輕量化車(chē)身結(jié)構(gòu)中鋁合金和超高強(qiáng)度硼鋼混合技術(shù)

近年來(lái)，歐洲汽車(chē)工業(yè)的重點(diǎn)是應(yīng)用革新技術(shù)減少燃油和電能消耗，如采用汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)和應(yīng)用不同的輕量化材料（如先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼、鋁或錳合金以及碳纖維塑料）。采用多材料設(shè)計(jì)的方法主要是為了減輕汽車(chē)質(zhì)量。采用超高強(qiáng)度熱成形硼鋼混合鋁合金作為汽車(chē)的面板和地板，其拉伸強(qiáng)度可達(dá)到1650MPa，在室溫下會(huì)減少Fe在Al中的溶解度，以及脆性金屬間化合物階段的形成，而標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)焊接過(guò)程（如接觸點(diǎn)焊）在一系列生產(chǎn)環(huán)境中已經(jīng)不再適用。當(dāng)?shù)湫偷匿X硅涂層遇到硼鋼時(shí)，通過(guò)溫度來(lái)控制金屬間化合物層在一系列生產(chǎn)環(huán)境中不再適用。因此，機(jī)械焊接技術(shù)的重點(diǎn)在于粘合劑。機(jī)械焊接擁有合適的多材料焊點(diǎn)，如自沖鉚接（SPR）或者無(wú)鉚釘連接，這些材料能夠達(dá)到工藝要求。

汽車(chē)車(chē)身輕量化設(shè)計(jì)可以減少能源的消耗、降低溫室氣體的排放，這對(duì)于完成立法限制和環(huán)保出行的市場(chǎng)要求至關(guān)重要。在大規(guī)模生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)更多輕量化的同時(shí)，保證車(chē)身的強(qiáng)度和碰撞安全將具有非常大的挑戰(zhàn)。對(duì)于市場(chǎng)保有量大的汽車(chē)來(lái)說(shuō)，超高強(qiáng)度熱成形硼鋼混合鋁合金板是汽車(chē)輕量化設(shè)計(jì)中最優(yōu)的辦法，其可在相同成本的前提下減輕車(chē)身質(zhì)量，但缺少成本效益的焊接技術(shù)完成材料的連接是實(shí)現(xiàn)汽車(chē)量產(chǎn)所面臨的最重要障礙之一。介紹了輕量化車(chē)身焊接技術(shù)的最新發(fā)展和研究成果。

刊名：Procedia CIRP（英）

刊期：2014年第23期

作者：Gerson Meschut et al

編譯：陳飛