新型汽车材料被不断推出，其目的都是改善汽车的碰撞安全性、噪音和振动、节约燃油和总体成本。

虽然以前的汽车完全由钢制产品组成，但制造商正在向铝、镁和复合材料过渡，以提高汽车性能。为了适应这些新材料，制造商也正在采用新的制造技术。

正如汽车研究机构所预言的那样，这些是未来几年中要关注的一些最重要的汽车制造趋势。新的汽车材料、创新部件的制造和自动化装配流程将迅速重新定义汽车供应商行业的运作方式。

然而，汽车行业存在一些不确定性，可能会改变这些先进的汽车技术成为市场标准的速度。如果要用新材料制造更多的车辆部件，那么它必须要安全、具有成本效益并且可商业化。但要达到这些生产标准，必须得先改进制造过程本身。

最常用的汽车材料是什么?

CAR 2017年技术路线图报告确定了目前在42辆车中使用的材料和制造技术，这些车包括2015/2016年的四个车型(轿车、CUV、SUV、轻型卡车)。取样的42款车型约占美国轻型汽车销量的50%。

毫无意外的是，研究发现目前的车辆主要是钢结构，还有一些用的是铝。车辆框架，包括底板、门、车顶，车身侧板和挡泥板通常都由钢制成。因为这些部件对驾驶员的安全最重要，所以很难用其他材料替换掉。用于汽车引擎盖、天窗、保险杠或发动机架等其他不那么重要的部件的材料经常被用来做实验，因为它们有可能减少整体车重。

今天和在可预见的未来，

最常用的汽车材料包括：

· 轻钢：轻钢易成型，这使其成为使用冷冲压和其他过时制造工艺的汽车零部件制造商的首选。它们的最大拉伸强度为270MPa。

· 高强度钢(HSS)：高强度钢使用的是传统钢材并在烘烤过程中去除碳。这意味着它们可以形成较软的钢，然后被烘烤成较硬的金属。其典型抗拉强度等级为250到550MPa之间。

· 高强度低合金(HSLA)：HLSAs是通过添加钛、钒或铌等微合金元素进行强化的碳锰钢。它们的抗拉强度高达

800MPa，并且依然可以被压制成形。

· 先进的高强度钢(AHSS)：先进的高强度钢屈服强度一般超过550MPa。它们是由多种金属制成的复合材料，然后在整个制造过程中加热并冷却以符合零件的规格。

· 超高强度钢(UHSS)：这些钢的性能与AHSS相似，但其强度等级至少保持在780MPa。

·硼/马氏体：马氏体是最坚硬和最结实的钢，同时也是最不易形成的。它与硼具有相同的特性，硼的抗拉强度约为1200至1800MPa。它们通常会与软钢结合形成复合材料。

· 铝5000/6000(AL 5000/6000)：5000系列铝与镁合金。6000系列铝含有硅和镁，它们会形成镁硅化物并让铝合金可以进行热处理。

· 镁：由于重量较轻，镁成为了汽车行业很有吸引力的材料。合金化后，镁具有所有结构金属中最高的强度重量比。

· 碳纤维增强塑料(CFRP)：碳纤维增强塑料是非常坚固、质轻的塑料，并含有可以提高其强度的碳纤维。它们的生产成本很高，但随着成本的降低，未来汽车行业对它的需求量将增加。

一、粘接

常见胶粘剂和应用：

丙烯酸胶粘剂

▼

典型应用：太空舱、电脑零件

典型应用：造船工业，自动系统

厌氧胶粘剂

▼

典型应用：机械紧固件的丝扣，齿轮和轴承固定

不同材料连接适用的胶黏剂汇总

二、机械固定

1、铆接和钉接

2、螺纹固定

成本：

弹簧固定快捷而又便宜，在生产和使用过程中减少了装配用的时间和花费。手工的安装不需特别设备。自动的装配线需要昂贵的设备，但是很快捷。

典型产品：

弹簧固定的使用由于材料和形状的灵活而得到越来越广泛地使用，特别用于连接小型或者中型尺寸的聚合对象、金属箱或者板。

三、焊接

埋弧焊是以连续送时的焊丝作为电极和填充金属。

埋弧焊原理图

应用：

埋弧焊已广泛用于碳钢、低合金结构钢和不锈钢的焊接。由于熔渣可降低接头冷却速度，故某些高强度结构钢、高碳钢等也可采用埋弧焊焊接。

3)钨极气体保护电弧焊（TIG）

这是一种不熔化极气体保护电弧焊，是利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝的。

TIG原理图

TIG的优缺点：

4)等离子弧焊

等离子弧焊也是一种不熔化极电弧焊。

等离子弧焊示意图

MIG示意图

MIG的优缺点：

优点：

a、GMAW法可以焊接所有的金属和合金。

b、克服了焊条电弧焊法条长度的限制。

c、能进行全位置焊。

d、电弧的熔敷率高。

e、焊接速度高。

f、焊丝能连续送进，所以得到长焊缝没有中间接头。

g、由于产生的熔渣少，可以降低焊后清理工作量。

h、它是低氢焊方法。

i、焊接操作简单，容易操作和使用。

缺点及局限性：

a、焊接设备复杂，价格较贵又不便于携带。

b、因焊枪较大，在狭窄处的可达性不好，因此影响保护效果。

c、室外风速应小于1。5m/s,否则易产生气孔，所以室外焊接应采取主风措施。

d、GMAW是明弧焊，应注意预防辐射和弧光。

应用：

熔化极活性气体保护电弧焊可适用于大部分主要金属，包括碳钢、合金钢。熔化极惰性气体保护焊适用于不锈钢、铝、镁、铜、钛、锆及镍合金。利用这种焊接方法还可以进行电弧点焊。

6)管状焊丝电弧焊

管状焊丝电弧焊也是利用连续送进的焊丝与工件之间燃烧的电弧为热源来进行焊接的，可以认为是熔化极气体保护焊的一种类型。

2.电阻焊

这是以电阻热为能源的一类焊接方法，包括以熔渣电阻热为能源的电渣焊和以固体电阻热为能源的电阻焊。

电阻焊种类及特点

电阻焊原理图

电阻焊的特点：

焊接速度快、焊接变形小、焊接生产率高、劳动条件好，操作易于实现机械化和自动化，不需要填充金属等。但电阻焊设备较复杂、耗电量大，对接头形式和可焊厚度有一定限制.

3.高能束焊

这一类焊接方法包括：电子束焊和激光焊。

1)电子束焊

电子束焊是以集中的高速电子束轰击工件表面时所产生的热能进行焊接的方法。

电子束焊原理图

应用：

主要用于要求高质量的产品的焊接。还能解决异种金属、易氧化金属及难熔金属的焊接。但不适于大批量产品。

2)激光焊

激光焊是利用大功率相干单色光子流聚焦而成的激光束为热源进行的焊接。

激光焊原理图

激光焊优缺点：

优点：不需要在真空中进行

缺点：穿透力不如电子束焊强。

4.钎焊

钎焊的能源可以是化学反应热，也可以是间接热能。钎料的液相线湿度高于450℃而低于母材金属的熔点时，称为硬钎焊；低于450℃时，称为软钎焊。

钎焊示意图

应用：主要用于制造管子时纵缝或螺旋缝的焊接

3)气焊

气焊是用气体火焰为热源的一种焊接方法。应用最多的是以乙炔气作燃料的氧-乙炔火焰。

应用：

可用于很多黑色金属、有色金属及合金的焊接。一般适用于维修及单件薄板焊接。

4)气压焊

气压焊和气焊一样，气压焊也是以气体火焰为热源。焊接时将两对接的工件的端部加热到一定温度，后再施加足够的压力以获得牢固的接头。是一种固相焊接。气压焊时不加填充金属，常用于铁轨焊接和钢筋焊接。

应用：

气压焊时不加填充金属，常用于铁轨焊接和钢筋焊接。

5)爆炸焊

爆炸焊也是以化学反应热为能源的另一种固相焊接方法。但它是利用炸药爆炸所产生的能量来实现金属连接的。

爆炸焊示意图

应用：

爆炸焊多用于表面积相当大的平板包覆，是制造复合板的高效方法。

6)摩擦焊

摩擦焊是以机械能为能源的固相焊接。它是利用两表面间机械摩擦所产生的热来实现金属的连接的。

摩擦焊示意图

应用：摩擦焊还可以用于异种金属的焊接。要适用于横断面为圆形的最大直径为100mm的

工件。

7)超声波焊

8)扩散焊

扩散焊一般是以间接热能为能源的固相焊接方法

扩散焊示意图

应用：

可以焊接很多同种和异种金属以及一些非金属材料，如陶瓷等。扩散焊可以焊接复杂的结构及厚度相差很大的工件。

综上所述，安全、节能、环保是汽车制造业一直以来发展的主体，安全性能的要求会增加车身的重量，节能和环保要求减少环境污染，故而车身轻量化减少CO2排放并安全性能提高一直是近几年讨论的焦点，通过对自冲铆接技术的介绍，通过其工艺原理、设备组成及选型、返修方法等多维度进行阐述；在实际项目具体应用时，需详细分析产品结构、了解材料特性，以最经济合理的规划，将设备最大化利用，减少无效投入，提升设备开动率，促进整体线体节拍提升。