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1、铝合金材料性能特点及在专用汽车领域的应用铝合金材料性能特点及在专用汽车领域的应用 美铝中国技术中心美铝中国技术中心 铝合金知识介绍 美铝简介 铝合金在专用车上的应用 美铝技术驱动力 Alcoa Proprietory 2 目 录 Alcoa Proprietory 3 铝合金材料性能特点 铝的优势(与钢相比)通过降低每辆拖车的重量 提高有效载荷量(回报期很短,如果车辆自重减少一吨，通常每行驶10万公里，燃油能节省大约1300升)最低限度燃料消耗 更好的刹车性能和安全性(重心低)对路桥的损耗低:政府期望通过阻止卡车超载来降低路桥的损耗 提高拖车的轮胎寿命 降低防腐方面的维护费用 不需要喷涂平板货
2、车或 倾卸式货车 每五年喷涂钢制车辆的花费是$600 板料有切痕和刮伤时，不会生锈 车的美观性保持很好,易于清洗 可以设计额外的美观装饰 光亮的装饰件,保险杠,油罐,踏板 铝合金材料性能特点 Alcoa Proprietory Alcoa Proprietory 5 其它特性 表面反射性能好.良好的热传导性能.无磁性.不会产生火花!该性能在应用于易燃、易爆材料时十分重要.低温时性能优异，广泛用于液态LNG罐体.再生性能极佳，近75%的铝今天仍然使用 目前使用的铝原料有近 20%是回收铝，在所有金属原料中排第一。回收铝的再加工只需要原始的5%的能量 无毒.铝合金材料性能特点 不同材料特性满足不同
3、产品需求 成型性，连接特性和成本是其中最重要的三部分 优化任何一项可能会降低其它某几项性能 Surface QualityFormabilityCostJoiningAfter PaintBake StrengthFinishingHemmingT4StrengthCorrosionResistanceAlcoa Proprietary I 铝合金选择的难题 依据不同功能的专用车辆（耐腐蚀性，延伸性，耐磨性等），选择合适的合金 交通运输产品铝合金的应用 Alcoa Proprietory 在铝产品生产上处于世界领先地位在铝产品生产上处于世界领先地位 原铝与氧化铝的生产原铝与氧化铝的生产 铝的轧
4、制产品和硬质合金的挤压铝的轧制产品和硬质合金的挤压 在以下的各工业领域发挥主要的作用在以下的各工业领域发挥主要的作用:技术技术 熔炼熔炼 采矿采矿 加工加工 精炼精炼 回收利用回收利用 查尔斯查尔斯马丁马丁霍尔霍尔 美铝公司美铝公司&现代电解铝工艺创始人现代电解铝工艺创始人 美铝概况 Alcoa Proprietory Primary Aluminum Transportation Packaging Building/Construction Aerospace Industrial Oil&Gas Consumer Electronics Ingot Rolling slab Extrus
5、ion billet Cast Rod Aluminum spaceframe technology Sheet,castings,extrusions Forged wheels Sheet for aluminum beverage cans and bottles Recycling Reynobond/Reynolux Aluminum Composite Material Kawneer windows,curtain wall systems,entrances,framing Sheet/Plate for fuselage skins Structural forgings F
6、astening Systems Cast turbine blades Sheet Plate Forgings Hard-alloy extrusion Aluminum drill pipe Riser systems Enclosure design and surface treatments Thermal management for displays Forgings for display manufacturing 美铝产品介绍 Alcoa Proprietory 美铝专注于交通运输产品的开发 Alcoa Proprietory 燃料罐燃料罐 25 KG 车门车门 15 K
7、G 驾驶室驾驶室 200 KG 罩盖罩盖 80 KG 保险杠保险杠 15 KG 引擎引擎 50 KG 轮毂轮毂 200 KG 车体的装饰件车体的装饰件 10 KG 散热器散热器 7 KG 变速箱盒变速箱盒 75 KG 弹簧吊架弹簧吊架 110 KG 拖车轨道结构拖车轨道结构 200 KG 横向构件横向构件 150 KG 卡车上铝合金材料的应用 Alcoa Proprietory 卡车上铝合金材料应用 Alcoa Proprietory 铝合金专用车辆 铝合金专用车辆 自卸车 油罐车 水泥粉罐车 液态LNG罐车等 Alcoa Proprietory 铝合金在罐车上的应用 Alcoa于1940左右
8、开始为商用罐车提供铝材 5454合金在1950早期开始用于罐车，它具有良好的防腐性能 铝制罐车目前用于运输油、汽油、化学制品、水泥和其它致密材料 5083(欧洲)，5454(美国)及5182是目前常用的铝合金材料 铝的不可燃性能可提高车辆撞击情况下的安全性 5182RTSg1 铝合金材料5182RTSg1,是Alcoa专门为存储和运输危险品的公路罐车开发的新型铝合金材料。它满足最新的ADR（公路危险品运输协议）法规。使用该种材料，制作直径小于1.8米的罐体时，最小厚度可达4mm；制作直径大于1.8米罐体时，最小厚度可达5mm，具有优越的质量和安全性能。铝合金材料罐车上的应用 Alcoa Pro
9、prietory ADR道路运输危险货物协议（于2003年更新）计算安全条件下罐体壁厚的新公式 -在2003年之前;Rm x A=4675 (Rm 275MPa,A 17%)wall thickness t=5,12mm -after 2003;with above mat.,wall th.6,6mm ;Rm x A=6600 (Rm 275MPa,A 24%)wall thickness t=5,3mm ;Rm x A=7150 (Rm 275MPa,A 26%)wall thickness t=5,0mm ADR介绍 Alcoa Proprietory 铝合金材料罐车上的应用 Alloy
10、-Product Temper Rm(MPa)Rp,02(MPa)A(2)(%)Rm x A5 AA5086*0/H111 240 100 18 4320 AA5083*0/H111 290 145 17 4930 AA5186/5182*0/H111 275 125 24 6600 5182 RTSG1 0/H111 280 125 26 7280 机械性能 物理性能 密度密度 2.65X103kg/m3 平均热膨胀系数 24.1X10-6 per oC 熔点 580-640 OC 热传导系数 123W/m oC(25oC)弹性模量 71GPa 泊松比 0.33 Alcoa Propriet
11、ory 弯曲性能 产品产品 厚度厚度t（mm)最小折弯半径最小折弯半径 180o 90o 5182RTS 4.0-8.0 1.5t 1t 焊接性能 5182RTS，适用于多种焊接方法，TIG,MIG及EBW(电子束焊接），使用5183铝钎料。5182RTS，O/H111能够在常温下进行折弯，在达到如下表所示最小折弯半径时而不会在折弯区域出现裂纹。铝合金材料罐车上的应用 Alcoa Proprietory Endur-Al Endur-Al是Alcoa 最新开发的专门应用于自卸车的侧围和地板的铝合金材料，具有下列卓越的性能：极强的表面硬度 优越的抗磨损能力 良好的耐腐蚀性能 优异的加工性能 硬度
12、更高的表面=较低的磨损+更长的使用寿命 与其它传统铝合金相比较，Endur-Al具有更高的表面硬度，在整个生命周期中，它可以减少由于磨损而进行的修复次数，由此具有更长的生命周期。铝合金材料自卸车上的应用 Alcoa Proprietory 采用Endur-Al 制作的自卸车 采用Endur-Al,制作的双T型底盘纵梁 铝合金材料自卸车上的应用 Alcoa Proprietory 机械性能 表面硬度 耐磨测试 该耐磨损测试依据标准ISO8251(阳极氧化铝和铝合金：阳极氧化膜磨性的测量）,使用表面附有砂纸的摩擦轮在试件表面做往复运动。整个滑动距离为480m,摩擦轮速度为60mm/s.弯曲性能 产
13、品产品 厚度厚度t（mm)最小折弯半径最小折弯半径 180o 90o Endur-Al 4.0-6.0-3.5t 6.1-8.0-4.5t Endur-Al能够在常温下进行折弯，在达到如下表所示最小折弯半径时而不会在折弯区域出现裂纹。铝合金材料自卸车上的应用 美铝技术驱动力 Automotive Design Fatigue and Durability Analysis 汽车设计疲劳和耐久性分析 Crash Energy Management Design 碰撞能管理设计 Manufacturing Analysis:System and Component Fabrication 制造分析
14、：系统和部件生产 Material and Topology Optimization and Automotive Lightweighting 材料和拓扑优化；汽车轻量化 Alcoa Proprietary Information Alcoa Proprietory Surface crack Benefits to Customer Creates direct link between structural design and Alcoa alloy development Reduces product cost with cutting-edge optimization Superior alloy selection metrics Decreased product design&testing time and cost 美铝技术驱动力 客户收益客户收益 在结构设计和美铝合金开发之间建立直接联系 通过先进优化方法降低产品成本 高级合金选择指标 减少产品设计及测试的时间和成本 Alcoa Proprietary Information Alcoa Proprietory Alcoa Proprietory 铝合金材料性能特点及在专用汽车领域的应用