张林阳李军郑虹张远宋庆军王达鹏
(1.中国第一汽车股份有限公司研发总院,长春130011,2.中国第一汽车股份有限公司工程与生产物流部,长春130011)
伴随着汽车电动化的加速发展以及乘用车“双积分”政策的强力驱动,铝合金、镁合金以及复合材料等轻质材料在汽车上的应用占比将得到进一步提升[1]。与结构优化、先进制造工艺应用等轻量化技术手段相比,轻质材料的快速应用可为汽车带来更为可观和明显的降重效果。对于镁合金材料而言,由于其强度低、塑性差、抗高温及耐蚀性弱并且制造成本高[2],其在汽车上的应用增长相对较为缓慢。与之相反,铝合金材料因其具有密度低、抗腐蚀好、强度适中等一系列优点,在汽车行业得到了较为广泛的应用与推广。目前,变形铝合金已发展为汽车轻量化的首选应用材料之一,主要包括铝带材、铝板材以及铝型材等。据国际铝业协会统计,2019年燃油与新能源汽车单车用铝量分别为128 kg、143 kg,预计2025年这一数值将增长至179 kg、226 kg。
而在实际的汽车轻量化工作推进中,铝合金等轻质材料的应用需要借助并搭配特定的制造工艺,特别是连接工艺,以实现在整车开发及制造中的应用。其中,铝合金带材主要应用于散热器的制造中,涉及到的连接工艺为铝钎焊[3];铝合金板材主要应用于车身零件制造,涉及的连接工艺包括激光焊、电阻点焊、自冲铆接等[4];铝合金型材主要应用于副车架、保险杠、电池托盘、仪表盘横梁以……