汽车车身材料运用技术

1、 学习目标了解汽车车身材料的种类任务一了解车身材料的特点和性质任务二掌握车身材料的修复特点任务三汽车车身材料运用技术汽车车身修复技术黄靖淋任务四掌握车身材料的热加工工艺汽车车身修复技术车身材料既要满足车身设计、生产制造、装配、维护方面的要求；还要满足使用、安全等方面的要求，即满足强度、刚度、耐腐蚀、拉延性以及可焊接，易加工成型等方面的要求，所以轿车车身用材料种类较多。汽车车身修复技术一、汽车车身用材料 钢材高强度钢板 铝合金 非金属复合材料特殊处理钢高强度、低合金钢（HSLA）高抗拉强度钢（HSS）超高强度钢（UHSS）玻璃塑料橡胶热轧、冷轧钢板（车身、横梁、纵梁、车身内部钢板、底盘零件、车身

2、外部板件）碳纤维玻璃纤维汽车车身修复技术1.钢材定义：以铁为主要元素、含碳量一般在2%以下，并含有其他元素的材料。钢的分类按品质分普通钢（P0.045%，S0.050%） 优质钢（P、S均0.035%） 高级优质钢（P0.035%，S0.030%） 按化学成份碳素钢： a.低碳钢（C0.25%）； b.中碳钢（0.25C0.60%）； c.高碳钢（C0.60%）。 合金钢： a.低合金钢（合金元素总含量5%） b.中合金钢（合金元素总含量510%） c.高合金钢（合金元素总含量10%）。 汽车车身修复技术 2.车身常用钢材（1）热轧钢板钢板是在800C以上高温下轧制的,它的厚度在1.68mm之

3、间，制造车架、骨架、梁。汽车车身修复技术（2）冷轧钢板由热轧钢板经过酸洗后冷轧变薄，并经过退火处理而成。（滚轧后，钢板内部结构变硬，退火软化）冷轧钢板在较低的温度下轧制的,它的厚度精度高,表面质量好，表面非常平滑，厚度为0.41.4mm。并且有良好的可压缩性，大多数整体式车身都采用冷轧钢板制成。主要用途：大多数的汽车车身组件。汽车车身修复技术（3）低碳钢板含碳量低的钢材很软, 便于加工,可以很安全的进行焊接、热收缩和冷加工，它的强度不会受到严重影响。但是低碳钢容易变形，质量大，现在改用高强度钢来制造汽车上需要承受载荷的零部件。汽车车身修复技术（4）高强度钢高强度钢指强度高于低碳钢的各种类型的钢

4、。一般强度为200N/mm2以上。整体式车身要求使用高强度钢。相同的强度，高强度钢板的厚度比一般钢板薄，以降低车辆重量。汽车车身修复技术高强度钢板的分类高强度、低合金钢板（HSLA）又称回磷钢，通过在低碳钢中加入磷来提高钢的强度，以低碳(0.1%)和低硫(0.015%)为主要特征，加入Mn、Si、Al、Cr、Ni、Mo、Cu、Al、Nb、V、Ti、N、Nb、V、Ti、Mn、Si、Mo，具有低碳钢类似的加工特性，为汽车外部面板和车身提供更高的抗拉强度。用于制造：前后纵梁、门槛板、保险杠加强筋和车门立柱等。汽车车身修复技术高抗拉强度钢（HSS）又称沉淀淬硬钢，增加了硅、锰和碳的含量，使抗拉强度得到

5、提高，过去被用来制造悬架装置有关的构件和车身。沉淀淬硬钢是高抗拉强度钢，具有优异的加工和冲压性能，用于车门边护板、保险杠加强筋等。汽车车身修复技术超高强度钢（UHSS）这种钢没有合金元素，但它的抗拉强度可达普通低碳钢的10倍，其高强度来源于在成形和加工过程中产生的特殊微粒(马氏体、贝氏体、铁素体组织构成)组成。有些超高强度钢内部加入其他金属元素（如硼合金钢），强度可达13501400N/mm2汽车车身修复技术各种钢材在车身上的运用汽车车身修复技术汽车车身修复技术3.特殊处理钢（1）防锈钢板防锈钢板表面有镀层，镀层的种类有镀锌、镀铝和镀锡。镀锌和镀铝比钢板容易腐蚀，而镀锡防腐蚀能力则比钢板好。镀

6、锌钢板对碱性环境的防腐性好，一般用于车身钢板；而镀铝钢板对酸性环境的防腐性好，一般用于排气管护板；镀锡钢板则用于燃油箱。防锈钢板种类用途镀锌钢板熔融镀锌双层镀锌车身钢板车门、发动机等镀锡钢板燃油箱镀铝钢板排气管护板汽车车身修复技术在车身中应用最广泛的是镀锌钢板。车身用的镀锌钢板有单面镀锌和双面镀锌两种，双面镀锌钢板一般用在车身的下部板件，如车身地板、挡泥板、发动机罩等部位，这些部位经常接触腐蚀物质，需要重点防护。单面镀锌一般用在不经常接触腐蚀物质的部件，如车身上部的板件。汽车车身修复技术4.铝合金车身板件用铝合金，重量约为钢板的二分之一的铝合金，却具有与钢板相同的强度。铝合金比强度高，有很好的

7、挤压性能，能得到复杂截面的构件，从结构上补偿了部件的刚度；吸能性好，碰撞安全性优势明显，而且由于车身质量减轻，在碰撞时产生的动能减小。汽车车身修复技术 . 耐蚀性好密度低是钢的1/3 不易生锈柔性的强度设计 在常温下的强度不低于铸铁高的导热性能 约比铝高三倍表面美观 无色透明的氧化膜铸造性好 溶化温度低，易成复杂形状 切削性好 是铸铁的4-5倍，工具磨损小 耐磨性好汽车车身修复技术铝合金在车身中应用的示例年代厂家车型使用部位1982奥迪AUDI100C3车门里板 车门窗框 前保险杠横梁1984马自达 SANBANA RX-7发动机罩1989日产SKYLINE发动机罩 前翼子板1991本田ACU

8、RA SX全铝车身1992铃木敞篷车活动顶盖 后支柱1993福特SYNTHENS2010全铝车身1994奥迪AUDI A8全铝车身奥迪A8 第一代铝合金ASF车身 奥迪 A2第二代铝合金ASF车身新奥迪A8第二代铝合金ASF车身汽车车身修复技术铝合金概念以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰等。车身中的铝合金，依照它们在车身中应用的要求，可分为铸造件、冲压件、压铸件。车身板件大部分使用压铸件。压铸件用来制造能够承受大载荷的部件，明显减轻质量但同时还具有高的强度。这些板件具有复杂的几何形状，通常是用真空压铸的方式生产，使它具有高强度。它还具有高的延展性，良好的焊接性能，较高的塑性，

9、保证它在碰撞时有很高的安全性。这些压铸件的铝合金类型是铝硅、铅镁系列铝合金，合金中主要合金元素是镁、硅，有的加入铜。汽车车身修复技术铸造铝合金 直接用铸造方法浇注或压铸成零件或毛坯的铝合金。 变形铝合金 是经熔炼铸成铸锭后，在经过热挤压加工形成各种型材、棒材、管材和板材。 离合器壳体、变速箱壳体等壳体类零件；发动机部件；保险杠、轮辋、制动钳等非发动机结构件。仪表板等装饰件。制造保险杠、发动机罩、车门行李箱等车身面板、车轮的轮辐、轮罩、轮外饰罩等结构件汽车车身修复技术 全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件，车身零件数量从50个减至29个，车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭

10、转刚度提高了60%，还比同类车型的钢制车身车重减少50%。汽车车身修复技术铸造铝合金主要有： 铝硅系、铝铜系、铝镁系及铝锌系四种，以铝硅系应用最广泛。代号用“ZL”加三位数字表示，第一位数表示合金类别（1为铝硅系，2为铝铜系，3为铝镁系，4为铝锌系），第二、三位数字为合金序号。例如ZL102表示2号铝硅系铸造铝合金。牌号由Z和铝的化学元素符号、主要合金元素符号及合金元素名义百分含量的100倍的数字组成。汽车车身修复技术5.非金属材料玻璃材料：钢化玻璃、夹层玻璃、除霜玻璃、反光玻璃、智能玻璃、新型玻璃等；塑料材料：聚丙烯（PP）、聚氨酯（PUR）、聚氯乙烯（PVC）、热固性复合材料、ABS、尼龙

11、（PA）、聚乙烯、聚酯（PET）等；橡胶材料：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、乳聚丁苯橡胶、丁基橡胶、脂橡胶、三元乙丙橡胶、 氢化丁晴橡胶、耐油性硅橡胶、氟橡胶等；胶粘剂：车身用胶、内饰用胶、发动机用胶、底盘部件用胶和汽车制造中工艺用胶等；汽车车身修复技术（1）车用玻璃 钢化玻璃钢化玻璃是将普通玻璃淬火使其内部组织形成一定的内应力，从而使玻璃的强度得到加强。在受到冲击破碎时，玻璃会分裂成带钝边的小碎块，对乘员不易造成伤害。汽车车身修复技术区域钢化玻璃区域钢化玻璃是钢化玻璃的一个新品种，它经过特殊处理，能够在受到冲击破碎时，其玻璃的裂纹仍可以保持一定的清晰度，保证驾驶人的视野区域不受到影响。目前汽

12、车风窗玻璃以夹层区域钢化玻璃为主，能承受较强的冲击力。汽车车身修复技术夹层玻璃夹层玻璃内部有一种透明可黏合性的塑料膜，贴在二层或三层玻璃之间，它将塑料的强韧性和玻璃的坚硬性结合在一起，增加了玻璃的抗破碎能力。汽车车身修复技术（2）塑料塑料的种类很多，按其热性能不同，可分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。热固性塑料是经过一次固化后，受热不再软化，只能塑制一次的塑料。这类塑料耐热性好，受压不易变形，但力学性能较差，常用的有环氧树脂、酚醛树脂、氨基树脂、有机硅树脂等。热塑性塑料是指受热时软化，冷却后又变硬，可反复多次加热塑制的塑料。这类塑料加工形成方便、力学性能好，但耐热性相对较差、容易变形。热塑性塑

13、料数量很大，约占全部塑料的80，常用的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酞胺等。汽车车身修复技术汽车车身修复技术（3）橡胶橡胶是一种有机高分子弹性化合物。橡胶制品在汽车工业中应用很广泛，汽车上的橡胶制品很多，不仅用来制造轮胎，而且用来制作风扇皮带、各种皮管、缓冲垫、门窗密封胶带、制动皮碗、油封等。就轮胎一项，在汽车运输企业的运输成本中，轮胎消耗占10%左右。因此了解橡胶的基本知识，对汽车使用和维修人员来说是十分必要的。汽车车身修复技术6.复合材料复合材料应满足的条件由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组成；用人工方法制造的；性能优于各组分单独存在时的性能，具有协同增强的特

14、点。复合材料的发展历史玻璃纤维增强材料碳纤维增强树脂基复合材料陶瓷基复合材料有机纤维复合材料金属基复合材料汽车车身修复技术复合材料在车身上应用BMW CFRP 侧围骨架复合材料的框架结构 复合材料车身顶盖举升门总成 复合材料备胎总成汽车车身修复技术复合材料 梅塞德斯奔驰SLR 跑车保时捷的碳纤维发动机罩道奇Viper跑车的碳纤维车架结构 使用了一体式碳纤维车架的Ferrari F50轻质高强、耐撞击，抗断裂韧性好、减振，隔音性能好、耐腐蚀性能好、热性能好、工艺性能优良。汽车车身修复技术7.汽车用密封胶汽车用密封胶密封胶粘接和密封汽车的双重作用，是解决三漏的有效措施。密封胶在汽车生产中可简化工艺

15、，节省材料，增强构件强度，尤其在防震隔热、防腐、防锈、防漏、防松、降低噪音、减轻自重、舒适安全等方面有特殊作用，已成为现代汽车生产中必不可少的材料。汽车车身修复技术 汽车车身修复技术 汽车车身修复技术 汽车车身修复技术汽车隔音材料汽车车身修复技术隔音泡沫汽车车身修复技术汽车防撞胶汽车车身修复技术二、车身材料的性质金属材料，特别是钢铁，是现代机器制造业的基本材料，也是汽车工业的基本材料。汽车在使用与维修中，为了能正确地加工和合理选用金属材料，必须充分了解和掌握金属的使用性能和工艺性能。使用性能：在正常工作条件下材料所具备的能力。它包括机械（力学）性能、物理性能和化学性能三个方面。汽车车身修复技术

16、1、强度和塑性（1）强度强度是指金属材料在静载荷作用下，抵抗变形和破坏的能力。汽车车身修复技术（2）弹性弹性是金属材料的一种特性，它可以使因外力作用而变形的金属在外力消除后回复原状。可回复的变形称为弹性变形，而金属材料的这种特性即被称为弹性。汽车车身修复技术（3）塑性塑性：金属材料断裂前产生永久变形而不被破坏的能力。当钢板被作用力弯曲后，它会按原始形状回复稍许，但仍然保持弯曲状态，这种情况即称为塑性变形。物体无法回复到原始形状的特性被称为塑性。汽车车身修复技术 许多汽车车身部件如翼子板、发动机盖、车顶板等就是利用钢材塑性原理，运用大尺寸钢板冲压制成，若无外力作用其形状就不再改变。汽车车身修复技

17、术加工硬化金属材料在塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象称加工硬化。加工硬化给金属件的进一步加工带来困难。冷轧钢板的过程中会愈轧愈硬以致轧不动，因而在加工过程中安排中间退火，通过加热消除其加工硬化。在切削加工中使工件表层脆而硬，从而加速刀具磨损、增大切削力等。它可提高金属的强度、硬度和耐磨性，特别是对于那些不能以热处理方法提高强度的纯金属和某些合金尤为重要。汽车车身修复技术2.硬度材料抵抗其他硬物压入其表面的能力。衡量材料软硬程度。 最常用的硬度试验为 布氏硬度(HB) 洛氏硬度(HR)汽车车身修复技术（1）布氏硬度用硬质合金球作为压头所测得的布氏硬度用符号HBW表示，适用于测量硬

18、度不超过650的材料。布氏硬度的表示方法规定为： 符号HBS和HBW前面的数值为硬度值，符号后面按以下顺序表示试验条件：压头球体直径（）、试验载荷（Kgf）、试验载荷保持时间（S）（1015S不标注）。 例120 HBW10/1000/30汽车车身修复技术（2）洛氏硬度洛氏硬度采用直接测量压痕深度来确定度值的。我国常用的是HRA、HRB、HRC三种。洛氏硬度值的表示方法规定为：硬度符号前面注明硬度值，例如52HRC、70HRA。汽车车身修复技术三、钢的热处理 热处理是改善金属材料使用性能和工艺性能的一种非常重要的工艺方法，它是强化金属材料，提高产品质量和寿命的主要途径之一。热处理就是将钢在固态下通过加热、保温和不同的冷却方式，改变金属内部组织结构，从而获得所需性能的操作工艺，其工艺曲线如图所示。 汽车车身修复技术1.加热对金属的影响随着温度上升，金属变得柔软（张力减小）。金属结构依温度上升而改变。实施加热冷却的热处理过程，会改变金属的特性（淬火使铁变硬、变脆，回火是铁变得较有韧性）。金属会氧化。 维修车