交通轻量化用铝合金材料开发与应用

发稿时间:2021-05-31浏览次数:530

交通工具是当前能源消耗和污染物排放的主要来源之一,车体减重势在必行。轻质高强铝合金车身可以显著降低能耗,但其成型制造涉及成分优化、熔铸、变形、折弯、连接等多项关键技术,我国尚未有企业完全掌握成套技术。为了解决上述问题,东北大学联合行业龙头企业,合作攻关交通轻量化用高性能铝合金材料及部件制造关键技术。历时7年,成功开发了大规格铸坯组织控制技术和大宽厚比复杂断面型材挤压成形与在线组织性能控制技术,实现了铝合金坯料高均匀制备和铝合金型材沿宽、厚、长三维方向的均匀等温变形,据此开发了一系列车用铝合金材料和部件。

成果的主要创新点包括:(1)发明了原创的双冷场凝固技术,结合了熔体复合净化技术,获得了细晶、均质、洁净铝合金锭坯制备关键技术;(2)开发了大宽厚比、多空腔、非对称薄壁复杂截面铝合金挤压成型技术,制备了多规格车体用高性能铝合金型材;(3)攻克了车身铝型材、关键部件三维空间异形成型与冷、热复合连接技术。在高铁领域,产品成功应用于CRH380B/C型和谐号动车组及CR400BF复兴号动车组车体;在新能源车领域,产品成功应用于奇瑞、长城华冠、一汽客车、厦门金旅、捷豹路虎、宝马等多家汽车制造企业的相关新能源乘用车、商用车车型上。

上述成果累计售出产品16.3万吨,销售总额58.5亿元,利润17.5亿元,解决就业5600余人。项目的成功实施,推动了我国铝加工行业的科技进步和交通领域的轻量化发展,提升了我国交通车体制造业的国际地位和竞争力,实现了车体用铝合金复杂断面型材及部件的国产化及进口替代。项目先后荣获辽宁省科技进步一等奖1项和有色工业协会科技进步一等奖1项。