《汽车钣金喷涂技术》 课件 项目七 车身材料认知

汽车钣金喷涂技术任务7.1钢铁材料认知任务7.1钢铁材料认知一、金属材料的性能金属材料随着承受载荷的变大，相继发生弹性变形、塑性变形、断裂，在其变性过程中出现弹性极限、屈服强度、抗拉强度。1.弹性变形弹性变形是金属受到拉伸后能够恢复到原来的形状的能力。也就是在修理中常见的金属回弹。在受到损坏的金属板上回发生弹性变形，修理技师可以利用金属的回弹倾向进行修理，任何比较平滑的部位都可能发生回弹，即使它们受到邻近部位的影响而偏离了原来的位置，当临近部位的变形消除后，这些受影响的部位往往会跳到其原来的形状。弹性极限指的是金属即将发生塑性变形的载荷。哲学思考：毛泽东在《抗日游击战争的战略问题》中说过：“往往有这种情形，有利的情况和主动的恢复，产生于‘再坚持一下’的努力之中。用以上观点，来分析载荷与变形量的关系。任务7.1钢铁材料认知2.塑性变形塑性变形是金属发生弯曲或变成各种形状的能力。当金属的弯曲超过了它的弹性极限时，它将出现回弹的倾向，但它并不能完全回到原来的形状。发生塑性变形时它的晶体组织变成另一种结构，塑性对于车身修理技师非常重要，因为大多数受到损坏的金属都会在不同的部位发生拉伸变形（永久的变形）。3.屈服强度屈服强度是金属材料发生屈服现象时的屈服极限，亦即抵抗微量塑性变形的载荷。分为上屈服强度和下屈服强度，一般把下屈服强度作为屈服强度。4抗拉强度抗拉强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大载荷。任务7.1钢铁材料认知二、钢铁材料分类应用在车身上的钢铁材料，按期抗拉强度不同可以分为低碳钢、高强度钢、超高强度钢、热成型超高强度钢等。其在车身上的应用和抗拉强度如图所示。查询：低碳钢、高强度钢、超高强度钢、热成型超高强度钢简介任务7.1钢铁材料认知三、钢铁的强化方式1.固溶强化通过添加合金元素的方法增强材料的强度，称为固溶强化。融入的晶体颗粒使原金属晶格畸变，晶格畸变增大了错位运动的阻力，从而使合金的强度与硬度增加，但其韧性和塑性却有所下降。任务7.1钢铁材料认知2.加工硬化加工硬化指的是金属被弯曲过的部位会变得非常硬。受弯曲或加工部位的金属都会产生加工硬化，在车身制造、车身碰撞和车身修理的过程中都会产生加工硬化。在车身制造的过程中，可以利用加工硬化提高车身的强度。在车身碰撞中会产生新的加工硬化，这是碰撞损伤的根源，而不正确的维修会加剧加工硬化。加工硬化的产生原因是晶粒变形后倾向于回到原先的位置而产生的应力。任务7.1钢铁材料认知3.时效强化时效强化指的是添加合金元素再对材料进行热处理的一种强化方式。钢的热处理是通过调整加热温度和冷却速率来控制，其结果依钢铁的含碳量和合金的种类而有所不同。常见的热处理有以下四种：任务7.1钢铁材料认知①正火是指将材料加热到760℃以上40℃保持一段时间后空气冷却，可以调整材料内部结构，使机械性能得到提升。②淬火是指将材料加热到760℃以上40℃保持一段时间后急速冷却，可以使材料硬度增加，韧性下降。③回火是指将淬火的材料再次加热到一定温度后保持一段时间再冷却，可以增加材料韧性。④退火：将材料加热到760℃以上25℃后保持一段时间后慢慢冷却，可以增加材料延展性，提高冷加工性能。任务7.1钢铁材料认知文化熏陶：1.“何意百炼刚，化为绕指柔”是西晋政治家、文学家、音乐家刘琨死前留下的千古绝唱，在《晋书》中将刘琨与祖逖并列，称颂刘琨乃西晋之英杰、东晋名士之楷模。诗词原意为“怎想到经过千锤百炼的坚钢，如今却变为可以缠绕在手指上的柔软之物，引申为“哪里会想到，我堂堂硬汉子，竟落到任人宰割，不能反抗的软弱地步”。从本节时效强化和热处理的角度，分析“百炼刚”如何变为“绕指柔”。2.

唐朝诗人卢纶的古诗作品《塞下曲》其全文如下：林暗草惊风，将军夜引弓。平明寻白羽，没在石棱中。这首诗取材于《史记》中李广列传的一段记载：说的是飞将军李广晚上归来，猛然发现草中有只老虎，情急之下，奋力用箭射虎，结果将箭射入石中。等到后来李广发现原来不是老虎，仅是一块石头时，无论再怎么努力射箭，也无法将箭射入石中了。从本节时效强化和热处理的角度，分析为什么“白羽”会“没在石棱中”。敢想敢说：发黑或发蓝的钻头用气动钻钻除车身板件的过程中，因为钻头与车身板件的摩擦作用会产生大量的热量，如果操作不当或冷却不及时，可导致钻头过热发黑或发蓝，导致钻头硬度降低，极大缩短钻头使用寿命。从时效强化和热处理角度分析钻头使用寿命降低的原因并提出解决方法。硼钢就是通过时效强化获得的强度，其抗拉强度能达到1300-1400MPa,在侧面碰撞时它可以防止车内乘员免受或减少伤害。谢谢观看智慧职教国家级精品课https:///汽车钣金喷涂技术任务7.2铝合金材料认知任务7.2铝合金材料认知现代汽车的设计尝试克服两种相互冲突的需求：燃油经济性（更轻、空气动力特性和燃油感应技术）和舒适性（这通常需要更高规格和增加更多附件）。而铝合金是满足燃油经济性和舒适性的理想材料，它使车身更轻，而刚度更大。铝合金与传统钢材维修方法不同，利用正确的知识和合适的工具，很容易对其进行维修。史海泛舟：地球最多的金属是铝，在地壳中，铝的含量占到了整个地壳总质量7.5%，和铁不同的是，人们发现并冶炼铝的历史要更晚，因为铝的化学性质非常活泼，这也就导致它很不容易还原，炼铝的难度非常高。人类利用铁的历史有两千多年，但是世界上第一块金属铝，直到1825年才被英国人戴维制造出来。在两百年前，铝被视为一种非常珍贵的金属，当时的欧洲贵族把铝制作的餐具视为比黄金还要珍贵的东西，一度被视为上流社会的专属。一直到20世纪前夕，人类才发明了大量获得铝的办法，随后铝的价格开始逐渐平民化，并成为我们现在生活中再平常不过的东西。在汽车行业中，铝材应用已有多年历史。其主要性能为低密度，变形时较强的冲击能量吸收能力，高强度、耐腐蚀性和可回收性。铝材主要应用于发动机盖、车门和翼子板等车身覆盖件，但也越多地应用于车身结构部件中，甚至出现了全铝车身。任务7.2铝合金材料认知一、铝合金分类按照添加合金元素的不同，铝合金可以分为1000系列-9000系列不同的种类，在汽车车身上有应用的主要是4000系列-7000系列。铝合金系列添加合金元素热处理与否特征用途4000系列铝硅合金Al-Si非热处理型抗磨损性佳，低熔点

减震器支座和铝合金焊丝5000系列铝镁合金Al-Mg非热处理型在所有非热处理铝合金中，此种合金强度最强，且焊接性、耐腐蚀性都很好，易于加工成型铝合金复杂的冲压件、铝合金焊丝6000系列铝镁硅合金Al-Mg-Si热处理型此种合金强度强、耐腐蚀性佳且具有抗压性。良好的加工性铝合金纵梁和外板件7000系列铝锌镁合金Al-Zn-Mg热处理型此热处理合金是最强的铝合金使用于汽车的车架和保险杆加强梁任务7.2铝合金材料认知按照铝合金板件制作工艺的不同，铝合金分为铝板、挤压铝型材、压铸铝三种。挤压铝型材是用圆铝棒加热到它的临界点经过挤压机挤压成型的；压铸铝是用铝锭和合金材料，经熔炉融化，进入压铸机中模具成型。压铸铝制品形状可设计成各种形状，造型各异，方便各种方向连接，硬度强度较高。任务7.2铝合金材料认知二、铝合金特点铝合金与钢铁在密度、导热性、熔点、电阻率等物理性能方面有很大差异。材料钢铁铝合金密度（kg/dm³）7.92.7导热性(W/（㎡·K）50-60238熔点（℃）1460660电阻率Ω•mm2/m0.14-0.180.029任务7.2铝合金材料认知铝合金在空气中极易与氧气发生反应生成氧化铝，氧化铝形成的时间非常短，大约半小时之内，在处理后的铝板表面就形成一层致密的氧化铝薄膜，这层氧化铝好似盔甲阻止了铝板进一步被氧化，所以铝合金是一种难得的防腐蚀材料。任务7.2铝合金材料认知这一点与钢铁有明显的区别，在空气中形成氧化铁的时间要比形成氧化铝的时间长，但是氧化铁是个松散的结构，它并不能阻止钢铁进一步被氧化，空气通过氧化铁的缝隙接触钢铁表面使其继续腐蚀。任务7.2铝合金材料认知探索发现：机灵的小王

小王是一位有着十年经验的钣金技师，最近因薪资问题跳槽到某高端品牌4S店从事钣金修理，经过短暂的入职培训，小王顺利上岗。一天，维修店来了一辆铝合金车身的事故车，车门发生凹陷，钣喷经理指定小王进行维修。小王从来没有修理过铝合金车身，但觉得自己有十年的钢车身维修经验，应该可以修好。小王是个热爱学习的技师，他根据以前积累的知识，去除了附在铝合金表面和介子机介子上的氧化膜，顺利的完成了一半的修复任务。到饭点了，同事小李来叫小王一起去单位食堂吃工作餐，小王想干完再吃，但碍于情面去和小李匆匆吃完饭，回来想把剩下的修复任务完成，但之前可以顺利焊接的介子机介子却怎么也不能焊接到车身上。小王害怕修理不好车身对自己影响不好，灵机一动用钻头在凹陷处车门上钻了几个孔，将钩子伸进孔中拉出凹陷，并找到喷涂技师要求其直接抹上原子灰遮盖并喷漆。钣喷经理和维修接待顺利完成验车并交接给车主。请从铝合金特点分析小王饭前饭后不能顺利完成介子焊接的原因。从以上陈述中，小王的优点是什么？维修企业在经营中存在哪些问题？任务7.2铝合金材料认知三、电化学腐蚀电化学腐蚀是最为广泛的腐蚀。当车身中铝合金和钢铁在潮湿的大气中，金属