一、汽车车身铝板的典型生产工艺及性能控制

　　在全球倡导节能环保的大形势下,汽车产业的轻量化技术应用被推上日程.汽车覆盖件用铝合金板材的应用就是一种简单有效的轻量化方式.汽车铝板是高端铝合金品种中的一种,由于其对使用性能(成形、连接等)及表面质量的严苛要求,也给原材料的加工过程提出了更精细的控制管理要求.

　　汽车铝板的生产流程所示.铝液经连续铸造成不同规格的铝坯,经表面处理、加热后进行热轧、卷取、冷轧成型,得到所需的厚度,随后进行连续退火热处理得到所需的微观精细组织和性能.

　　汽车铝板材料生产有诸多的关键技术和难点,也将会对后续使用性能(冲压、涂装等)产生重要的影响.

　　纵观汽车铝板的生产工艺流程,从微观组织角度可简单归结为两个方面：洁净性(化学冶金过程)和均匀性(物理冶金过程).反映到实际大生产过程中就是对熔炼(铸造)和轧制(热处理)的控制过程.优良的铝液洁净度和组织(织构)均匀性,对后续汽车生产厂的冲压成型和连接性能都有积极的作用.组织(织构)的均匀性,既包括基体组织晶粒度的大小,也涵盖有利于成型性的微观织构的比例.材料使用性能的宏观外在表现,是基于其微观内在本质.对微观组织及织构的合理控制,可以得到所需的宏观性能.

　　鉴于原材料铝厂与汽车厂生产时间的不匹配问题,相间的过程会发生汽车铝板的自然时效,影响到后续的成型.为解决此问题,国内外材料工程师对该过程的理论机理进行了深入系统研究,提出了预时效/预应变处理工艺.通过原材料厂固溶处理后预时效的工艺过程,可以减缓板材运输和存储过程中的自然时效问题,从而在冲压过程中具备更好的成型性.

　　对铝板表面的合理处理,有利于后续的涂镀处理.表面处理主要为对冷轧态进行处理,分为光面(Mill Finish,MF)、电火花钝化(Electron Discharge Texture,EDT)和电子束钝化(Electron Beam Texture,EBT)处理.

　二、车身铝板的工艺装备

　　汽车铝板生产的核心技术在连续退火热处理和表面处理,加热炉、热轧机、卷取机、冷轧机和气垫式连续热处理炉.现代生产线的热轧机一般包括一个可逆开坯轧机和一个紧随其后的高速精轧机组,冷轧机一般为单机架可逆式.熔炼、热轧和冷轧过程与常规的铝板生产过程并无明显区别,所以对相应设备无特殊的要求.

　　连续退火热处理过程选用的气垫炉,设备主要包括开卷机、脱脂箱、干燥箱、加热区、冷却区、卷取机等,炉内的静动气流像垫子一样把板带材支撑起来,同时实现加热或冷却.铝板在炉内稳定的漂浮在一定的高度,用气流的速度来保证与铝板实现高速的热交换.通过控制铝板在炉内的运行速度、所受的张力和炉温炉压,来实现铝板的固溶处理工艺.