10千米。铝众所周知的耐蚀性可提高交通运送工具的
5、使用寿命，虽然是在严重腐蚀条件下使用铝制运送工具,也不需要通过特别的表面解决，并且易于清理,这就最大限度地减少了维护费用。（）应对过路费根据谁使用谁付费的原则,越来越多的国家开始征收过路费,在对载重量有限制的国家，采用大量铝材制造的“微型半拖车”可以在不超过容许载重量的状况下，使车辆的有效载荷达到最大。(4)减少发生事故的危险车辆上需常常操纵的机动部件,如侧卸板、后门等,如果采用轻便的铝合金材料制造，以便移动，可减轻司机的工作量，此外车体和地板的边角处采用圆角设计还可减少碰伤的危险。(5)外形美观现代商用车越来越追求流行化设计，每一位车辆使用者都但愿她们驾驶的车外形简洁、美观实用,而铝合金材料
6、往往容易达到这种规定。铝合金挤压材和板材很容易成形，用作有蓬货车车体材料时,在内部和外部都易加工成圆角。铝制车轮轻便、结实、美观。由于铝材表面有一层氧化铝薄膜,能彻底将铝与氧气隔离,避免氧化,起到较好的保护作用,因此一般不需在铝材表面喷涂着色。 锻造铝车轮在生产交通工具用零部件时,有多种各样的铝材可供选择,涉及铝合金轧制产品、锻造产品和挤压产品。它们可以用做具有特殊性能的构造件，如螺杆头的凹槽、液压管路、弹簧锁、焊接法兰等。有人质疑铝制零部件不易修复，实际否则。众所周知,路虎车自9年就开始使用铝制机壳,几十年来，没有人在维修方面产生抱怨，这阐明铝制零部件可以修复，只但是修复技术异于老式的钢铁材
7、料。目前世界先进的汽车生产商通过互联网都可提供以便有效的维修服务。此外，铝材料自身具有的某些优秀性能也使其可以脱颖而出。如:商用车中铝材料的强度和刚性可以与大多数先进材料相比,并且，与其她金属材料相比，铝材制造的汽车零部件可减重0-60%，某些使用者怀疑铝拖车底盘在高负载状况下会浮现问题,但要懂得,只要设计得当，设备的有效期限与材料没有太大关系。有经验的设计者可以在尽量减少设备重量的状况下,使材料性能达到最优化。此外还要强调的是，铝制交通工具一般用在路况极差的条件下，固然,设计者们在设计时已考虑到了这一点。英国道路交通工程研究院曾对翻斗卡车的铝制底盘进行级倾斜稳定性实验，没有发现任何问题,阐明
8、铝材料的刚性可与钢媲美。 倾斜稳定性实验(ST) 只要使用得当,铝合金材料在任何环境下都具有良好的耐蚀性，无涂层铝材料在船舶中的广泛应用就是一种较好的例子。 无涂层铝巡逻挺(美国海军应用）3、铝在交通中应用的环保及社会效益一辆卡车的静负载减少1吨，运营10万公里可节省10升燃料；当运送大容积货品时,一辆卡车的静负荷减少1吨，运营10万公里可节省00升燃料;当运送乘客时,一辆公共汽车的载荷减少1吨，每运营0万公里可节省170-190升燃料。如果以原铝为原料，并将铝的循环运用考虑进去，铝制车辆可减少的C排放量可计算如下：在铰接式卡车上使用1吨铝材料,可减少28K的CO排放量；在公共汽车上使用1吨铝
9、材料，可减少40-45KgCO2排放量。早在二十世纪九十年代，欧洲就对重型柴油机械的氮氧化物（NO)和颗粒物(M)排放量制定了有关环保原则。UR IV和ER V原则对氮氧化物(NOx)和颗粒物（PM)排放量做了更严格的限定。使用铝制交通运送工具还可增长道路行驶安全性。欧委会正试图在“道路安全行为筹划”中引入卡车碰撞能量吸取原则。在碰撞中发生的金属形变是要吸取能量的,铝材料与老式材料相比，在单位重量下可以吸取更多的碰撞能量,因此，铝材料很适于做车体前部、后部和侧面的缓冲器。此外，由于铝易回收且回收价值高,废铝基本不会丢弃在垃圾场，都被回收商回收了。再生铝能保持铝原有的性能，在生产过程中，与原生铝
10、相比,可节省9的能耗。废料场的铝制翻斗车 （Galorecylin） 综上所述，铝合金制造的交通工具无论从经济效益还是社会效益看,都具有一系列的应用优势。虽然铝制车辆的成本较钢制车辆的成本略高，但由于增长了车辆的有效载荷,抵消了生产成本的增长，增长的生产成本一般两年内即可收回。、商用车用铝合金铝自身是一种很软的金属,不适于做构造件,但添加了合金如铜、锰、镁、锌等合金元素并通过合适的加工解决后,物理和机械性能得到了很大改善,可用于生产几乎所有产品。目前,铝工业已经成为一种全球产业，生产商遍及全世界。虽然铝合金种类诸多,但用于生产商用车的重要铝合金只有几种。其中用于生产铝轧制板材的最常用合金有:3
11、3,505， 559, 50, 5086, 088,5182,51,5383,5454, 5456,74, 061， 6082等。用与生产铝挤压产品的常用合金有: 6060,5A, 6008， 06，602,601和720。用于生产锻造产品的常用铝合金有：10, 4, 421, 3000，4400。温度变化对铝合金的机械性能和耐蚀性能有很大影响。当温度由室温上升到10C如下时，对强度的影响不大。当温度继续升高时,温度对机械性能的影响开始显现。未经热解决的合金在冷变形时会产生加工硬化，增长金属硬度,减少金属的变形能力及塑性。变形量越大，加工硬化率越高。固然，合金组分也会有影响,如含镁-4.9%的
12、58合金硬度最高,但变形能力不不小于含镁2.6-3.6%的554合金。 通过“退火”热解决可以清除加工硬化效应,改善金属的塑性，退火一般在1550C之间进行，退火温度较低时,可获得中档强度的合金材料，退火温度高于280C后，合金内部组织所有进行了重结晶,硬度达到最小值,最后达到完全退火状态下的加工性能。退火过程中会发生晶体组织和晶粒大小的变化, 5000系列的合金退火温度一般在320C-380下持续 30- 10分钟。、铝构造件的设计 在进行铝合金构造件的设计时,一般要考虑到工件的比强度、加工性、耐蚀性、耐用性、装配性、修复性等等。特别是铝合金型材产品设计中推出的“个性化”定制服务有别于其她金
13、属材料，这使得铝合金产品更易于加工和装配。铝材和钢材的比较:铝和钢同样，都具有较高的强度，但铝的弹性模量是钢的13,阐明在粗细相似、载荷相似的状况下,铝梁的弯曲度是钢的倍；铝的密度是钢的13,这阐明形状、体积相似的状况下,钢梁的重量是铝梁重量的3倍;铝的热延伸系数是钢的2倍，大多数构造铝合金具有更高的“强度-弹性模量”比率；在焊接过程中，铝合金的加工硬化会有部分答复，而钢材料不会浮现这种现象。铝制机壳（底盘)的刚度如果与钢制机壳(底盘）的刚度同样时,可减少45%左右的重量,但强度更高。如果设计得当，铝制车辆的抗疲劳性也高于钢制车辆。铝制底盘一般用于负载系数高的状况下，如果设计得当,其使用寿命可
14、超过。一般，可用做底盘材料的合金有： 583 H32, H321, 34 086 24 383 H34 5422， H25456 4底盘厚度一般如下：运载农产品、煤和沙子等轻负荷载重物时,底板厚度一般为6 ；运载中负荷的载重物体的底板厚度一般为8mm；运载重负荷载重物如砂砾时,底板厚度一般为0m;运载超重负荷载重物，底板厚度可达1mm。铝翻斗货车的底盘 (Benalu) 而在制造运送危险物品的罐体时，必须要遵循危险物品运送合同，金属罐体的工作压力不能超过.5巴。 铝制油罐汽车（Scrdr)6、商用车用铝合金材料的加工铝合金材料通过切割、弯曲、轧制、挤压等加工方式可制导致多种板材、棒材等,用于生产汽车零配件。部分加工程序已经程序化、自动化，甚至已经原则化。大部分商用车用铝合金材料都是轧制铝镁合金（5000系列)卷或铝硅合金（600系列）挤压产品。500系列合金成型性优秀,但在冷加工过程中会浮现加工硬化，为了可以继续加工,必须要通过退化去硬化以恢复合金的塑性，如果需要的话，在加工过程中可反复退火。而0系列合金虽然在完全热解决的条件下,成型性也有限。但由于热状态下合金的机械性能会下降40%左右，因此加工一般应当在冷状态下进行。700系列的挤压材一般用于制造高强度零部件，其重要合金成为是锌和镁。总的来说，铝合金的生产和加工措施与钢没有太大区别，铝很容易加工成型。但由于铝很软,因此在加工中
