【摘 要】本文介绍了铝镁合金在汽车轻量化的应用以及铝镁合金成型工艺流程，分析了铝镁合金在汽车行业未来的应用前景。
【关键词】铝镁合金；汽车轻量化；成型工艺
0 引言
在世界能源危机不断加剧，可再生资源开发利用受限的情况下，作为人类社会进步的支柱产业——汽车工业发展正面临着三大问题：节能、环保和安全，而汽车轻量化则是节能和减排的重要方法和途径。
在整个车体中汽车车身是汽车重量最大的部件，约占汽车总重量的30%。所以汽车轻量化主要是汽车车身的轻量化，汽车车身轻量化则又是汽车材料的轻量化。这样，作为汽车轻量化材料的铝镁合金，近年在汽车制造领域得到了很大的发展及应用。
1 铝镁合金在汽车工业中的应用
铝镁合金件，因质量轻、强度高、抗裂性和成型性好在轿车上的应用比重不断上升，2000系（AI-Cu-Mg系）、5000系（AI-Mg系）、6000系（AI-Mg-Si系）和7000系（AI-Mg-Zn-Cu系）等合金板材，能够很好的满足汽车对壳体的要求，均可用作车身框架材料。如：Audi A8的车身使用了6000系铝合金板材，全新捷豹XJ车身框架更是使用了全镁合金板材。
汽车工业中，按功能/子系统划分，可以使用铝镁合金的有：
悬吊系统总成——车轮，备用轮胎，控制臂（2个，后方），控制臂（2个，前方），引擎架，后方支架
内装总成——仪表板、横梁，仪表板支架，椅背椅座，气囊零件
方向盘总成——方向盘零件
刹车系统总成——ABS零件，离合器/刹车踏板托架，踏板零件
电气机械零件——交流电箱，音响/EEC零件，雨刷电机，交流电/AC托架
动力系统总成——传动（阀体、箱、侧盖、启动器），传动箱（总重量12kg的15%），发动机组，支撑托架，罩套（油/水泵，机车马达），汽缸盖，吸气歧管，引擎支架，油盖，前盖
铝镁合金按制造工艺可分为变形铝镁合金和铸造铝镁合金。
1.1 变形铝镁合金的应用
变形铝镁合金在汽车上多用于车门、行李箱、保险杠、发动机罩等结构件，以及仪表板等装饰件。如：通用Smure轿车保险杠增强支架用7021铝板制造，福特Lincoln Town轿车保险杠增强支架用7021铝板制造[1]。
1.2 铸造铝镁合金的应用
铸造铝镁合金主要用于离合器壳体、阀盖、变速箱体、曲轴箱、发动机前盖、气缸盖、空调机外壳等壳体类零部件。因铸造铝镁合金在导热性和抗腐蚀性方面的突出优势，被广泛的运用于发动机缸体和缸套的铸造。目前国外很多汽车公司均已采用了全铝制的发动机气缸体和
气缸盖。如美国通用汽车、法国汽车公司、克莱斯勒公司在汽缸套、气缸体上不同程度的使用了铸造铝镁合金，甚至法国汽车公司铝气缸套已达100%。[2]
轮毂用铝镁合金：
铝镁轮毂因为质轻、散热性好，并具有良好的外观，而逐渐取代了钢轮毂。在过去的十几年，全球铝镁合金汽车轮毂以7.6%的年增长率增长，根据分析，到2010年时，汽车轮毂铝化率可达72%～78%[3]。A365是一种铸造铝合金，它具有良好的铸造性能又具有高的综合力学性能，世界各国的铸造铝合金轮毂都是此类合金生产的。我国西南铝加工厂与日本轻金属株式会合作开发了A6061铝合金轮毂[4]。
2 铝镁合金成型工艺简介
铝镁合金按制造工艺可分为变形铝镁合金和铸造铝镁合金。本文主要介绍铸造镁合金的主要工艺过程，简要介绍铸造铝合金的工艺流程。
2.1 镁合金铸造工艺流程[5]
基本工艺流程有：
①将镁锭原料加入熔化炉，并预热到150～300℃
②采用SF6和N2 做保护气体，封闭状态下在同一台镁合金熔炼保温炉内完成熔炼和保温
③将料杯预热到400℃以防热损耗过大，经浇注泵将镁液输送到压铸机中进行浇注
④以7～10m/s的高速压铸机，在大充型流量和短充型时间内完成压铸，以防止镁液的凝固
⑤去除因高速压铸造成的浇冒口、飞边、毛刺等
⑥表面耐蚀处理。
2.2 铝合金铸造工艺流程
基本工艺流程有：熔化、制芯、浇注、清理、加工五个工段，分别完成铝合金熔炼、砂芯、浇注、铸件清理、定位点加工工作[6]。
3 铝镁合金在汽车工业中的发展前景
目前 ，镁合金的产量只有铝合金的1%。镁合金作为结构应用的最大用途是铸件 ，其中 90%
以上是压铸件[7]。限制镁合金广泛应用的主要问题是，镁合金在熔炼和加工过程中极容易氧化燃烧，因此，镁合金的生产难度很大。铝合金在成本、制造技术、机械性能、可持续发展（地壳中铝含量最多，占8.1%）等方面综合性能好，因此铝合金是现在及将来汽车工业中的首选轻金属材料。
我国汽车生产量继美国、日本、德国之后，居世界第四位。而在汽车铝化率方面，我国的技术还相对比较落后。当前发达国家汽车上铝材的使用已达138kg，铝化率达12%，而我国汽车上铝材的使用与国外差距很大，平均用铝量仅为60kg，铝化率不到5%[8]。因此，我国汽车用铝合金市场的发展前景非常广阔。
【参考文献】
[1]刘天湖，孙有松.新材料新工艺在新型汽车开发中的应用[J].金属成形工艺，2001，1：49-52.
[2]申俊明，等.铝合金在汽车工业中的应用[C]//2008轻金属与高强材料焊接国际论坛.2008.
[3]周洁，白杉.铝合金轮毂的市场、特点和制造工艺[J].铝加工，2006，3（168）：43-44.
[4]刘世友.铝在汽车工业的应用前景[J].有金属，1999，8：96-97.
[5]李玉青，吴殿杰.汽车轻量化以及铝镁铸件的应用[J].中国铸造装备与技术，2005，4：49-50.
[6]李玉青，吴殿杰.汽车轻量化以及铝镁铸件的应用[J].中国铸造装备与技术，2005，4：49-50.
[7]曾荣昌 汽车轮毂，柯伟 ，徐永波，等.Mg 合金的最新进展及应用前景[J].金属学报，2001，37（7）：673-685.
[8]马鸣图，李志刚，易红亮，等.汽车轻量化及铝合金的应用[J].世界有金属，2006，10：10-14.
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