长安汽车轻量化与镁合金应用

汽车节能减排与轻量化随着汽车技术发展思路更新和节能环保理念深入人心，国产车在轻量化方面投入越来越大，推动着轻量化技术的不断进步。长安汽车在“十五”镁合金研发的基础上，在2006～2009年期间，除在新车型开发中进行镁合金零部件同步集成开发外，还对镁合金在汽车前端上的应用进行了系统深入的可行性研究（见图1）。     

车身轻量化材料的应用进展

阐述了车身轻量化材料的应用现状,并着重介绍了车身轻量化材料的成形性能,同时指出,开发兼具高强度和高塑性的钢板,改善铝合金的拉延性,进一步研究镁合金的成形性能,成为车身轻量化研究的重点和发展趋势.     

车身轻量化材料的应用进展

阐述了车身轻量化材料的应用现状,并着重介绍了车身轻量化材料的成形性能,同时指出,开发兼具高强度和高塑性的钢板,改善铝合金的拉延性,进一步研究镁合金的成形性能,成为车身轻量化研究的重点和发展趋势。     

车身用铝、镁合金先进挤压成形技术及应用

资源和环境的制约将成为未来社会实现可持续发展的瓶颈,对决定国民经济命脉的交通运输产业的发展有显著影响。因此,低油耗、低排放技术已成为汽车产业发展中的关键技术,轻量化是节约能源和减少有害气体排放的有效途径。铝、镁合金由于比强度和比刚度高,是汽车轻量化的理想材料。针对汽车车身用的高性能铝、镁合金挤压成形和后续加工困难的问题,系统地开展挤压变形机理和精确仿真建模研究,开发包括基于数值仿真的等温挤压、挤压—弯曲—淬火一体化成形和镁合金连续挤压等一系列高效、短流程挤压加工新工艺、新装备。为铝、镁合金在汽车上的大规模推广应用打下了良好的基础。     

机械装备构件轻量化主要技术途径的探讨

在对机械装备构件轻量化的基本原则和主要技术依据进行概括的基础上,就机械装备构件轻量化强度设计技术进行探讨,分别在简单拉伸、弯曲、扭转、疲劳等受力状态下,对简单形状构件轻量化强度设计判据进行分析,并进一步得到构件轻量化强度设计通用判据;对铁、钛、铝、镁、钴等金属基体合金轻量化性能指标进行比较,并进一步提出逐步建立构件轻量化材料性能指标体系的设想;对机械装备构件轻量化成形工艺和表面改性技术的作用进行概括,并提出通过工艺技术提高构件材料的强度(或屈服强度)、提高构件截面形状的抗弯截面系数(或抗扭截面系数)、提高表面层材料的强度(或屈服强度)和改变构件表面为压应力状态等工艺途径来达到构件轻量化目的。     

汽车镁合金车身设计

常温条件下对AZ61镁合金进行压缩变形实验,研究了镁合金材料的力学特性。采用镁合金结构对某轿车车身前端进行轻量化的改进设计,显著降低了车身质量。用有限元方法分别对原车身和镁合金车身的刚度和模态进行了计算和对比,对原车和镁合金车身的正面碰撞进行模拟计算和对比验证。结果表明镁合金车身的刚度、模态和碰撞的安全性满足使用的要求。     

镁合金轿车车门防撞杆设计与仿真

为实现汽车车身轻量化，尝试将镁合金应用在国内某桥车的车门防撞杆上。根据镁合金变形特点，把原来的一段式钢结构车门防撞杆更换为两段式镁合金防撞杆。利用有限元仿真软件，对镁合金防撞杆的动态碰撞性能进行了仿真。     

镁合金及其低温切削加工的研究进展

由于镁合金具有密度小、比强度高、生物相容性好和可降解性等特点,在轻量化材料领域和医用金属材料领域潜力巨大,但由于其燃点较低、线性膨胀系数较大,导致镁合金在加工时易出现切屑燃烧、加工变形等问题。本文介绍了镁合金的分类与应用、镁合金在切削过程中存在的问题以及镁合金低温切削加工研究进展,对镁合金的加工和应用具有指导意义。     

高强钢推进白车身轻量化

正汽车轻量化的发展,促进了汽车在结构上的设计优化及新型材料的研发和应用,如高强钢、铝合金、镁合金以及聚合物已经在汽车轻量化方面发挥了重要作用,轻量化的研究和开发已经成为世界各大汽车生产厂家提高竞争能力的关键。汽车轻量化有效途径有两种:优化车身结构设计和使用新型轻质或高强度钢材料。世界汽车工业经过一百多年的发展,车身结构日趋成熟,布局已经相当     

轻量化技术和材料在汽车工程中的应用

汽车轻量化技术是实现汽车节能减排、提高性能的关键技术之一。文中从轻量化设计、轻量化材料和轻量化工艺3个方面介绍了汽车结构轻量化技术的主要内容和实现方法,重点对高强度钢、铝合金、镁合金、碳纤维复合材料进行了介绍。     

镁合金防腐蚀表面处理研究进展

镁合金作为最轻的工程金属材料之一,它具有良好的比强度和比刚度、优良的阻尼减震性能、良好的铸造性能等特点,被誉为2l世纪绿色金属结构材料.但镁合金耐蚀性差,严重阻碍了它的工业应用,因此,镁合金的表面防护处理显得极为重要.综述了近年来镁合金防腐蚀表面处理的方法,主要有化学转化、阳极氧化、微弧氧化、金属镀(涂)层、有机涂层、物理气相沉积、离子注入、激光表面合金化等,并对镁合金表面处理的发展方向进行了展望.     

Effects of humidity and contact material on fretting fatigue behavior of an extruded AZ61 magnesium alloy

Fretting fatigue tests of the extruded AZ61 magnesium alloy with the same contact material under low and high humidity were carried out to investigate basic fretting fatigue characteristics and effect of humidity on fretting fatigue behavior. Influence of contact material was also studied by using JIS S45C carbon steel contact material. Degradation of fatigue strength due to fretting was much more significant than that due to corrosion under high humidity condition. Therefore, no effect of humidity on fretting fatigue strength was found. Reduction rate of fatigue strength due to fretting for the magnesium alloy was between those of aluminum alloys and titanium alloys. Tangential force coefficient of the magnesium alloy was rather low compared to other materials such as steels, aluminum alloys and titanium alloys. Fretting fatigue strength with the S45C contact material was inferior compared to that with the same contact material. This is mainly due to higher tangential force in AZ61/S45C contact. Fretting fatigue cracks at the edge of fretting contact region were observed to nucleate in the very early stage of fatigue life, similar to other structural materials.     

镁合金真空低压消失模铸造新技术

介绍了一种新的铸造技术--真空低压消失模铸造的工作原理.建立了其在充型过程中的物理模型与数学模型,分析了其铸造工艺的特点及影响因素,以及在铸造高精度、复杂镁合金铸件方面的优势.作为压力铸造、低压铸造的补充,真空低压消失模铸造新技术在铸造高质量和高精度的镁合金铸件中具有广泛的应用前景,另外还可用于铸造高精度、复杂的铝合金铸件.展示了用该新技术铸造成形的复杂的电机壳体、排气管等镁合金铸件.     

镁合金低周疲劳寿命预测模型探讨

通过铸造镁合金AZ91D和变形镁合金AZ31B室温环境下应力控制的低周疲劳试验,采用Basquin模型、SWT模型、应变能-寿命模型等模型进行了镁合金低周疲劳的寿命预测。在此基础上,基于连续介质损伤力学的不可逆热力学理论,将镁合金的低周疲劳损伤视为一个不可逆的耗散过程,用熵来反映系统的耗散过程,并以每一次循环的平均应变增量来反映平均应力对材料的影响,提出了一种新的镁合金低周疲劳寿命预测模型。用该模型进行了镁合金的低周疲劳寿命预测,预测结果与实测结果符合较好,同时相比上述其他模型,该模型具有较好的预测效果。     

变形镁合金AZ31的研究进展

综述了国内外AZ31镁合金的研究进展.分别介绍了AZ31镁合金组织、力学性能及变形行为研究现状,讨论了合金元素对AZ31镁合金的影响,并对变形镁合金AZ31耐蚀性的相关研究进行了总结.最后对AZ31镁合金的发展前景进行了分析.     

镁合金表面冷喷涂防护技术研究

镁合金是目前最轻的金属结构材料,具有广阔的应用前景,但耐磨、耐蚀性差却制约着其广泛应用,可通过各种表面改性和表面涂覆技术拓宽其应用范围,介绍了镁合金的应用及其防护技术现状,重点介绍了冷喷涂技术在镁合金表面防护应用现状,分析了镁合金表面金属涂层的发展趋势,提出利用冷喷涂技术制备铝基非晶合金涂层,可望解决缺乏能为镁合金基体提供长效防护的单一涂层难题。     

镁合金的表面氧化膜及其耐蚀性

介绍了国外镁合金用阳极氧化和化学氧化成熟工艺及近年的新发展，阐述了有关镁合金表面阳极氧化膜和化学转化膜构成的研究成果，比较了不同工艺得到的表面膜的耐蚀性。     

Friction behavior of laser cladding magnesium alloy against AISI 52100 steel

The use of magnesium alloys in engineering applications is becoming increasingly important as a relatively low density allows savings in energy consumption and therefore reduction in air pollution. An associated reduction in inertia makes these alloys potential candidates for friction components, but they suffer from poor wear resistance. Laser surface alloying with appropriate powder mixture is an innovative technique to improve surface properties of metallic alloys. In this study, the effect of laser surface alloying using Al12%Si powder on wear resistance of a magnesium alloy ZE41 is investigated. Hardness and wear resistance of the alloy are significantly enhanced after treatment.     

轻质合金在汽车轻量化中的应用

为了降低空气污染,节省能源消耗,汽车轻量化已成为一种发展趋势.轻质合金的应用是实现汽车轻量化的有效途径,分别分析了铝合金、镁合金、钛合金3种轻质合金的特点与性能优势,阐述了轻质合金的发展与应用现状,总结了轻质合金在汽车轻量化应用中的现存问题,最后提出了我国汽车工业轻质合金的发展建议.     

镁合金半固态触变压铸技术研究现状

镁合金半固态成形技术比普通成形技术有许多显著优点,对其展开探讨总结将有助于丰富半固态成形理论,加速半固态成形技术的工业化运用。本文在等温热处理方法制备半固态非枝晶组织取得的成果基础之上,概述了通过等温热处理方法制备镁合金半固态非枝晶组织的进展,总结了半固态等温热处理触变压铸成形技术的现状,指出了镁合金在半固态触变压铸中存在的一些问题,最后展望了镁合金半固态触变压铸的发展趋势。