车身结构材料 详细.ppt

车身结构材料 • 车身结构钢板 • 热轧钢板: • 是在800度以上高温下轧制的,它的厚度在1.6- 8mm之间 • 因为热轧制的关系，所以在钢板表面会覆上一 层氧化膜，必要时可使用酸洗或喷丸处理来去 除氧化膜 车身结构材料 • 热轧钢板主要用途： • 车架 • 车辆车身内部钢板 • 底盘零件 • 底盘大梁 • 建材（H槽或L槽） 车身结构材料 • 冷轧钢板: • 由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄,并经过退火处 理.（因为滚轧的关系，内部结构变硬，故而实 施退火处理使它软化） • 由于冷轧钢板在较低的温度下轧制的,它的厚度 精度高,表面质量好，表面非常平滑，厚度为 0.4-1.4mm • 并且有良好的可压缩性,大多数整体式车身都采 用冷轧钢板制成 • 主要用途：大多数的汽车车身组件 车身结构材料 • 低碳钢板 • 当前汽车车身修理中遇到的钢板大多是低碳钢 制成的.含碳量低的钢材很软,所以便于加工,可 以很安全的进行焊接、热收缩和冷加工，它的 强度不会受到严重影响 • 但是低碳钢容易变形，又有很大的重量，汽车 制造者已经开始改用高强度钢来制造汽车上需 要承受载荷的零部件 车身结构材料 • 高强度钢板 • 高强度钢泛指强度高于低碳钢的各种类型的钢 材。

一般强度为340N/mm2以上 • 整体式车身要求使用高强度钢：对构件的要求 ：要求重量轻同时还要能够承受悬架的部分载 荷；它还能容易的加工成设计的抗弯截面，以 减少传递到乘坐室内的损害 • 相同的强度，高强度钢板的厚度比一般钢板薄 ，因此近来的汽车车身上普遍使用高强度钢板 ，以降低车辆重量 车身结构材料 • 高强度钢的加工方法 • 热处理方式 • 添加合金元素 车身结构材料 • 高强度钢对车身修理的影响： • 当高强度钢受到碰撞而变形时，它比低碳钢更难 修复到原来的形状在常规修理中，需要采用加 热的方法来释放拉伸应力或焊接新的零部件在 使用高强度钢后，这种加热需要受到严格控制， 或者根本不能加热，否则会对零部件造成结构上 的损害 车身结构材料 • 金属（钢铁）和热 • 随着温度上升，金属变得柔软（张力减小） • 金属结构依温度上升而改变 • 实施加热冷却的热处理过程会改变金属的特性 （淬火使铁变硬、变脆，回火是铁变得较有韧 性） • 金属会氧化， 车身结构材料 • 金属（钢铁）和热 • 维修车身时应尽量避免加热（尤其是车架、梁 ，一定不可以用加热的方式来维修），理由如 下： • 热会引起氧化而锈蚀 • 热会降低防锈能力并损坏镀锌层 • 改变钢铁强度（钢板一般变得较硬较脆或较软 ） • 钢板强度衰退（若形成氧化膜，则钢板厚度降 低） • 车辆本身会燃烧起来 车身结构材料 • 钢铁颜色和温度 • 当刚才加热，其颜色会随着温度上升而发生变 化。

• 从前的铁匠就是根据钢材的颜色变化来判断它 的加热温度，但这需要长久的经验和优秀的观 察能力才可以达到 车身结构材料 • 钢铁颜色和温度 •温度 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 •颜色 暗红 红色 淡红 橘红 黄色 淡黄 白色 亮白 车身结构材料 • 车用钢板和热 • 由于汽车制造厂所供应的原零件已经适当的热 处理过程，以符合零件的特性要求（在钢铁和 汽车制造中，针对钢铁的热处理过程，是以电 子方式来精确控制其加热和冷却的程度 • 在车身校正期间，如果以氧乙炔来加热受损的 车架，可以很容易地修正它的形状，然而它的 内部结构会因受热而受损，这意味着此区域已 受了错误的热处理过程 车身结构材料 • 钢铁热处理的种类 • 钢铁的热处理通常可分为四类： • 正火处理：强化内部结构 • 淬火处理：增加硬度（脆性） • 回火处理：增加韧性 • 退火处理：增加柔软性 • 钢铁的热处理必须以调整加热温度和冷却速率 来控制；热处理的结果依金属的含碳量和合金 的种类而有所不同 车身结构材料 • 正火处理 • 正火处理是将材料加热到850度后，以空气来 冷却的一种热处理过程。

• 当钢铁经过机械加工产生塑性变形后，其内部 结构将变得散乱，而造成强度不均，此时可籍 正火处理来整顿其内部结构，改善机械特性 车身结构材料 • 淬火处理 • 淬火处理是将含碳量0.4％的钢铁在加热至850度 后，急速冷却的一种热处理过程 • 淬火虽然增加硬度，但同时也增加脆性 车身结构材料 • 回火处理 • 回火处理是将淬火处理过的材料，再次加热到 200度后冷却的一种热处理过程 • 回火处理可使材料的内部组织稳定，以增加韧性 车身结构材料 • 退火处理 • 退火处理是材料加热后，慢慢冷却的一种热处 理过程 • 加热的温度依其需求而有所不同 • 1、消除应力（温度150－600），可消除材料 在机械加工期间所产生的内应力 • 2、柔软化（温度600－700），在各种管类或 线类制造期间可改善材料的切削性，使便于切 削 • 结构调整（温度800度以上），整顿材料的内 部结构 车身结构材料 • 高强度钢板的分类： • A、高强度、低合金钢板HSLA • 又称回磷钢，通过在低碳钢中加入磷来提高钢 的强度，它是最近几年新出现的一种钢，具有 低碳钢类似的加工特性，为汽车外部面板和车 身提供更高的抗拉强度。

车身结构材料 • A、高强度、低合金钢板HSS • 高强度低合金钢在美国生产的车上都有应用，可 以用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面板、保 险杠加强筋、车门立柱等 • 根据经验，对其加热温度不超过370-480度,加热 时间不超过3分钟,适合气体保护焊接,大多数汽车 制造商不赞成采用氧乙炔焊接来修理这种钢材 车身结构材料 • B、高抗拉强度钢板HSS • 又称Si-Mn固溶体淬火钢，增加了硅、锰和碳 的含量，使抗拉强度得到提高，过去被用来制 造悬架装置有关的构件和车身沉淀淬硬钢是 另一种高抗拉强度钢，具有优异的加工和冲压 性能，这种钢主要用于车门边护板、保险杠加 强筋等 车身结构材料 • B、高抗拉强度钢板HSS • 大多数从日本进口的汽车都装有高抗拉强度钢制 成的车身构件.常规的加热和焊接方法不会降低这 种钢的强度.一般的氧乙炔焊接都可用于修理此类 构件温度应控制在650度以下车门护梁和保 险杠加强筋都不适宜矫正，而应更换 • 应使用AWS-70S-6焊丝进行惰性气体保护焊接， 这种焊丝具有与高抗拉强度钢相同的强度 车身结构材料 • C、超高强度钢板UHSS • 有种超高强度钢内没有合金元素，它的抗拉强 度几乎可达到普通低碳钢的10倍。

这种钢材的 高强度来源于在成形和加工过程中产生的特殊 微粒(马氏体、贝氏体、铁素体组织构成)组成 • 有些超高强度钢内部加入其他金属元素，如硼 合金钢强度可达1350－1400N/mm2 高塑性钢晶相组织 双相钢晶相组织 车身结构材料 • C、超高强度钢板UHSS • 为修理而进行的重新加热将会破坏这种独特的结 构，而使钢的强度降低到低碳钢的水平，此外， 这种钢材非常坚硬，一般修理厂无法在常温下对 它们进行校正，因此损坏的部件不可修复，必须 更换，在安装新的零部件时应采用气体保护塞焊 • 汽车上的所有车门护梁和一些保险杠都是由超高 强度钢制成的 • 超高强度钢的类型 • 高塑性钢 • 双相钢 • 多相钢 • 硼钢 • 铁素体-贝氏体钢 高强度钢应用 高强度钢应用 超高强度钢应用(硼钢) VOLVO XC90车身 超高强度钢应用(双相钢) (超)高强度钢应用 车身结构材料 • 车身材料使用变化 5年前现在变化趋 势 低碳钢 70％30％ 高强度钢 20％50％ 超高强度 钢 10％20％ 车身结构材料 • 防锈钢板： • 防锈钢板是于钢板表面有一层镀层，镀层的形式 有镀锌、镀铝和镀锡。

• 三种镀层中，镀锌和镀铝比铁容易腐蚀，而镀锡 防腐蚀能力则比铁好镀锌钢板用在车身钢板， 而镀铝钢板用在排气管护板，镀锡钢板则用在做 燃油箱或锡罐头 车身结构材料 • 镀锌钢板的原理 • 氧化作用：金属与氧结合而形成氧化 • 金属释放电子而离子化 • 还原作用：氧化的金属释放氧气 • 离子化的金属吸收电子而回到原始状 态 车身结构材料 • 镀锌钢板的原理 • 当两种不同金属以电线连接，仅会有一种金属有 离子化现象，因此容易腐蚀、锈蚀 • 钾－钠－钙－锰－铝－锌－铁－镍－锡－铅－铜－汞 • 容易 还原倾向 困 难 车身结构材料 • 防锈钢板的种类 • 熔融镀锌（大部分车身钢板） • 镀锌 • 双层镀锌（车门、发动机罩） • 防锈钢板 镀锡（燃油箱） • 镀铝（排气管护板） • 车身结构材料 • 特殊钢板 • 汽车上所使用的特殊钢板有不锈钢和夹层制振 钢板 • 不锈钢板 • 特殊钢板 • 夹层制振钢板 还原氧化 车身结构材料 • 1、不锈钢板 • 不锈钢板是一种碳钢、铬、镍合金，碳钢的含铬量大约为 12％ • 2、夹层制振钢板 • 夹层制振钢板在其表面或中间会覆有塑胶，以前覆盖的塑 胶膜较薄，而后来覆盖的塑胶膜较厚。

• 夹层制振钢板是将振动力量转换成热的形式，而产生抑制 效果 • 夹层制振钢板用在下隔板或后舱隔板 车身结构材料 • 夹层制振钢板 • (厚度） （厚度） • 钢板 0.4mm 钢板 0.2mm • 塑胶膜 0.2mm 塑胶膜 0.6mm • 钢板 0.4mm 钢板 0.2mm 车身结构材料 • 铝合金的种类： • 延展用 • 非热处理 热处理 • 纯铝1000系列 铝铜合金2000系列 • 铝锰合金3000系列 铝硅镁合金6000系列 • 铝硅合金4000系列 铝锌镁合金7000系列 • 铝镁合金5000系列 车身结构材料 • 铝合金分类： • 纯铝1000系列：纯度99％以上铝质材料，导电 性佳但强度弱使用于家庭和电气器具 • 铝铜合金2000系列：一般称为杜拉铝，此种合 金强度像钢一样，但焊接性较差，使用于飞机 机身 • 铝锰合金3000系列：此种合金改善纯铝的强度 。

使用于建材和烹饪用的平锅、壶等 • 铝硅合金4000系列：此种合金加入硅，所以抗 磨损性佳，此种合金因为含有铜锰镍，所以耐 热性佳，用于活塞 车身结构材料 • 铝镁合金5000系列：在所有热处理铝合金中， 此种合金强度最强，且焊接性及耐腐蚀性都很 好使用于建材、船舶和汽车用熔接构材 • 铝硅镁合金6000系列：此种合金强度高、耐腐 蚀性佳且具有抗亚性使用于建材的窗框 • 铝锌镁合金7000系列：此种合金在所有铝合金 中强度最强使用于汽车和机车的车架和保险 杠加强梁 车身用铝材料 宝马5系前部铝车身 AUDI A2铝车身 AUDI A2铝车身结构 。