镁合金在新能源汽车中的应用

1、镁合金转向管柱支架

现在在一款新能源车型的转向系统的开发中，引用了以镁合金为材料设计成型的转向支架和导向筒。由于镁合金的刚度极大，不会在安装后随车身支架的变形而产生变形，全面保证转向系统在整车碰撞过程中转向管柱可以按照设计的行程和吸能曲线完成整个动态溃缩过程，提供整车碰撞的安全性，并且大大提高了这个转向系统的刚度和频率，而且做到了轻量化设计，其质量较之常规车型原件减轻了5%以上。

2、镁合金仪表板骨架

常规车型的仪表板骨架更多是采用钢件焊接制成，为了满足汽车轻量化这一要求，需要在保证原本功能的基础上，确保装配面与孔的部位不改变，所以，将仪表板骨架零部件替换为镁合金。镁合金仪表板骨架制作时主要应用挤压、弯曲这两种工艺，所有镁合金件之间以氢弧焊进行连接。因为，镁合金与钢这两种材料接触之后会被腐蚀，所以仪表板骨架和车身、仪表板等零部件进行连接，建议采用钢质渗铝螺栓作为连接件。经过实践得知，轻量化镁合金仪表板骨架的质量是1.kg，相比常规车型所采用的原钢件质量减轻了62.9%。

3、镁合金副驾驶座椅骨架

常规车型的驾驶座椅骨架主要为钢件，其中包括靠背骨架、座垫骨架和滑轨。因为，常规车型的改制存在一定的限制，按照轿车座椅设计的有关规定，为了保证汽车性能，将副驾驶座位的椅骨架替换为镁合金。制作工艺主要应用挤压、弯曲和冲压，镁合金件的焊接技术为氢弧焊，使用结构胶连接所有材料零部件。经过实践之后，镁合金副驾驶座椅骨架的质量显示为12.66kg，和钢结构件对比质量减轻了8.3%。

4、镁合金前、后副车架

为保证镁合金前、后副车架技术参数能够满足规定要求，需要完善原本的结构设计。设计过程中，通过楔形加强筋、局部位置设置纵向加强梁以及局部增厚这三种要求进行结构设计，并对最终设计成果展开验证、分析，可以得出设计而成的镁合金前、后副车架技术参数与规定相符。这一部分所应用的工艺主要有挤压、弯曲和整形，焊接制造则是以分段制造、环形焊与角焊为主，结束焊接操作之后压入支承套橡胶内衬，使用螺栓连接轿车，同时设置复合材料垫圈，达到良好的联接效果。经过轻量化设计之后的镁合金前、后副车架，其质量与钢件相比分别减轻了50.5%、62.3%。

5、镁合金轮辋

按照镁合金制造的有关规定，轮辋小辐条根部位置必须要进行挖深处理，镁合金车轮必须要满足性能要求，弯曲疲劳、径向疲劳的最大应力相比镁合金材料的疲劳强度必须小于MPa，使用期限超过次。经过实践可知，轻量化设计之后的镁合金轮辋质量降低为7.9kg，相比铝合金材料的轮辋减轻了37%。

6、3D打印

3D打印技术是诸多新技术的一种，是以新车模型、工具的实际运用为前提研发的先进技术。通过扫描镜、激光束等部件制作镁合金零部件，有效提升了零部件制作的速度。如今，3D打印技术已经在汽车企业中实现普及，节省研发成本的同时很好的提升了研发效率，可以满足要求多、批量小的客户。

用于制造汽车零部件的镁合金种类较多，包括Mg-Mn合金、Mg-Zn合金和Mg-Al合金。其中，Mg-Al合金用量最大，因为添加Al元素能提高镁合金的强度及铸造性能，而且成本较低。在Mg-Al合金加入少量Mn元素可降低杂质Fe的含量比。基于Al、Mn元素设计的镁合金牌号有AZ系列的AZ91D和AM系列的AM60等。

镁合金现一般用于座椅骨架、仪表盘、转向盘和转向柱、轮圈、发动机气缸盖、变速器壳、离合器壳等零件，其中，转向盘和转向柱、轮圈是应用镁合金较多的零件。

国内外汽车零部件常用镁合金主要有AZ（Mg-Al-Zn）系、AM（Mg-Al-Mn）系、AS（Mg-Al-Si）系和AE（Mg-Al-RE）系四大系列，广泛应用的仍然为铸造镁合金，目前已开发应用镁合金汽车零部件。

镁合金主要有铸造与变形两种类型。汽车上应用的镁合金主要是压铸件，应用于车身和底盘零件，如仪表盘骨架与横梁、座椅骨架、转向盘、进气歧管以及各种支架、罩盖等。

铝型材在新能源汽车中的应用

1、铝合金型材在汽车上的应用实例 　　汽车用铝合金型材应用有：保险杠防撞梁、吸能盒、车门防撞梁、仪表盘支架、底盘件、车身结构件、油管、导轨、行李架、热交换器等截面一致且形状复杂的构件。 　　1)铝合金防撞梁：铝合金防撞梁已经在合资品牌的中高端车型上基本普及，正在向低端车型以及国产车型发展。由于减重效果明显，在为了几年内，有望全面替代钢防撞梁。横梁主要材料有、，吸能盒有，底板和拖钩套为。 　　2)仪表盘支架：仪表盘支架主用到的型材有和，结构相对简单，减重效果好，对整车的降噪有明显的作用，越来越多的车型开始采用。 　　3)底盘件：底盘零件已经有越来越多进行了铝化，并且逐渐从铸件改成了型材件，材料主要有和。 　　4)全铝车身乘用车：目前乘用车采用全铝车身结构的车型都是一些国外的高端车型超级跑车，如奥迪A8和A2、捷豹XJ等，为型材、板材和铸件相结合。而国内的轿车全铝车身主要应用于新能源电动车上，主要由型材做成框架。材料有、和等合金。2、铝合金型材在汽车上的发展趋势由于铝合金挤压型材可以简单地生产出钢铁无法生产的各种复杂断面结构的型材，作为汽车轻量化的有效手段之一备受 　　随着铝加工技术的发展，型材的高精度三维弯曲加工技术，以及6×××系合金材料的组织控制和均一性屈服强度控制热处理技术的确立，使挤压型材在汽车上的应用空间得到了极大的发展。部分车型的铝型材使用量已经从90年代的百分之几上升到百分之二十几，甚至百分之三十以上了。 　　由于铝合金框架的车体无论从减重，还是从刚性对比上，都比钢制车体有很大的提高，因此，给全铝车身框架的发展提供了很好的发展空间。3、常用汽车用挤压铝合金汽车用挤压铝材90%以上是用6×××系合金生产的，汽车工业常用的挤压铝合金有、、、、A、、、、、、、、、、、合金等，它们的合金元素化学成分见表3-2,力学性能见表3-3。3×××系合金用于挤压管材，而7×××系合金多用于生产保险杠等。

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