汽车保险杠用6013P铝合金挤压型材工艺研究

崔 雷

（华加日西林实业有限公司，深圳 518118）

0 前言

随着人们对环境保护和提升燃油经济性的呼声逐渐增高，对降耗减排的要求日趋严格。如果汽车整车重量降低10%，燃油效率可提高6%以上，所以汽车轻量化是大势所趋。而用铝合金材料代替传统的钢铁材料制造汽车可使车身减重40%以上。然而随着材料重量的减轻，为了保证车体的安全性，对材料的技术要求也将越来越高。

然而，随着客户对材料力学性能要求的不断提高，尤其是对汽车保险杠用铝合金型材的要求也越来越高，而目前普遍采用的6061、6082等中等强度合金（即抗拉强度≥320 MPa，屈服强度（290±20） MPa，A50mm延伸率≥10%）已不能满足客户的要求。6013铝合金是美国铝业公司研究开发的一种新型铝合金，其最初的应用目标为汽车行业，通过零部件重量的降低来提高燃油消费效率[1]。但目前该合金基本都是以板材为主，其力学性能普遍为抗拉强度≥350 MPa，屈服强度≥320 MPa，A50mm延伸率≥10%，同时保持着优良的耐蚀性和成型性[2]。因此，经评估我们选用6013铝合金来挤压空心型材，同时在6013铝合金基础上对化学成分进行了优化处理。通过合理控制主要元素Mg、Si、Cu的含量，并对挤压生产工艺进行验证确认，使材料的力学性能完全满足客户的技术要求，同时也填补了6013合金空心型材研发的空白。

1 试验过程

1.1 试验材料

试验选用直径为203 mm的6013P铝合金铸棒，其化学成分如表1所示。

表1 6013P铝合金化学成分（质量分数/%）

1.2 试验方案

采用2 500 t正向挤压机，空心型材最大壁厚为2.5 mm。由于6013P铝合金铸棒挤压性差，型材截面难度大，所以为了保证型材能顺利挤压出来，其首棒需要用高温短棒进行填充，慢速上压。……