今天給各位分享高碳鋼的焊接工藝的知識，其中也會對汽車用鋁合金產(chǎn)業(yè)研究：細(xì)分賽道、競爭格局與規(guī)模測算進(jìn)行分享，希望能對你有所幫助！

本文導(dǎo)讀目錄：

1、高碳鋼的焊接工藝

2、汽車用鋁合金產(chǎn)業(yè)研究：細(xì)分賽道、競爭格局與規(guī)模測算

3、粉末壓制燒結(jié)知識

高碳鋼的焊接工藝

　　1、由于高碳鋼零件為了獲得高硬度和耐磨性，材料本身都需經(jīng)過熱處理，所以焊前應(yīng)先進(jìn)行退火，才能進(jìn)行焊接。

　　2、焊件焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度一般為250～350℃以上，焊接過程中必需保持層間溫度不低于預(yù)熱溫度。

　　3、焊后焊件必需保溫緩冷，并立即送入爐中在650℃進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理。

汽車用鋁合金產(chǎn)業(yè)研究：細(xì)分賽道、競爭格局與規(guī)模測算

　　2）減重潛力角度，鋁合金弱于碳纖維和鎂合金、大幅強(qiáng)于高強(qiáng)度鋼。

　　鋁合金密度為1.8g/cm3，為鎂合金和碳纖維1.5倍，約為高強(qiáng)度鋼3倍。

　　減重潛力方面，相比鋼制件，鋁合金為30%，鎂合金35%-45%。

　　綜上，鋁合金相比高強(qiáng)度鋼，比強(qiáng)度高，密度較小，減重潛力大；相比鎂合金，成本較低，成型工藝和連接方式較為成熟。

　　另外，鋁的儲量較大，耐腐蝕性好，回收利用率高，因此逐步成為汽車輕量化的主流材料。

　　純電動汽車單車鋁合金使用量較非純電汽車增長超過40%。

　　以北美輕型車為例，對比非純電動汽車（包含燃油車和混合動力車），2020年北美純電動汽車單車用鋁量為643磅（291.7Kg），較非純電汽車增加41.6%：其中，在動力總成、燃油變速和傳動系統(tǒng)的用鋁量分別減少24%、18.9%，在純電動力總成（電機(jī)殼、電控、減速器等）、純電結(jié)構(gòu)件（車身結(jié)構(gòu)件和覆蓋件、電池殼等）的用鋁量分別增加14.5%、68.9%。

　　隨著新能源汽車滲透率的提升，汽車整體的單車用鋁量將大幅提高。

　　2.4特斯拉一體化壓鑄有望引領(lǐng)汽車制造工藝和材料革命。

　　2.4.1輕量化連接：多種材料混合應(yīng)用帶來連接難題。

　　多種材料在汽車中的混合應(yīng)用使得材料連接更為復(fù)雜。

　　隨著鋼、鎂鋁合金、碳纖維等材料在汽車上的應(yīng)用，以往常用的點(diǎn)焊工藝已無法滿足鎂鋁合金、金屬材料與非金屬材料之間的連接要求，各種新型的連接工藝應(yīng)運(yùn)而生。

　　新一代奧迪A8車身的連接方式達(dá)到了14種，包括MIG焊（熔化極惰性氣體保護(hù)焊）、遠(yuǎn)程激光焊等8種熱連接技術(shù)和沖鉚連接、卷邊連接等6種冷連接技術(shù)。

　　2.4.2一體化壓鑄：汽車產(chǎn)業(yè)的制造工藝和材料革命。

　　傳統(tǒng)的汽車制造包含白車身制造、底盤組裝、內(nèi)飾件裝配等7大流程。

　　汽車制造流程可簡單總結(jié)為：通過①車身沖壓，②車身焊接，③車身涂裝，制造白車身；④底盤組裝，將發(fā)動機(jī)、變速箱、車橋、制動系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等，預(yù)裝為底盤；⑤底盤與車身結(jié)合，車身和底盤進(jìn)入總裝線，將底盤和車身組裝在一起；⑥內(nèi)飾件裝配，基本靠工人手工操作，復(fù)雜且耗時(shí)；新車下線，進(jìn)行相關(guān)⑦檢驗(yàn)與測試。

　　一體化壓鑄有望帶動鋁鑄件使用量的大幅增長。

　　ModelY后車身底板一體化鑄造后的鋁合金鑄件重約66Kg，較尺寸更小的Model3減重約10-20Kg。

　　未來整個(gè)下車體總成一體化壓鑄后，鋁合金壓鑄件的用量將更大。

　　簡單以66Kg增量計(jì)算，目前歐洲乘用車和北美輕型車鋁合金鑄件的單車用量分別為116.0Kg和135.6Kg，單車用鋁量分別為179.2Kg和208.2Kg，即僅后底板一體化鑄件一項(xiàng)將使鋁合金壓鑄件單車用量增長50%左右，單車用鋁量增加30%-40%。

　　3.1鋁壓鑄件、汽車鋁板和電池盒是較好賽道。

　　鋁合金廣泛應(yīng)用于汽車，包括車身覆蓋件的鋁板、動力總成、底盤、車身結(jié)構(gòu)件等鋁壓鑄件，以及動力電池盒等。

　　車用鋁合金產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游初加工、中游深加工和下游汽車零部件。

　　在初加工環(huán)節(jié)，對鋁土礦溶解、過濾、酸化和灼燒等工序提煉出氧化鋁，然后通過電解熔融的方式制備電解鋁。

　　電解鋁經(jīng)過重熔提純，經(jīng)過各種深加工（鑄造、擠壓、壓延、鍛造等），形成鑄造和形變兩大類車用鋁合金。

　　鋁合金作為輕量化的主流材料之一，廣泛應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域，如鋁板用于車身覆蓋件，鋁壓鑄件用于動力總成和底盤等。

　　動力總成、車身和車輪是鋁合金使用量較大的部件（系統(tǒng)）。

　　從整車的質(zhì)量分布來看，車身、動力與傳動系統(tǒng)、底盤、內(nèi)飾4大部件（系統(tǒng)）占90%以上，也是輕量化的重要突破方向。

　　根據(jù)DuckerFrontier在2020年6月的測算，2020年北美輕型車單車用鋁量為208.2Kg；其中，發(fā)動機(jī)、變速和傳動系統(tǒng)、車輪、車身覆蓋件用鋁量分別為47.2Kg、38.6kg、32.7Kg和26.8Kg，占比較大，分別為22.7%、18.5%、15.7%和12.9Kg；另外，換熱器、懸架、副車架等用鋁量也較高。

　　從工藝角度看，車用鋁合金以鋁壓鑄件和鋁板為主。

　　車用鋁合金按照工藝可以分為鑄造鋁合金和形變鋁合金，后者又可分為擠壓件（擠壓工藝）、鋁板（壓延工藝）和鍛造件（鍛造工藝）3類。

　　從歐洲和北美兩個(gè)主流市場看，鋁鑄件的應(yīng)用極為廣泛，從動力總成、底盤到車身等，約占車用鋁合金65%；其次為鋁板，多用于車身覆蓋件，約占20%；擠壓件約占10%，鍛鑄件使用較少。

　　鋁合金壓鑄件主要應(yīng)用在動力系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)和車身三個(gè)領(lǐng)域。

　　其中，動力系統(tǒng)鋁合金的滲透率高于90%；底盤和車身結(jié)構(gòu)件滲透率較低，在輕量化和一體化壓鑄背景下，有望逐步提升。

　　我們認(rèn)為鋁壓鑄件，尤其是底盤和車身結(jié)構(gòu)件，是較好的賽道。

　　底盤和車身結(jié)構(gòu)件鋁合金滲透率較低，提升空間大。

　　1）根據(jù)TheAluminumAssociation在2012年統(tǒng)計(jì)，北美汽車市場的底盤零部件中，鋁合金控制臂的滲透率約為40%，轉(zhuǎn)向節(jié)的滲透率在20%-30%之間。

　　根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng)的數(shù)據(jù)，2020年國內(nèi)控制臂、副車架、轉(zhuǎn)向節(jié)的鋁合金滲透率15%、8%和40%，預(yù)計(jì)到2025年分別為30%、25%、80%，提升空間較大。

　　2）國際鋁業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)表明，當(dāng)前燃油車的車身結(jié)構(gòu)件鋁合金滲透率為3%，純電動汽車為8%，鋁合金滲透率整體較低。

　　考慮到當(dāng)前白車身由鋼結(jié)構(gòu)向鋼鋁混合結(jié)構(gòu)的趨勢較為明顯，鋁合金的滲透率有望大幅提升。

　　歐美市場單車鋁板用量為40-50Kg，成長性較好。

　　汽車鋁板主要用于車身覆蓋件，包括四門兩蓋（前后車門、引擎蓋、后備箱蓋）、頂棚、翼子板等。

　　歐美市場單車鋁板用量約為40-50Kg，占車用鋁合金比重20%。

　　在四種工藝中，預(yù)計(jì)2020-2026年單車鋁板用量CAGR為4.4%，而單車用鋁量CAGR為2.3%，成長性高于整體用鋁量。

粉末壓制燒結(jié)知識

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　　4）機(jī)械粉碎法機(jī)械破碎法中最常用的是鋼球或硬質(zhì)合金球?qū)饘賶K或粒原料進(jìn)行球磨，適宜于制備一些脆性的金屬粉末，或者經(jīng)過脆性化處理的金屬粉末（如經(jīng)過氫化處理變脆的鈦粉）。

　　（2）金屬粉末的特性金屬粉末的特性對粉末的壓制、燒結(jié)過程、燒結(jié)前強(qiáng)度及最終產(chǎn)品的性能都有重大影響。

　　金屬粉末的基本性能包括：化學(xué)成分、粒徑分布、顆粒形狀和大小以及技術(shù)特征等。

　　1）化學(xué)成分粉末的化學(xué)成分通常指主要金屬或組分、雜質(zhì)及氣體的含量。

　　金屬粉末中主要金屬的含量大都不低于98-99，完全可以滿足燒結(jié)機(jī)械零件等的要求。

　　但在制造高性能粉末冶金材料時(shí)，需要使用純度更高的粉末。

　　氧化物使金屬粉末的壓縮性變壞，增大壓模的磨損。

　　有時(shí)，少量的易還原金屬氧化物有利于金屬粉末的燒結(jié).由于金屬粉末的比表面大、體積小，在金屬粉末顆粒表面吸附有大量氣體。

　　在金屬粉末制取過程中還會有不少的氣體溶解其中。

　　金屬粉末中含有的主要?dú)怏w是氧、氫、一氧化碳及氮，這些氣體使金屬粉末脆性增大和壓制性變壞，特別是使一些難熔金屬與化合物（如Ti、Zr、Cr、碳化物、硼化物、硅化物）的塑性變壞。

　　加熱時(shí)，氣體強(qiáng)烈析出，可能會影響壓坯在燒結(jié)時(shí)的正常收縮。

　　因此，對一些金屬粉末往往要進(jìn)行真空脫氣處理。

　　2）顆粒形狀和大小顆粒形狀是影響粉末技術(shù)特征（如松裝密度、流動。

　　工業(yè)上制造的粉末粒度通常在0.1-500卩m,150m以上的定為粗粉，40-150卩m定為中等粉，10-40卩m的定為細(xì)粉，0.5-10卩m為極細(xì)粉，0.51m以下的叫超細(xì)粉。

　　粉末顆粒大小通常用篩號表示其范圍，各種篩號表示每1平方英寸篩網(wǎng)上的網(wǎng)孔數(shù)。

　　粉粒大小直接影響粉末冶金制品的性能，尤其對硬質(zhì)合金、陶瓷材料等，要求粉粒愈細(xì)愈好。

　　3）粒度分布指大小不同的粉粒級別的相對含量，也叫粒度組成。

　　粉末粒度組成的范圍廣，則制品的密度高，性能也好，尤其對制品邊角的強(qiáng)度尤為有利。

那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于高碳鋼的焊接工藝的介紹了，汽車用鋁合金產(chǎn)業(yè)研究：細(xì)分賽道、競爭格局與規(guī)模測算是小編整理匯總而成，希望能給大家?guī)韼椭?/p>