锻造铝合金轮圈在重卡上的应用

JCI

近几年来，由于国际油价的上升，各都城在成长轻量化卡车，以期削减油耗。是以，铝镁合金越来越多地运用在了卡车上。锻造卡车铝轮圈的重量比铁轮圈轻50%；强度比铁轮圈增加5倍；具有散热快、真圆度高、动均衡好、把持性好、漂亮美不雅等长处。是以，美日欧等发财国度越来越多地将卡车铁轮圈换成锻造铝合金轮圈。

　　一、铝合金轮圈的打造工艺

　　1、铝合金轮圈的质料

　　A356是一种铸造铝合金，它是Al-Si-Mg系合金，由于含有大量的Si（含量6.5-7.5％），使A356铝合金具有杰出液态流动性和综合的铸造性能。可是，也是以使此类铝合金的冲击性降低。铸造铝合金轮圈就是采用此类铝硅镁合金出产的。

　　6061合金是一种变型铝合金，也就是通常说的可锻造铝合金，由于对其液态流动性没有要求，而对其固态变型要求比较高，是以，它的Si的含量0.4～0.8％。是以它的抗冲击能力要比A356铸造铝强得多。大大都锻造铝合金轮圈是用6061合金锻压的。

　　2、铝合金轮圈的出产工艺，可分为铸造、锻造以及介于铸造和锻造之间打造体式格局。

　　（1）铝轮圈的铸造工艺

　　A356铝合金的熔化–除气–浇注–成型–T6热处理–机加工–表面处理等。

　　重力铸造铝轮圈的工艺，就是将熔化的铝液从生产模型上的浇口直接浇注到生产模型中冷却成型。这种铸造体式格局简单，生产模型成本低。可是，浇冒口比较大，铝料耗费大；浇注时容易卷进气体和杂质，流量和温度稳定性差，是以，铸造缺陷比较多。在此根蒂根基上成长而来的倾斜式重量铸造能够削减这些缺陷。

　　低压铸造铝轮圈工艺，是在生产模型底下的铝液保温炉内，路程经过过程升液管直接将铝液路程经过过程空气压力注入轮圈模型中，原理与气压式暖水瓶类似。如许的体式格局温度和速度稳定，不会将气体和杂质带入生产模型中，是以，铸造缺陷比较少。由于浇冒口几乎没有，铝料耗费比较少。在此根蒂根基上成长办差压铸造和气氛保护铸造能够使铸造缺陷削减到最低水平。

　　（2）锻造的打造工艺

　　6061铝合金圆棒–根据坯料重量割切成段–加热到400度左右–在8000吨以上的锻压机进行3到4次的锻造开端成型–强力旋压机终极冷旋成型–T6热处理–机加工–表面处理等。

　　路程经过过程锻压的铝合金疏密程度高，晶粒细化并且呈出纤维状的社团，其硬度、抗拉强度、屈服强度等机械性能和强度大大提高。同时，制止了铸造铝合金的疏松、气孔、冲击性差的缺陷。是以，同一规格的锻造铝合金轮圈的力学性能要比铸造轮圈的高30％左右，而重量可以做得比后者轻20％左右。

　　别的，锻造铝轮圈含硅量比铸造铝轮圈少、疏密程度大。是以，锻造铝轮圈导电性和导热都比铸造铝轮圈好。以是，锻造铝轮圈能够路程经过过程阳极氧化进行表面完美的着色处理；导热性好更能够削减车胎爆裂和刹车系统的损耗。

　　（3）介于铸造和锻造之间工艺

　　挤压铸造（也叫熔汤锻造），也就是在铸造完毕后在生产模型中进行加压，使其晶粒细化而疏密程度增加，提高强度削减重量。

　　铸造加旋压，就是用铸造坯料路程经过过程旋压机拉伸挤压轮圈胎铝合金轮毂环的部位，使胎环部位晶粒细化而疏密程度增加，增强机械性能减轻重量。

　　另有海内近年来发明的所谓连铸连锻的技能。

　　国外另有半凝集锻造，其技能难度和设备要求很是高。

　　可是，这些铝轮圈的打造都采用的是Al-Si-Mg系合金。她们的机械性能，出格是冲击性能都不克不及够与锻造铝合金轮圈比拟较。

　　二、锻造铝合金轮圈的独特之处

　　1．强度高，安全靠得住

　　（1）承载力高

　　锻造铝合金轮圈的承载能力是普通铁圈的5倍。锻造铝合金轮圈在承受72000公斤后才变型5厘米，铁圈只承受14000公斤后已经变型5厘米，换言之，锻造铝合金轮圈的强度超越铁圈的5倍。

　　（2）冲击试验

　　以***轻金属协会试验摹拟一辆货车以时超50千米撞向路边石，至关于910公斤的重量从高处跌下撞向轮胎与车轮的尺度。路程经过过程咱们的***VIA实验室尺度试验，在6米高的冲击试验机中，以1000公斤的重量，以***落体的状况高速冲击的成果：锻造铝合金轮圈颠末冲击实验基本没有损坏；而铁轮圈损坏水平很是紧张而不克不及够使用；铸造铝轮圈则纯粹断开。

2．重量轻，把持性好

（1）自身轻

　　卡车锻造铝合金轮圈不到23公斤，铁轮圈为46公斤左右。每辆车至少可以减轻161公斤。据世界铝业协会供给的数值，一般情况下汽车每削减10%的重量，其燃油消耗即可降低6%-8%。

　　（2）提高驾驶的恬静性

　　由于锻造铝合金轮圈重量轻的特征，安装后进桥式起重机感觉方向较轻，高速行驶出格平稳；同时，开始走快、刹车轻、制动效果好。从而提高了驾驶乐趣。

　　3．散热快，不宜车胎爆裂

　　（1）安全性好

　　对于高速行驶的汽车来说，因轮胎着地摩擦、制动等孕育发生的高温车胎爆裂、制动效能降低等征象不足为奇。而铝合金的热传导系数是钢铁的3倍，加之铝合金车轮因其布局的特征，极易将轮胎、车底盘所孕育发生的热能排散在空气中。纵然在长途高速行驶或者下坡路持续刹车的情况下，亦能使汽车保持适当的温度降低车胎爆裂率。

　　（2）轮胎磨耗降低26%

　　由于锻造铝合金轮圈的特征，它的均衡值为0，不易变型，再加之锻造铝合金轮圈特有的空气流动，散温快（正常行驶温度比铁圈低20-30度）对悬挂系统的保护较佳，是以，轮胎在低温状况下磨耗大大降低，使每条轮胎多跑3-5万千米不等于。

　　（3）刹车的维修用度降低

　　由于锻造铝合金轮圈的特征散温快，正常行驶温度低，以是对刹车系统不耐高温的质料及配件有极佳的保护效果，从而大大降低了刹车系统的维修用度。

　　4．圆度高，动均衡佳

　　（1）真圆度高

　　锻造铝合金车轮是一体锻造成型后，路程经过过程数字控制车床加工完成，真圆度不到0.1mm，高速行驶不会孕育发生哆嗦。而钢轮由钢板卷曲烧焊而成，圆度偏差在1mm以上。

　　（2）动均衡佳

　　锻造铝合金轮圈质地匀称，动均衡在50克以下。而钢轮圈的动均衡大大超过了这个数字。是以，锻造铝合金车轮在行驶过程中更加平稳恬静。

　　5．一体成型，漂亮美不雅

　　由于铝合金轮圈是一体成型，表面光滑且易于处理。颠末镜面车削的表遮挡面部的东西有铝合金特有的漂亮的金属质感；若路程经过过程涂装、打光、电镀、阳极氧化，可使铝合金轮圈更具有崇高的风采和气质。

　　3、实现卡车轻量化后的优势

　　1．使用成本低

　　（1）节省燃油

　　安装锻造铝合金轮圈以后，不仅整车的重量降低，更主要的是：策念头扭矩的扭力削减，降低了车轮的转一下惯性，使汽车加速性能提高，并响应削减了制动能量的需求，从而降低了油耗。

　　（2）散热性好，延伸轮胎寿命

　　由于行驶过程中轮胎温度低，从而延伸轮胎使用寿命26％；一样道理，车轮散热性好也要得刹车系统的维修成本降低。

　　（3）轻量化带来更好的收益

　　以专跑无锡到厦门货运路线的某车队的40吨半挂车为例，该车有22个车轮，采用铝合金轮圈后，整车重量减轻528公斤以上。按运输成本每吨马路0.5元计较，无锡到厦门的里程约莫1200千米，该车每天单次的运输收益可以增加316元，每一年以300天计较，年增加收益94800元。减去铝轮圈的一次性投入，昔时的现实增加效益也在61800元以上。

　　别的，铝轮圈回收价值高，一个23kg的铝合金轮圈回收价值达270元。

　　2．降低碳排放 （1）出产打造过程中降低二氧化碳排量：出产1吨钢铁的碳排放量为1700kg；而出产1吨铝的碳排放量是1500kg。以出产过程中碳排放量的计较，出产一个23kg铝轮圈比46kg的铁轮圈的质料碳排放量可以削减87.4kg。

　　（2）降低油耗削减碳排放：以每天行驶1000千米计较，1000千米/天×2.5升（每100千米降低的油耗）×300天×0.785kg（每升燃油的碳排放量）＝每一年降低碳排放5887kg。

qccl

谢谢分享

将姬就姬

好帖还是要收藏，请继续

metal