1汽车车身常用材料

汽车车身构造与维修2021/6/271主要内容主要内容：★汽车车身概述★汽车车身常用材料★汽车车身损坏分析、整形变形的测量与矫正★焊接工艺★汽车车身钣金修复基本知识、基本工艺★汽车涂装工艺基础、涂装施工★汽车车身涂料的调配与使用★汽车车身钣金及附件修复2021/6/272主要内容：第二章汽车车身常用材料

知识目标●了解车身常用金属材料的种类；●掌握车身常用的金属材料及其特点；●了解金属材料的主要性能及热处理方法；●掌握车身常用非金属材料的种类及性能；

技能目标●能辨别汽车部件材料的种类，以便对其采用正确方法修复或更换；●能分析汽车金属部件的性能，以便能在正确条件下使用。

2021/6/2732021/6/274主要内容：第二章汽车车身常用材料

一、汽车车身常用金属材料（一）汽车车身常用金属材料的种类主要有铸铁、钢、有色金属及其合金。

1.铸铁铸铁是含碳量为2.11%~6.69%的铁碳合金。铸铁具有优良铸造性能、切削加工性能以及耐磨和减振性能，铸铁的生产工艺简单、成本低，是汽车制造及其他工业中广泛应用的一种材料。2021/6/2751）根据含碳形式的不同分类白口铸铁麻口铸铁灰口铸铁2021/6/276第二章汽车车身常用材料1.铸铁1）根据含碳形式的不同分类●白口铸铁：碳主要以渗碳体形式存在；●灰口铸铁：碳大部分以渗碳体形式存在，少部分以石墨形式存在；●麻口铸铁：碳大部分以石墨形式存在，麻口铸铁是是介于白口铸铁和灰铸铁之间的一种铸铁。2021/6/277白口铸铁的耐磨性和其他抗磨材料一样，既有本身材质性能的影响，又有磨料性质。2021/6/278灰铸铁有一定的强度，但塑性和韧性很低2021/6/2791）灰铸铁2）球墨铸铁3）可锻铸铁4）蠕墨铸铁5）合金铸铁2）根据石墨形状的不同分类2021/6/2710第二章汽车车身常用材料1.铸铁2）根据石墨形状的不同分类●灰铸铁：石墨以片状分布●球墨铸铁：石墨以球状分布●可锻铸铁：由白口铸铁经长时间的高温石墨化退火而得到的一种具有团絮状石墨的高强度铸铁。●蠕墨铸铁：在灰铸铁中加入蠕化剂（钛镁合金等）和孕育剂（硅铁）进行蠕化-孕育处理后，得到具有蠕虫状石墨的铸铁。●合金铸铁：在灰口铸铁或球墨铸铁中加入一定量的合金元素而形成的铸铁。2021/6/2711

灰铸铁2021/6/2712

球墨铸铁2021/6/27132.钢钢是含碳量在0.04%~2.3%之间的铁碳合金，是汽车金属材料中应用较为广泛的一种，车身的许多板件都用钢板制成。2021/6/27142021/6/2715

碳素钢1)根据化学成分类合金钢2021/6/2716第二章汽车车身常用材料2.钢1）根据化学成分分类分为碳素钢和合金钢★碳素钢：含碳量小于2.11%的铁碳合金称为碳素钢●低碳钢：含碳量低于0.25%●中碳钢：含碳量为0.25%～0.6%●高碳钢：含碳量高于0.6%。★合金钢:在碳素钢中加入一定数量的合金元素而形成的合金称为合金钢。2021/6/2717

12)根据质量分普通钢23优质钢高级优质钢2021/6/2718第二章汽车车身常用材料2.钢1）根据品质分类分为普通钢、优质钢和高级优质钢★普通钢：硫含量不超过0.05%，磷含量不超过0.045%；★优质钢:硫含量不超过0.035%，磷含量不超过0.035%,铜含量不超过0.03%

。★高级优质钢:硫含量不超过0.03%，磷含量不超过0.035%,铜含量不超过0.025%2021/6/2719

特殊用途钢工具钢结构钢2021/6/2720第二章汽车车身常用材料2.钢1）根据用途分类分为结构钢、工具钢和特殊用途钢★结构钢：碳含量不超过0.7%，分为碳素结构钢、合金结构钢、弹簧钢；★工具钢:碳含量0.7%～1.4%，分为量具钢、刃具钢、模具钢；★特殊用途钢:具有特殊物理性能及化学性能的钢，分为不锈钢和耐热钢。2021/6/2721

3.有色金属及其合金

通常把铁和铁碳合金称为黑色金属，而把黑色金属以外的其他金属称为有色金属。

1.铝及铝合金铝：是银白色的轻金属，其熔点为660℃，相对密度为2.7g/cm3，具有良好的塑性、导电性、导热性和耐蚀性。

2.铜及铜合金：纯铜呈紫红色，又称紫铜，其熔点为1083℃，相对密度为8.9g/cm3。纯铜具有很好的导电性、良好的塑性和延展性，所以纯铜很适合于压力加工。

3.镁及镁合金：纯镁的熔点为650℃，密度为1.74g/cm3，是工业用金属中密度最小的一种。纯镁的化学性质很活泼，冶炼比较困难，所以纯镁在工业上的应用比较晚。2021/6/2722全铝发动机？铸铁发动机？你选哪一个？2021/6/2723首先需要说明的是，全铝发动机指的是缸体是否是铝合金材质，如果仅仅缸盖是铝合金，缸体是铸铁，那依旧算是铸铁发动机。2021/6/2724铝的好处：铸铁发动机更廉价？本身重量而言，因为材质的不同，全铝发动机的重量要比铸铁发动机轻很多。比如，10代三菱EVO的4B11T全铝发动机，重量比9代4G63铸铁发动机轻了整整12公斤！燃油经济性得到了根本性的提高。通常来说，车重每减少10%，燃油消耗可降低6%~8%。2021/6/2725全铝发动机散热好，抗爆性强！同样压缩比下，全铝发动机可以使用更低标号的汽油，抗爆性更强。全铝发动机也不是真的全铝如果气缸壁也是铝的，那么铝和铝之间的摩擦系数是比较大的，这样引擎的性能就受很大影响。2021/6/2726铸铁的好处：铸铁发动机更廉价？由于铸铁发动机的散热性能并不好，因此就需要配上更好的水冷系统和风冷系统。整体算下来，铸铁发动机的成本，未必就便宜，甚至更贵。铸铁发动机耐腐蚀能力更好，更耐操如果两台发动机的体积相同，那么铸铁发动机一定会比全铝发动机的缸体强度更高，所以不少高增压的发动机都采用铸铁钢铁。2021/6/2727有没有耐操的全铝发动机？答案是有的！但问题是，代价也是非常昂贵的！一款二手的老途锐V105.0TDI，也需要6万英镑，而一辆超级跑车R8也才7万英镑左右。2021/6/2728“奔驰门”——国内与国外的车身板件用材不一样！2021/6/27292021/6/2730全铝的板件一定很好？彗星”是英国德·哈维兰公司于1949年设计、1952年正式投入试飞运营的世界上第一款实用喷气式客机。1954年1月10日,一家彗星1型客机从意大利的罗马起飞，飞往英国伦敦。然而不幸的是，起飞后不到半小时，机身突然在空中爆裂，随即从9000米的高空坠入地中海，机上所有乘客和机组人员全部罹难。在1953年5月至1954年4月的不到一年的时间里，投入航线的9架“彗星”客机，竟有3架以完全相同的方式在空中解体。

事故的原因，最终被锁定在了“彗星”客机的窗框上——“彗星”的窗户被造得太大，制造飞机蒙皮的铝合金材料无法应付地面与高空气压差下的反复压力，产生变形、裂纹，最终导致金属疲劳断裂。2021/6/2731第二章汽车车身常用材料

一、汽车车身常用金属材料（二）汽车车身常用金属型材主要有钢板、钢管、型钢及有色金属薄板1.钢板汽车车身常用钢板有薄钢板、厚钢板和特殊钢板。1）薄钢板指用冷轧或热轧方法生产的厚度小于或等于4mm的钢板，厚度0.2～4mm,宽度为600～2000mm，长度为1200～6000mm,薄钢板是汽车板件的主要材料。2021/6/2732

1.钢板薄钢板厚钢板特殊钢板2021/6/2733薄钢板包括：●普通钢和优质钢薄钢板：指经冷轧或热轧直接获得的薄钢板，又称黑铁皮或黑铁板。●镀层薄钢板;在冷轧或热轧薄钢板上镀一层有色金属（锌、锡、铅）膜而形成，俗称白铁皮，分为镀锌、镀锡、镀铅三种。■镀锌薄钢板，也称为白锌板■镀锡薄钢板，也称为马口铁■镀铅薄钢板，也称为白铅板2021/6/2734

2）厚钢板通常把厚度在4mm以上的钢板称为厚钢板。●中板，厚度在4.5至小于25mm●厚板，厚度在25～60mm●特厚板，厚度超过60mm

3）特殊钢板●特殊金属复合钢板，又称双金属板●夹层钢板，用于车身下隔板和后隔板●花纹钢板，用于汽车踏板2021/6/27352.钢管钢管分为无缝钢管和有缝钢管两大类。

（1）无缝钢管：无缝钢管由整块金属轧制而成，断面上无接缝。按生产方法分为热轧管、冷轧管；按断面分圆形和异形；按壁厚分为厚壁管和薄壁管。

（2）有缝钢管：有缝钢管又称焊接钢管，用钢带成型后焊接而成。分为镀锌管（白铁管）和不镀锌管（黑铁管）两种。2021/6/27363.型钢型管分为简单断面型钢和复杂断面型钢。

（1）简单断面型钢：圆钢、方钢和角钢。

（2）复杂断面型钢：槽钢和工字钢。型钢用于制作车架、梁等车身底部构件。

2021/6/27374.有色金属薄板主要有铜板和铝板1）铜板

常用薄铜板有冷轧纯铜薄板和冷轧铜合金薄板两种。2）铝板常用薄铝板有纯铝薄板和铝合金薄板两种。2021/6/2738第二章汽车车身常用材料

二、汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理

金属材料的性能，一般为分两类：一类是使用性能，它反映金属材料在使用过程中所表现出来的特性，包话机械性能、物理性能和化学性能，它决定了金属材料的应用范围、安全可靠性和使用寿命；另一类是工艺性能，它反映金属材料在加工制造过程中的各种特性。包括铸造性能、锻压性能、焊接性能和切削加工性能等。工艺性能决定了金属材料制造零件时的难易程度。2021/6/2739第二章汽车车身常用材料

二、汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理

●金属材料的机械性能强度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度

●金属材料的物理、化学性能密度、熔点、导电性、导热性、耐磨性、耐酸性、耐碱性、抗氧化性。

●金属材料的工艺性能铸造性能、锻压性能、焊接性能和切削加工性能2021/6/2740

(一)金属材料机械性能

1.强度强度是金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的一种能力，金属材料的强度越高，表示所能承受的外力越大。

2．塑性塑性是指金属在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力。汽车许多零件在加工过程中要求材料有较好的塑性。衡量材料塑性好坏的指标是延伸率（δ）和断面收缩率（ψ）。塑性可以通过拉伸试验的方汉测得。2021/6/2741汽车是不是越坚固越硬越好？2021/6/27423．冲击韧性金属材料抵抗冲击负荷的能力，叫做冲击韧性。所谓冲击负荷就是以很大的速度作用于零件上的负荷，如汽车的悬挂机构，在汽车起步，制动或改变速度时，钢板弹簧、钢板吊耳均要受到冲击。2021/6/27434．硬度硬度是指金属材料抵抗比它更硬物体压入其表面的能力，也可以说是材料抵抗局部的变形能力。硬度值是通过硬度试验机测定的。根据测定方汉的不同，硬度可分为布氏硬度（HB）、洛氏硬度（HR）、维氏硬度（HV）和显微硬度（HL）四种。汽车板料的硬度多用布氏硬度和洛氏硬度两种方法表示。2021/6/27445．疲劳强度许多汽车零件是在重复或交变应力作用下工作的，如传动轴、连杆、弹簧等。所谓重复或交变应力，是指应力的大小和方向随时间周期性的变化。在多次重复或交变应力作用下，使金属材料在远较金属的屈服强度为低时即发生断裂的现象，称为“疲劳”。2021/6/2745

(二）金属材料工艺性能

1.金属材料的冲压性能金属在冷或热的状态时，在压力作用下，进行塑性变形的能力，叫做冲压性能，即金属可进行热锻、冷冲压、冷镦、冷挤压等的能力。如汽车车身、搪瓷制品的胎料及许多日用品都是用冲压方法制成的。2021/6/27462．金属板材的焊接性能焊接性能是指金属材料对焊接加工的适应性。金属材料的焊接性能好，则说明该金属材料易于用一般焊接方法与工艺施焊，而且焊接时不易形成裂纹、气孔、夹渣等缺陷，其接头强度可与母材相近。焊接性能差的材料必须用特定的方法与工艺进行焊接。2021/6/27473．切削加工性能

切削加工性能是指金属材料被切削加工的难易程度。金属材料的切削加工性，不仅与材料本身的化学成分、内部组织有关，还与刀具的几何参数等因素有关。工件硬度过高，刀具易磨损，切削加工困难；硬度过低，容易粘刀，且不易断屑，加工后表面粗糙。所以硬度过高或过低、韧性过大的材料，其切削性能较差。2021/6/2748第二章汽车车身常用材料三、汽车车身常用非金属材料有塑料、橡胶、玻璃、黏合剂、石棉和纸板制品、复合材料及陶瓷。（一）塑料

1.塑料的类型分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。常用热固性塑料有环氧塑料、酚醛塑料、氨基塑料和有机硅塑料等；常用热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚苯醚等。2021/6/27491.塑料的类型1）热固性塑料是指：在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料。这类塑料耐热性能好，受压不易变形，但力学性能较差。2）热塑性塑料是指：在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。这类塑料加工成形方便、力学性能较好，但耐热性相对较差、容易变形。2021/6/27504）电绝缘性能好5）耐磨性能好1）密度小2）化学稳定性好3）比强度高6）吸振和消声性能好特性2.塑料的特性2021/6/27512021/6/2752第二章汽车车身常用材料（二）橡胶橡胶是一种高分子材料，分为天然橡胶和合成橡胶两大类。2021/6/27531）良好的黏着性2）性能极高的弹性良好的热可塑性3）良好的绝缘性4）5）不透气和耐油性良好的不透水、1.橡胶的基本性能2021/6/2754米其林（绿色环保）邓禄普（运动）倍耐力（噪音大，抓地好）普利司通（耐操，耐磨）韩泰（经济）菲德勒（消音）锦湖横滨固特异马牌2021/6/27552.橡胶在汽车中的应用2021/6/2756第二章汽车车身常用材料（三）汽车玻璃汽车玻璃是构成汽车外形的重要零件之一，具有透明、隔音和保温等特点。1.钢化玻璃

是：将普通硅酸盐玻璃通过淬火（钢化处理）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，质地变得非常坚固。2.夹层玻璃（1）全钢化玻璃（2）区域钢化玻璃3.特种用途玻璃

是：一种用黏合剂将两块或三块薄玻璃板粘结在一起所组成的复合玻璃。由于夹层玻璃中间的透明胶层能与玻璃取得一样的曲率，故透明度并不受夹胶层的影响。

一般是：在钢化玻璃基础上，通过专门的工艺加工出来的具有特殊功能的汽车玻璃。2021/6/2757全钢化玻璃碎裂区域钢化玻璃的裂纹2021/6/2758第二章汽车车身常用材料（四）黏合剂黏结剂：一般又称黏结密封剂，是车身修理中一种不可缺少的材料。用它来修复零件具有工艺简单、连接可靠、成本低、不会引起零件变形和内部组织发生变化等优点。

1.点焊密封剂冲压板件点焊前涂敷在接缝处的一种密封剂。2.焊缝胶电焊后对焊缝进行密封时用的。2021/6/2759第二章汽车车身常用材料（四）黏合剂黏结剂：一般又称黏结密封剂，是车身修理中一种不可缺少的材料。用它来修复零件具有工艺简单、连接可靠、成本低、不会引起零件变形和内部组织发生变化等优点。

3.折边黏合剂主要在轿车车门、发动机罩和行李箱盖折边处的黏合密封，起防水、防锈的作用。4.风窗玻璃黏合剂用于将风窗玻璃直接黏结在窗框上。2021/6/2760第二章汽车车身常用材料（四）黏合剂

黏结剂：一般又称黏结密封剂，是车身修理中一种不可缺少的材料。用它来修复零件具有工艺简单、连接可靠、成本低、不会引起零件变形和内部组织发生变化等优点。

5.密封条黏合剂用于汽车车门、发动机盖和行李箱盖的涂漆钢板上用于黏结各种橡胶密封条，防止雨水、尘土的侵入。6.内饰件黏合剂用于汽车内饰件的黏合。2021/6/2761第二章汽车车身常用材料（五）石棉和纸板

是用石棉、填料和黏结材料制成的。它分耐油橡胶石棉板、衬垫石棉板、高压橡胶石棉