新能源汽車系近年來的市場熱點,而續(xù)航里程短是其面臨的主要問題：“如何提升新能源汽車續(xù)航里程？”汽車“輕量化”是主要的途徑之一。汽車“輕量化”既要求使用高強度材料又要求使用輕質(zhì)材料，而高強韌鋁合金材料滿足了以上的要求，其密度僅為鋼的1/3，采用特殊工藝可以達到高強與高韌的要求。

汽車車身、底盤結(jié)構(gòu)件實現(xiàn)以鋁代鋼，能夠明顯提升新能源汽車的運行效率，是汽車制造廠在新能源汽車領(lǐng)域重點開發(fā)的方向之一。輕量化的鋁合金結(jié)構(gòu)件普遍存在尺寸大且薄壁，要滿足其大尺寸薄壁高強高韌控形的要求是非常困難的。目前，特斯拉、豐田等知名企業(yè)研發(fā)的新能源汽車已大量采用以鋁代鋼的鋁合金結(jié)構(gòu)件，但國內(nèi)的鋁合金結(jié)構(gòu)件研發(fā)才開始，其新材料研制、高真空工藝應(yīng)用、T7熱處理等關(guān)鍵技術(shù)還不成熟，亟需在材料與工藝技術(shù)上取得突破。

廣東鴻圖科技股份有限公司（“廣東鴻圖”）接到客戶的訂單，開發(fā)一款大尺寸薄壁高強韌鋁合金產(chǎn)品為新能源汽車側(cè)梁。該產(chǎn)品為承載零件，其尺寸為1247.22mm×373.60mm×390.32mm；重量為9.8kg。該產(chǎn)品有多處位置熱節(jié)，尤其是鑄件的螺紋孔位置，該位置在壓鑄成型時容易出現(xiàn)縮孔或疏松。該產(chǎn)品多處有鉚接要求，對鑄件的力學性能與內(nèi)部質(zhì)量要求都很高。

當前，行業(yè)應(yīng)用最多的壓鑄鋁合金均不屬于高強度、高韌性的壓鑄鋁合金材料，無法滿足復(fù)雜薄壁、高強度、高韌性、抗沖擊等汽車高受力件的要求。其次，壓鑄高速高壓的特點，難以避免鋁液在型腔卷氣從而產(chǎn)生氣孔，影響鑄件的力學性能。再次，大型薄壁件的鑄件在進行熱處理時很容易變形。針對現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺陷，廣東鴻圖開發(fā)了一種高強韌壓鑄鋁合金于高真空壓鑄及其T7熱處理控形的技術(shù)，成功生產(chǎn)出這款新能源汽車側(cè)梁。其中，鋁合金材料研發(fā)通過合金中各元素含量的控制，尤其是硅含量和鎂含量的控制，獲得具有高強度高韌性的鋁合金；高真空壓鑄工藝技術(shù)采用“多重密封與多條通道抽氣”技術(shù)使型腔真空度＜40mbar以保證鑄件的氣密性要求；熱處理控形技術(shù)采用“固溶+低溫強制風冷+時效”一體化的熱處理工藝以解決大型薄壁高強高韌鋁合金產(chǎn)品。

廣東鴻圖開發(fā)的高強韌壓鑄鋁合金鑄件力學性能（T7熱處理）為抗拉強度≥230MPa，屈服強度≥160MPa，延伸率≥15%，開發(fā)的高強韌壓鑄鋁合金鑄件T7熱處理變形量為0.5mm；鑄件的外觀質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量、力學性能、鉚接要求均符合技術(shù)規(guī)范的條款。

2019年，以該技術(shù)為主體的“高強韌車身及底盤鋁合金結(jié)構(gòu)件的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及在新能源汽車上的應(yīng)用”項目被廣東省工程學會科技鑒定為國際先進水平，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)于國內(nèi)其它企業(yè)，完全媲美進口同類型的壓鑄件。

據(jù)介紹，本項目開發(fā)的高強韌汽車鋁合金結(jié)構(gòu)件，較國外生產(chǎn)件成本下降30%以上，具有較大的競爭力。目前研發(fā)的多類新能源鋁合金結(jié)構(gòu)件已經(jīng)成功量產(chǎn)并供應(yīng)廣汽、沃爾沃等多家國內(nèi)外知名汽車企業(yè)，新能源鋁合金結(jié)構(gòu)件具有廣闊的市場前景。