鋁合金車身壓鑄結構件的控制因素
新能源汽車的引入引發了傳統燃油汽車的革命，預示著智能汽車的前景……，車身壓鑄結構件的引入將進一步擴大鋁合金壓鑄產品的應用空間. 輕型汽車將產生深遠的影響。
在傳統燃油車向新能源車轉型中，車身結構採用鋁合金壓鑄。 整體結構緊湊，增加剛性，減輕重量。 這些優勢都體現出來了。 但是，要實現這種技術改造和變革，很多技術要素仍然需要仔細分析和討論
車身壓鑄結構件的控制元件
1、車身結構產品設計圖與壓鑄件圖的配合。
產品拉拔所涉及的合金材料的選擇，關係到鑄造工藝及其合理的可行性。 根據ASTM B85鋁合金技術標準，應進行壓鑄合金的壓鑄特性。 評定時，應明確標出結構件重要部位的應力負荷區，為壓鑄件的檢驗提供依據，保證結構件的質量。 這些在以往的鋁合金壓鑄中是少見的。
2. 結構件壓鑄模具設計與製造、澆注系統設計及模流分析
壓鑄模具的工藝設計、澆注系統的設計、模具冷卻和加熱系統的熱平衡佈置、關鍵澆口截面和比例的設計要合理可行，確保壓鑄件的質量。產品的高應力區域，必要時適當根據投影面積和真空壓鑄能力提高壓力機鎖模力的噸位。
3、壓鑄結構件的合金選擇
壓鑄結構件一般力學性能的高塑性要求是突出特點，合金化學成分的選擇必須兼顧壓鑄件的性能和成型要求以及壁厚的均勻性。
我們試制的是GM-1組化學成分
其力學性能要求：抗拉強度≥250Mpa，伸長率≥10%，根據性能要求，結合GM-1的化學成分及其產品圖紙的結構特點，進行了多組分試制試驗。批次。 . 選擇接近共晶成分的矽元素是為了滿足壓鑄產品的薄壁和復雜形狀的成型需要。 添加矽的另一個特點是，最近的顯微研究和分析表明，矽元素在鑄件凝固過程中膨脹，減少了它的收縮，平衡了與其他元素的熱裂紋傾向，這也將鑄造應力抑製到了一定程度上。 然而，矽元素降低了氫在液態合金中的溶解度，使得高矽含量的含矽合金，特別是接近共晶成分的含矽合金的空穴缺陷是最大的缺點。 鐵含量的嚴格控制對於高塑性是必要的。 對於壓鑄件的粘連問題，適當添加錳也可以起到類似的作用。 下面是各種元素的金相示意圖，解讀它們在合金中的作用。 對於壓鑄鋁合金，添加Cu或Mg是常用的基體強化元素，即通過壓鑄工藝形成相應的Al2Cu或Mg2Si強化相。 介質中的激冷使其部分固溶強化，壓鑄採用T1時效處理，在固溶部分也產生沉澱硬化，達到性能提升。
高塑性壓鑄鋁合金的高速冷卻速度雖然可以抑制AL3Fe的生長，但其針狀結構對高塑性是致命的。 因此，證明用加入Mn形成正方形形成的AL和Mn化合物代替鐵是有效和可行的。
鍶的持久作用和對壓鑄共晶鋁矽合金的改性是有效的。 雖有吸氫傾向，但可在合金的強化提純過程中解決。
合金熔煉提純
由於車身壓鑄結構件的力學性能，必須通過熱處理來實現。 壓鑄件的熱處理，特別是固溶處理，對合金提純和真空壓鑄有特殊要求，所以車身結構合金液處理既需要脫氣，也需要除渣，必要時還需要進行熔劑處理。 實驗表明，鋁液中夾渣的AL2O3對精煉中的氫氣有很強的吸附作用，會形成吸附核，難以去除。 淨化處理的目的是兼顧其雙重功能。 這是有效的。
真空壓鑄
鑑於對車身結構性能的特殊要求和壓鑄件的結構特點，車身結構件一般採用真空壓鑄，並使用專用的真空壓鑄機事實證明是最好的選擇，比如德國福來真空壓鑄機反響不錯。 真空壓鑄機可以將淨化後的合金液壓澆鑄成基本無缺陷的產品。 當然，參數的優化、模具設計與製造的準備、塗層噴塗等都必須與之相適應。 真空壓鑄件的質量與熱處理的最終性能密切相關。 壓鑄機合模力的噸位可根據車身結構的重要性進行優化。 如果需要，可以根據一般投影面積選擇更高級別的模型。 確保結構件的質量和安全。
熱處理
對於鋁合金車身結構件的熱處理，目前已知的資料表明，國內外普遍採用固溶處理和高溫時效處理，即T7處理。 筆者編輯的國軍標GJB1695鑄鋁合金熱處理規範是針對T7熱處理規範專門列出的。 由國防科工委批准發布，並得到國家航空工業多家企業的驗證。 我們在與通用汽車首席冶金師的討論和交流中也得到了認可，並在實踐中得到了驗證。 該合金的高塑性是可行的。
需要指出的是，固溶處理和高溫時效規範的確定取決於合金成分和壓鑄的具體條件，包括處理的溫度和保溫時間。 具體規格可參考GJB1695相關合金系列。
綜上所述，車身壓鑄結構件控制要素的分析涉及很多工藝點。 這只是實踐的總結，很難給出完整的概述。 許多論點仍然值得討論和進一步驗證。
討論區
- 車身壓鑄結構件取代了原有變形鋁型材板的一部分，更多的是沖壓件、鉚接件和焊接件。 雖然車身整體結構緊湊，在剛性和減重方面優勢明顯，但從結構件上來看，現有壓鑄作業方法的設計安全係數、使用壽命和綜合測量等方面仍然很完善。 尤其是如何防止壓鑄件的質量事故和內在質量的不穩定，才值得進一步研究。
- 建立和完善車身壓鑄結構件的相關檢驗方法，包括對現有常規方法的細化和強化，特別是通過定期抽樣檢驗、定點切割樣品的設計和性能測試，以及通過穩定的過程和過程控制。 實現壓鑄件等的穩定質量。
- 嚴格評估鋁合金結構件的試制和定型、設計和工藝評價，必要時對關鍵結構件實行會籤制度。 這在航空業有較多成功的先例和成熟的經驗可供借鑒。
- 對於外貿相關的壓鑄結構件，可根據客戶的質量要求提高相應的檢驗水平，條件不充分的可以創造條件，對外推廣和對內推廣，提高壓鑄件質量以滿足外貿市場的需求。
- 實施以企業為中心的產學研相結合的研發體係是可行的，尤其是在企業研發實力較弱的情況下。
- 最近，關於共晶Al-Si合金中是否可以疊加強化元素的問題，筆者的看法是：就目前國內外壓鑄鋁合金的應用現狀而言，除了共晶Al-Si此外，美國的390或日本的ADC14和中國的YL-117等過共晶AL-Si合金具有同時添加強化元素Cu和Mg的共同特點。 這是基於過共晶Si。 共晶組織可以含有其強化相的共存，但對於這類合金，必須有相應的加磷手段和相應的鑄造工藝控制措施，以抑制初生Si粗大組織的出現，造成機加工困難。
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