单元六 认知汽车车身材料
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汽车车身常用材料性质
汽车车身常用材料
1.车身常用金属材料 车身上常用的金属材料有钢材、轻金属、其它有色金
属。 1.1车身用钢材 （1）热轧钢板 ：800°C以上状态轧制，主要用于车
身较厚件如车架和梁。 （2）冷轧钢板：将热轧钢板酸洗后，在常温状态由
轧机轧制。加工性好，表面美观，用于车身构件。 （3）优质碳素结构钢：硫、磷含量控制在0.04以下
金属材料经过不同的热处理可以获得不同的金 属性能。
热处理可按如下分类
热处理
普通热处理 表面热处理
表面淬火 化学热处理
退火
将钢件加热到一定温度后保温一定时间，随之缓慢冷却 下 来的一种工艺操作。
目的在于：降低刚的硬度，提高钢的塑性，改善加工性能 ，细化晶粒，改善组织，消除应力，为以后热处理做准备 。
目的在于：降低淬火钢的脆性，消除或减少内 应力，提高综合机械性能，稳定工作尺寸。
表面热处理
表面热处理包括表面淬火、渗碳等。 其目的是提高表面耐磨性和抗疲劳强度， 同时内部仍有足够的屈服强度和韧性。 渗碳是向低碳钢表面层渗入碳原子，使工件表面的 碳质量分数达到0.7%-1.05%渗碳后进行热处理以 提高硬度和耐磨度。
了解材料性能的目的是维修中正确合理的选择和使 用材料，达到提高维修质量、降低加工成本！
金属材料的物理性能
·密度：材料单位体积的质量 ·熔点：金属由固态熔化成液态时候的熔化温度 ·热膨胀性：固态金属热胀冷缩的性能 ·导热性：金属传递热量的能力 ·导电性：金属传导电流的能力 ·磁性：金属能导磁的性能，如被磁铁所吸引 ·耐磨性：金属在工作中承受磨损的耐久程度
材料的冲击韧性
有些机器零件在工作时，如齿轮换挡、设备起动、刹车等， 往往受到冲击负荷的作用；还有一些机器，如锻锤、冲床、凿 岩机、气动舂砂锤等，它们本身就是利用冲击能量来工作的。 金属抵抗冲击负荷的能力称为冲击韧性。例如：汽车悬挂机构 ，汽车起步、制动时会受到很大冲击；发动机活塞、连杆、活 塞销做功时冲击很大。
汽车车身常用材料
2．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。
3．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。
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V10 5.0 TDI，也需要6万英镑，而一辆超级跑车 R8也才7万英镑左右。
“奔驰门”——国内与国外的车身板件用材不一样！
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。
3.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。
汽车车身构造与修复：学习单元六汽车涂装损伤部位前处理幻灯片PPT
先把软管调整到距离修理部位8in～10in的地方，然后再施加压 力。砂流与表面夹角应保持在20°到30°之间。这样，就可避免砂粒反 弹到操作喷砂机的工作者身上。 小提示：喷砂时应特别注意观查喷射表面，喷射薄金属板时，高压气 体与粗糙的喷射物容易使金属薄板翘曲变形。
④仔细观察喷砂表面，喷砂可以暴露出隐藏在金属薄板上的锈蚀 小孔，在出现这种情况时，应该尽可能把所有的小孔部暴露出来，喷 砂本身的主要目的就是为了要使薄金属板的修理部位暴露出这些弱点 ，在锈蚀表面喷涂底涂层之前，应将所有的小孔都焊好磨平。
⑤清除干净涂层之后，要用喷气枪把车身表面其它部位的砂粒吹 掉，特别是玻璃上的砂粒应吹干净，不然，这些砂粒或磨料最终会使 挡风玻璃上的雨刮器被砂粒卡住，从而划伤玻璃表面。
⑥最好在清除干净旧涂层之后，尽快地涂上底涂层。因为经喷砂 处理的表面新金属完金裸露后，很容易产生锈蚀。
（3）化学方法清除旧漆法 ①清除大面积涂层旧漆时最好使用化学除漆剂，对于使用动力打
⑤电脑检测仪法。利用电脑调色系统可直接获得原车面漆的有关资 料，这是目前涂装行业中普遍使用的检测方法。此方法方便快捷，只 需将原车车身加油口外盖拿来，利用仪器很快就能准确无误的判别面 漆的类型。
4、清除旧涂层的方法 大多数的涂层损坏是逐步进行。任何形式的修理都无法使这些状
况的发展停止，事实上，每次修理通常甚至会加速表面涂程的恶化， 如果旧的表面涂层严重老化结疤，就不适合修补涂装了。一旦出现这 种情况，就应该将旧涂层彻底清除干净。可使用下述三种方法，来将 旧涂层从金属表面清除干净分别是打磨或研磨清除、喷砂清除、化学 清除法。
评价与反馈 某油漆工小王，在喷涂车身过程中发现车身漆面咬起，请分析漆
面为何咬起，并简述。
损伤板件前处理
④仔细观察喷砂表面，喷砂可以暴露出隐藏在金属薄板上的锈蚀 小孔，在出现这种情况时，应该尽可能把所有的小孔部暴露出来，喷 砂本身的主要目的就是为了要使薄金属板的修理部位暴露出这些弱点 ，在锈蚀表面喷涂底涂层之前，应将所有的小孔都焊好磨平。
⑤清除干净涂层之后，要用喷气枪把车身表面其它部位的砂粒吹 掉，特别是玻璃上的砂粒应吹干净，不然，这些砂粒或磨料最终会使 挡风玻璃上的雨刮器被砂粒卡住，从而划伤玻璃表面。
⑥最好在清除干净旧涂层之后，尽快地涂上底涂层。因为经喷砂 处理的表面新金属完金裸露后，很容易产生锈蚀。
（3）化学方法清除旧漆法 ①清除大面积涂层旧漆时最好使用化学除漆剂，对于使用动力打
⑤电脑检测仪法。利用电脑调色系统可直接获得原车面漆的有关资 料，这是目前涂装行业中普遍使用的检测方法。此方法方便快捷，只 需将原车车身加油口外盖拿来，利用仪器很快就能准确无误的判别面 漆的类型。
4、清除旧涂层的方法 大多数的涂层损坏是逐步进行。任何形式的修理都无法使这些状
况的发展停止，事实上，每次修理通常甚至会加速表面涂程的恶化， 如果旧的表面涂层严重老化结疤，就不适合修补涂装了。一旦出现这 种情况，就应该将旧涂层彻底清除干净。可使用下述三种方法，来将 旧涂层从金属表面清除干净分别是打磨或研磨清除、喷砂清除、化学 清除法。
评价与反馈 某油漆工小王，在喷涂车身过程中发现车身漆面咬起，请分析漆
面为何咬起，并简述。
损伤板件前处理
汽车的原材料
汽车的原材料
汽车作为现代社会中不可或缺的交通工具，其制造涉及到众多原材料。
汽车的
原材料包括金属材料、非金属材料、塑料材料等多种类型，它们共同构成了汽车的各个部件，保障了汽车的性能和安全。
首先，金属材料是汽车制造中不可或缺的原材料之一。
汽车的车身主要由钢铁
材料构成，钢铁材料具有优良的强度和韧性，能够有效保护车内乘客的安全。
此外，铝合金也被广泛应用于汽车制造中，它具有轻质、耐腐蚀的特点，能够降低汽车的整体重量，提高燃油效率。
另外，铜、镁、镍等金属材料也在汽车的电子设备、发动机等部件中扮演着重要角色。
其次，非金属材料也是汽车制造中不可或缺的原材料之一。
橡胶、玻璃纤维等
材料被广泛应用于汽车的密封件、悬挂系统、车窗等部件中，它们具有良好的耐磨损性和耐高温性能，能够保障汽车的正常运行。
同时，陶瓷材料也被用于汽车的刹车系统，其高温稳定性和耐磨损性能能够有效提升刹车系统的性能。
此外，塑料材料在汽车制造中也占据着重要地位。
塑料材料具有轻质、成型性好、耐腐蚀等优点，被广泛应用于汽车的内饰件、外观件、隔音件等部件中。
通过使用塑料材料，汽车的整体重量得以降低，同时还能够提升汽车的整体造型美观度。
总的来说，汽车的原材料涉及到金属材料、非金属材料、塑料材料等多种类型，它们共同构成了汽车的各个部件，保障了汽车的性能和安全。
随着科技的不断发展，汽车原材料的应用也在不断创新，以满足汽车对于轻量化、高强度、高性能的需求。
汽车作为现代社会中不可或缺的交通工具，其制造离不开各种原材料的支持，而这些原材料的不断创新和应用也将推动汽车制造技术的不断进步。
汽车车身结构基本知识
汽车车身结构基本知识
汽车车身结构是指汽车的外壳，由车门、车窗、车顶、车尾等部分组成，是汽车重要的组成部分。
汽车车身结构对于汽车的安全性、舒适性、外观设计等方面都有重要的影响。
汽车车身结构的基本知识包括以下几个方面：
1. 车身材料：汽车车身结构常用的材料有钢铁、铝合金、碳纤维等。
不同材料具有不同的特点，如钢铁强度高、耐压性好，但重量大；铝合金轻量化效果好，但成本较高；碳纤维强度高、轻量化效果好，但价格昂贵。
2. 车身结构形式：汽车车身结构形式包括三厢式、两厢式、旅行车、SUV等。
不同形式的车身结构适用于不同的场景和需求。
3. 车身连接方式：汽车车身连接方式包括焊接、螺栓连接、夹紧连接等多种方式。
不同的连接方式对于车身的结构强度、耐久性等方面都有影响。
4. 车身设计：汽车车身设计包括前脸设计、车身线条、车尾设计等多个方面。
设计合理的车身可以提高汽车的美观度，同时也能影响汽车行驶的气动性能，进而影响燃油经济性。
5. 车身加工工艺：汽车车身加工工艺包括冲压、折弯、钣金、喷涂等多个环节。
不同的加工工艺对于车身的质量、外观、耐久性等方面都有影响。
以上是汽车车身结构的基本知识，了解这些知识可以帮助我们更加深入地了解汽车的重要组成部分，也有助于我们选择合适的汽车。
车身结构材料详细
来控制；热处理的结果依金属的含碳量和合金 的种类而有所不同。
14
15
车身结构材料
? 正火处理
? 正火处理是将材料加热到 850度后，以空气来 冷却的一种热处理过程。
? 当钢铁经过机械加工产生塑性变形后，其内部 结构将变得散乱，而造成强度不均，此时可籍 正火处理来整顿其内部结构，改善机械特性。
16
5
车身结构材料
? 高强度钢的加工方法
? 热处理构材料
? 高强度钢对车身修理的影响：
? 当高强度钢受到碰撞而变形时，它比低碳钢更难 修复到原来的形状。在常规修理中，需要采用加 热的方法来释放拉伸应力或焊接新的零部件。在 使用高强度钢后，这种加热需要受到严格控制， 或者根本不能加热，否则会对零部件造成结构上 的损害。
? 根据经验，对其加热温度不超过 370-480 度,加热 时间不超过 3分钟,适合气体保护焊接 ,大多数汽车 制造商不赞成采用氧乙炔焊接来修理这种钢材
21
车身结构材料
? B、高抗拉强度钢板HSS
? 又称Si-Mn固溶体淬火钢，增加了硅、锰和碳 的含量，使抗拉强度得到提高，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 另一种高抗拉强度钢，具有优异的加工和冲压 性能，这种钢主要用于车门边护板、保险杠加 强筋等。
19
车身结构材料
? 高强度钢板的分类： ? A、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，它是最近几年新出现的一种钢，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。
20
车身结构材料
? A、高强度、低合金钢板HSS
? 高强度低合金钢在美国生产的车上都有应用，可 以用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面板、保 险杠加强筋、车门立柱等
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车身结构材料
? 正火处理
? 正火处理是将材料加热到 850度后，以空气来 冷却的一种热处理过程。
? 当钢铁经过机械加工产生塑性变形后，其内部 结构将变得散乱，而造成强度不均，此时可籍 正火处理来整顿其内部结构，改善机械特性。
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车身结构材料
? 高强度钢的加工方法
? 热处理构材料
? 高强度钢对车身修理的影响：
? 当高强度钢受到碰撞而变形时，它比低碳钢更难 修复到原来的形状。在常规修理中，需要采用加 热的方法来释放拉伸应力或焊接新的零部件。在 使用高强度钢后，这种加热需要受到严格控制， 或者根本不能加热，否则会对零部件造成结构上 的损害。
? 根据经验，对其加热温度不超过 370-480 度,加热 时间不超过 3分钟,适合气体保护焊接 ,大多数汽车 制造商不赞成采用氧乙炔焊接来修理这种钢材
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车身结构材料
? B、高抗拉强度钢板HSS
? 又称Si-Mn固溶体淬火钢，增加了硅、锰和碳 的含量，使抗拉强度得到提高，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 另一种高抗拉强度钢，具有优异的加工和冲压 性能，这种钢主要用于车门边护板、保险杠加 强筋等。
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车身结构材料
? 高强度钢板的分类： ? A、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，它是最近几年新出现的一种钢，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。
20
车身结构材料
? A、高强度、低合金钢板HSS
? 高强度低合金钢在美国生产的车上都有应用，可 以用来制造前后梁、车门槛板、保险杠面板、保 险杠加强筋、车门立柱等
《轿车车身材料》幻灯片
低变形鼓 凸成形
浅的鼓凸成形 和深冲成形
低变形下的高n值、 高γ值、低屈强比、
BH值
低屈服点、高n值、 表面质量
深冲成形 鼓凸成形
ห้องสมุดไป่ตู้
低屈服点、高延展 性、高n值、高γ值、
表面质量
和浅的深冲成 低屈服点、高n值、
形和鼓凸成形
表面质量
表1-2 典型的车身内板件及其性能要求
分类
典型零件
零件的性 能要求
一般板件 难成形内板 超难成形内板
冷
拉深加工用 SAFC-R ○ ○ ○ ○
轧
烘烤硬化型 SAFC-RB ○
钢
深冲加工用 SAFC-E ○ ○ ○ ○
板
低屈强化型 SAFC-D
○○ ○ ○ ○○ ○ ○
热侵镀 拉深加工用 锌钢板 烘烤硬化型
AS-R AS-RB
○ ○○○ ○
在寒冷地带为防止冰雪冻结，道路要撒盐； 在海风吹拂的沿海地带及酸雨严重的工厂地区， 为防止汽车的腐蚀，通常采用防锈钢板，即外表 镀锌、镀锡、镀铝等外表处理钢板。防锈钢板分 热浸镀式、电镀式、涂漆式、电镀+涂漆式等， 分别用于不同类型的板材及不同部位。外表镀层 有Fe-Zn、Ni-Zn合金。合金化镀锌钢板根据制 造方法的不同可分为合金化电镀锌钢板和合金化 热浸镀锌钢板，见表1-5。主要用于加强肋和托 架类、摇臂外壳等。
低屈强比、高n 值、高γ值、延
展性、BH性
深冲成形 鼓凸成形
低屈服点、高延 展性、高n值、
高γ值、
超深冲成形 拉深凸缘成形
低屈服点、高延 展性、高n值、
高γ值、
深冲成形 拉深凸缘成形
高延展性 耐缺口敏感性
帽型深冲成形
【实用资料】汽车车身材料PPT
• 将钢加热到临界温度以上30-50 ℃，经保温一 定时间后在水或盐水或油中快速冷却，以获得 高硬度组织的一种热处理工艺。
• 淬火的关键是冷却，冷却效果直接决定钢淬火 的组织和性能。
• 把淬火后的钢重新加热到某一温度，保温一段 时间后置于空气或水中冷却的工艺。
• 目的在于：降低淬火钢的脆性，消除或减少内 应力，提高综合机械性能，稳定工作尺寸。
各种冷热加工对材料性能的要求。如冲压性能、焊接性能、 铸造性能、切削性能、热处理性能等。
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。 常用塑性和变形抗力来衡量，塑性越大则变形抗力越小， 其压力加工性能越好。
金属材料对焊接加工的适应性。 金属材料焊接性 能越好，则说明金属材料易于用一般焊接 方法与工艺焊接，而且焊接时不易出现裂纹、气孔、夹渣 等缺陷，其接头强度可与木材相近。
将钢加热到转变温度以上30-50 ℃，经保温一定时间后在空气中冷却的一种操作方法。
抵抗拉力作用而不致断裂的能力。
不锈钢主要由铁、铬及含量不同的碳元素合金组成。
①高强度低合金钢（HLSA）0.
低 中 抵抗拉力作用而不致断裂的能力。
高
低
中
高
碳பைடு நூலகம்
碳
碳
合
合
合
钢
钢
钢
金
金
金
<0.25% 0.25%-0.6% >0.6%
削加工性能。 （4）低合金高强度钢 为汽车车身轻量化开拓新途径
碳的质量分数大于2. 退火的方法：完全退火、球化退火和去应力退火。
• 中碳钢正火可以提高强度和硬度。 冷却至200-300 ℃出炉空冷。
金属材料焊接性 能越好，则说明金属材料易于用一般焊接方法与工艺焊接，而且焊接时不易出现裂纹、气孔、夹渣等缺陷，其接头强 度可与木材相近。 目的在于：降低淬火钢的脆性，消除或减少内应力，提高综合机械性能，稳定工作尺寸。 金属材料对焊接加工的适应性。 （6）表面处理钢板 其目的是提高表面耐磨性和抗疲劳强度， 渗碳是向低碳钢表面层渗入碳原子，使工件表面的碳质量分数达到0.
轿车车身材料
14.5 19.0 10.0 9.6
14.0 17.0
表1.8 铝车轮的力学性能
类别
材料
制造方法 试样位置 抗拉强度/9.8(MPa) 屈服强度/9.8(MPa) 延伸率/(%)
AG4C-F
金属型 铸造
金属型 铸造
铸件 AG4CH-T6 AG7A-F
低压 铸造
液态 铸造
低压 铸造
后凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
后凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
后凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
凸缘 后轮缘 轮辐
凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
20.8 19.4 18.0 16.5
23.7~27.1 22.6~29.0 24.7~27.1 21.9~24.3
20.7~26.2 22.5~25.1 20.6~21.7 18.6~21.3
8.9 30.6 30.2
表1-5 汽车用表面处理钢板及其特点（一）
类别 特点
镀层材料及厚度
可 双面、单面镀
加
电镀量/
工 （g/m2）
范 围 板厚/（mm）
板宽/（mm）
特点
热浸镀钢板 （银亮合金）
Zn-Fe合金 6μ
双面、单面
30~90
0.7~2.3
610~1829 漆料耐蚀性、 耐多孔性优
良 热浸镀材料 的加工性稍
有下降
○ ○○
轧
深冲加工用
SANH
○ ○○
钢
低屈强比型 SAFH-D
○○
板
一般加工用
SANC
○○ ○ ○ ○
冷
拉深加工用 SAFC-R ○ ○ ○ ○
轧
烘烤硬化型 SAFC-RB ○
钢
深冲加工用 SAFC-E ○ ○ ○ ○
14.0 17.0
表1.8 铝车轮的力学性能
类别
材料
制造方法 试样位置 抗拉强度/9.8(MPa) 屈服强度/9.8(MPa) 延伸率/(%)
AG4C-F
金属型 铸造
金属型 铸造
铸件 AG4CH-T6 AG7A-F
低压 铸造
液态 铸造
低压 铸造
后凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
后凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
后凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
凸缘 后轮缘 轮辐
凸缘 后轮缘 轮辐 轮毂
20.8 19.4 18.0 16.5
23.7~27.1 22.6~29.0 24.7~27.1 21.9~24.3
20.7~26.2 22.5~25.1 20.6~21.7 18.6~21.3
8.9 30.6 30.2
表1-5 汽车用表面处理钢板及其特点（一）
类别 特点
镀层材料及厚度
可 双面、单面镀
加
电镀量/
工 （g/m2）
范 围 板厚/（mm）
板宽/（mm）
特点
热浸镀钢板 （银亮合金）
Zn-Fe合金 6μ
双面、单面
30~90
0.7~2.3
610~1829 漆料耐蚀性、 耐多孔性优
良 热浸镀材料 的加工性稍
有下降
○ ○○
轧
深冲加工用
SANH
○ ○○
钢
低屈强比型 SAFH-D
○○
板
一般加工用
SANC
○○ ○ ○ ○
冷
拉深加工用 SAFC-R ○ ○ ○ ○
轧
烘烤硬化型 SAFC-RB ○
钢
深冲加工用 SAFC-E ○ ○ ○ ○