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技术需求 > 轻量化高强度铝合金应用技术的研究
主要内容:
- 强度 - 重量平衡瓶颈:现有 6 系铝合金(如 6061)强度(σₙ≤310MPa)难以满足高载荷部件需求,轻量化后易变形。
- 耐腐蚀性能不足:铝合金在潮湿环境中易氧化腐蚀,表面处理层(如阳极氧化)寿命仅 2-3 年,需频繁维护。
- 成型工艺限制:复杂结构件(如异形管材、薄壁件)挤压成型时易开裂,模具损耗率高达 15%,量产成本高。
- 连接可靠性问题:铝合金与钢 / 塑料部件连接时,因热膨胀系数差异(23.1×10⁻⁶/℃ vs 11.6×10⁻⁶/℃),长期振动易松动。
前期研究开发基础:
- 材料选型储备:已测试 7 系铝合金(7075-T6)σₙ=572MPa,但加工成本高且焊接性差;掌握铝镁硅合金(Al-Mg-Si)时效强化工艺数据。
- 表面处理经验:现有阳极氧化膜厚达 15μm,盐雾测试耐蚀性达 500 小时,但成本较喷涂高 20%。
- 结构设计案例:某机型扶手采用 6063 铝合金,重量降低 25%,但承重 100kg 时挠度达 3.2mm,超过设计阈值(2mm)。
攻关目标:
- 强度提升:目标部件抗拉强度≥400MPa,屈服强度≥350MPa,满足承重 150kg 不变形。
- 轻量化率:对比钢制部件,重量降低 40%-50%,整机减重 10-15kg。
- 耐腐蚀性:表面处理后盐雾测试≥1000 小时,户外使用 5 年无明显锈蚀。
- 工艺适配性:复杂结构件成型良率≥95%,焊接接头强度保留率≥85%,成本增幅≤20%。