铝合金材料特点及在专用车市场的应用

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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AlcoaProprietory2目录AlcoaProprietory3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AlcoaProprietoryAlcoaProprietory5•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SurfaceQualityFormabilityCostJoiningAfterPaintBakeStrengthFinishingHemmingT4StrengthCorrosionResistanceAlcoaProprietaryI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AlcoaProprietory•在铝产品生产上处于世界领先地位–原铝与氧化铝的生产–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:–技术–熔炼–采矿–加工–精炼–回收利用查尔斯·马丁·霍尔美铝公司&现代电解铝工艺创始人美铝概况AlcoaProprietoryPrimaryAluminumTransportationPackagingBuilding/ConstructionAerospaceIndustrialOil&GasConsumerElectronicsIngotRollingslabExtrusionbilletCastRodAluminumspaceframetechnologySheet,castings,extrusionsForgedwheelsSheetforaluminumbeveragecansandbottlesRecyclingReynobond/ReynoluxAluminumCompositeMaterialKawneerwindows,curtainwallsystems,entrances,framingSheet/PlateforfuselageskinsStructuralforgingsFasteningSystemsCastturbinebladesSheetPlateForgingsHard-alloyextrusionAluminumdrillpipeRisersystemsEnclosuredesignandsurfacetreatmentsThermalmanagementfordisplaysForgingsfordisplaymanufacturing美铝产品介绍AlcoaProprietory美铝专注于交通运输产品的开发AlcoaProprietory燃料罐25KG车门15KG驾驶室200KG罩盖80KG保险杠15KG引擎50KG轮毂200KG车体的装饰件10KG散热器7KG变速箱盒75KG弹簧吊架110KG拖车轨道结构200KG横向构件150KG卡车上铝合金材料的应用AlcoaProprietory卡车上铝合金材料应用AlcoaProprietory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AlcoaProprietory铝合金在罐车上的应用•Alcoa于1940左右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AlcoaProprietory•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;RmxA=4675(Rm≥275MPa,A≥17%)wallthicknesst=5,12mm-after2003;withabovemat.,wallth.≥6,6mm;RmxA=6600(Rm≥275MPa,A≥24%)wallthicknesst=5,3mm;RmxA=7150(Rm≥275MPa,A≥26%)wallthicknesst=5,0mmADR介绍AlcoaProprietory铝合金材料罐车上的应用Alloy-ProductTemperRm(MPa)Rp,02(MPa)A(2)(%)RmxA5AA5086*0/H111≥240≥100≥18≥4320AA5083*0/H111≥290≥145≥17≥4930AA5186/5182*0/H111≥275≥125≥24≥66005182RTSG10/H111≥280≥125≥26≥7280•机械性能•物理性能密度2.65X103kg/m3平均热膨胀系数24.1X10-6peroC熔点580-640OC热传导系数123W/moC(25oC)弹性模量71GPa泊松比0.33AlcoaProprietory•弯曲性能产品厚度t（mm)最小折弯半径180o90o5182RTS4.0-8.01.5t1t•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AlcoaProprietoryEndur-AlEndur-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AlcoaProprietory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AlcoaProprietory•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.•弯曲性能产品厚度t（mm)最小折弯半径180o90oEndur-Al4.0-6.0-3.5t6.1-8.0-4.5tEndur-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•AutomotiveDesignFatigueandDurabilityAnalysis汽车设计疲劳和耐久性分析•CrashEnergyManagementDesign碰撞能管理设计•ManufacturingAnalysis:SystemandComponentFabrication制造分析：系统和部件生产•MaterialandTopologyOptimizationandAutomotiveLightweighting材料和拓扑优化；汽车轻量化AlcoaProprietaryInformationAlcoaProprietorySurfacecrackBenefitstoCustomer•CreatesdirectlinkbetweenstructuraldesignandAlcoaalloydevelopment•Reducesproductcostwithcutting-edgeoptimization•Superioralloyselectionmetrics•Decreasedproductdesign&testingtimeandcost美铝技术驱动力客户收益•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AlcoaProprietaryInformationAlcoaProprietoryAlcoaProprietory铝合金材料性能特点及在专用汽车领域的应用