第2章--汽车车身常用材料概要课件.ppt

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1、目录目录 普通的钢材已经不能适应汽车车身发展的需要，取而代之的是在车身上开始大量应用不同种类的新材料，如高强度钢、超高强度钢、铝合金、高分子塑料等。新材料的大量应用使车身板件的性能发生了非常大的改变，传统的修理方法已经不能很好修复已损坏的车身板件，所以要了解车身上主要材料的种类和性能，才能有针对性地对新型车身进行高质量的修复。知识目标1了解车身常用金属材料的种类；2掌握车身常用的金属材料及其特点；3了解金属材料的主要性能及热处理方法；4掌握车身常用非金属材料的种类及性能；目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料1.1.1.1.铸铁铸

2、铁铸铁铸铁 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。目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料1 1 1 1）根据含碳形式的不同分类）根据含碳形式的不同分类）根据含碳形式的不同分类）根据含碳形式的不同分类白口铸铁麻口铸铁麻口铸铁麻口铸铁麻口铸铁灰口铸铁灰口铸铁灰口铸铁灰口铸铁目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料1 1）灰铸铁灰铸铁灰铸铁灰铸

3、铁2 2）球墨铸铁）球墨铸铁）球墨铸铁）球墨铸铁3 3）可锻铸铁可锻铸铁可锻铸铁可锻铸铁4 4）蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁蠕墨铸铁5 5）合金黄色铸铁）合金黄色铸铁）合金黄色铸铁）合金黄色铸铁2 2 2 2）根据石墨）根据石墨）根据石墨）根据石墨形状的不同形状的不同形状的不同形状的不同分类分类分类分类目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料2.2.2.2.钢钢钢钢钢是含碳量在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。目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车

4、身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料uu碳素钢碳素钢碳素钢碳素钢1)1)根据化学成根据化学成分类分类uu合金钢合金钢合金钢合金钢目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料1 12)2)2)2)根据质量分根据质量分根据质量分根据质量分 普通钢普通钢普通钢普通钢2 23 3l l优质钢优质钢优质钢优质钢l l高级优质钢高级优质钢高级优质钢高级优质钢目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料目录目录2.1.1汽车车身常用金属材料的种类2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常

5、用的金属材料3.3.3.3.有色金属及其合金有色金属及其合金有色金属及其合金有色金属及其合金 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。1.1.铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝及铝合金铝：铝：铝：铝：是银白色的轻金属，其熔点为660，相对密度为2.7 g/cm3，具有良好的塑性、导电性、导热性和耐蚀性。2.2.铜及铜合金：铜及铜合金：铜及铜合金：铜及铜合金：纯铜呈紫红色，又称紫铜，其熔点为1 083，相对密度为8.9 g/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。3.3.镁及镁合金：镁及镁合金：镁及镁合金：镁及镁合金：纯镁的熔点为

6、650，密度为1.74 g/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。目录目录2.1.2汽车车身常用金属型材2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料1.1.钢板钢板薄钢板薄钢板薄钢板薄钢板厚钢板厚钢板厚钢板厚钢板特殊钢板特殊钢板特殊钢板特殊钢板目录目录2.1.2汽车车身常用金属型材2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料（1 1 1 1）无缝钢管：）无缝钢管：）无缝钢管：）无缝钢管：（2 2 2 2）有缝钢管：）有缝钢管：）有缝钢管：）有缝钢管：无缝钢管由整块金属轧制而成，断面上无接缝。有缝钢管又

7、称有缝钢管又称焊接钢管，用钢带焊接钢管，用钢带成型后焊接而成。成型后焊接而成。目录目录2.1.2汽车车身常用金属型材2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料3.3.3.3.型钢型钢型钢型钢 型钢的种类很多，根据断面形状可分为简单断面型钢和复杂断面型钢。简单的断面型钢有圆钢、方钢和角钢等类型，复杂的断面型钢有槽钢和工字钢等。型钢多用于制作车架、梁等车身底部构件。目录目录2.1.2汽车车身常用金属型材2 2.1.1汽车车身常用的金属材料汽车车身常用的金属材料4.4.4.4.有色金属薄板有色金属薄板有色金属薄板有色金属薄板 车身板件中用的较多的有色金属薄板主要有铜板和铝板两种。1）

8、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。目录目录2.2.1金属材料的主要性能2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理强度：是金属材料在外力作用下抵抗变形和破坏的能力。1 1 1 1）强度强度强度强度2 2 2 2）塑性）塑性）塑性）塑性3 3 3 3）冲击韧性）冲击韧性）冲击韧性）冲击韧性4 4 4 4）硬度）硬度）硬度）硬度5 5 5 5）疲劳强度）疲劳强度）疲劳强度）疲劳强度塑性：是指金属在外力作用下产生永久变形而不破坏的能力。冲击韧性：是指金属材料抵抗冲击载荷的能力。硬度：是指金

9、属材料抵抗硬物压入其表面的能力，也可以说是材料抵抗局部变形的能力。疲劳强度：是指金属材料在无数次重复交变载荷作用下而不至于引起断裂的最大应力。目录目录2.2.1金属材料的主要性能2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理金属材料的强度指标根据其变形特点分下列几个：弹性极限弹性极限e屈服极限屈服极限（屈服强度）（屈服强度）s 强度极限强度极限（抗拉强度）（抗拉强度）b 目录目录2.2.1金属材料的主要性能2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理普通低碳钢的圆形拉伸试样低碳钢拉伸曲线目录目录2.2.1

10、金属材料的主要性能2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理衡量材料塑性的指标是伸长率（衡量材料塑性的指标是伸长率（）和断面收缩率（）和断面收缩率（）伸长率伸长率断面收缩率断面收缩率目录目录2.2.1金属材料的主要性能2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理金属材料的物理和化学性能主要：有密度、熔点、导电性、导热性、耐磨性、耐酸性、耐碱性和抗氧化性等。目录目录2.2.1金属材料的主要性能2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理工艺性能工艺性能1 1

11、 1 1）冲压性能）冲压性能）冲压性能）冲压性能2 2 2 2）焊接性焊接性焊接性焊接性能能能能3 3 3 3）切削加切削加切削加切削加工性能工性能工性能工性能 金属在压力作用下，进金属在压力作用下，进行塑性变形的能力，称为行塑性变形的能力，称为冲压性能，即金属可进行冲压性能，即金属可进行热锻、冷冲压、冷镦、冷热锻、冷冲压、冷镦、冷挤压等的能力。挤压等的能力。焊接性能是焊接性能是指金属材料对指金属材料对焊接加工的适焊接加工的适应性应性。切削加工性能切削加工性能是指金属材料被机是指金属材料被机床刀具切削加工的床刀具切削加工的难易程度。难易程度。目录目录2.2.2金属材料的热处理2 2.2 2汽车

12、车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理 1 1 1 1）退火和正火）退火和正火）退火和正火）退火和正火主要目的：（3）细化晶粒，改善组织，以提高零件的机械性能。（2）消除残余应力，以防零件变形、开裂。（1）软化零件，便于切削加工。（4）为最终热处理（淬火或回火）做好组织上的准备。目录目录2.2.2金属材料的热处理2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理 2)2)淬火淬火 将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后在水或油中急速冷却的过程称为淬火。其目的是提高工件的硬度和耐磨性。3)3)回火回火将淬火后的零件加热到

13、一定温度后保温，然后在空气中或油中冷却，这种热处理方法称为回火。其目的是消除零件因淬火而产生的内应力和脆性，改善零件的机械性能。目录目录2.2.2金属材料的热处理2 2.2 2汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理汽车车身常用金属材料的主要性能及热处理表面热处理：是只加热工件表层，以改变其表层力表面热处理：是只加热工件表层，以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。学性能的金属热处理工艺。化学热处理：是通过改变工件表层化学成分、组织化学热处理：是通过改变工件表层化学成分、组织结构和性能的金属热处理工艺。结构和性能的金属热处理工艺。目录目录2.3.1塑料2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常

14、用非金属材料1）热固性塑料）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）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。目录目录2.3.1塑料2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料4 4 4 4）电绝缘性能好）电绝缘性能好）电绝缘性能好）电绝缘性能好5 5 5 5）耐磨性能好）耐磨性能好）耐磨性能好）耐磨性能好1 1 1 1）密度小）密度小）密度小）密度小2 2 2 2）化学稳定性好）化学稳定性好）化学稳

15、定性好）化学稳定性好3 3 3 3）比强度高）比强度高）比强度高）比强度高6 6 6 6）吸振和消声性能好）吸振和消声性能好）吸振和消声性能好）吸振和消声性能好特性特性特性特性目录目录2.3.1塑料2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料目录目录2.3.2橡胶2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料1 1）良好的黏着良好的黏着性性2 2）性能性能性能性能极高的弹性极高的弹性良好的热可塑良好的热可塑性性3 3）良好的绝缘良好的绝缘性性4 4）5 5）不透气和耐油不透气和耐油性性良好的透水、良好的透水、目录目录2.3.2橡胶2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽

16、车车身常用非金属材料目录目录2.3.3汽车玻璃2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料1.1.1.1.钢化玻璃钢化玻璃钢化玻璃钢化玻璃 是：将普通硅酸盐玻璃是：将普通硅酸盐玻璃是：将普通硅酸盐玻璃是：将普通硅酸盐玻璃是：将普通硅酸盐玻璃是：将普通硅酸盐玻璃通过淬火（钢化处理）使通过淬火（钢化处理）使通过淬火（钢化处理）使通过淬火（钢化处理）使通过淬火（钢化处理）使通过淬火（钢化处理）使其内部组织形成一定的内其内部组织形成一定的内其内部组织形成一定的内其内部组织形成一定的内其内部组织形成一定的内其内部组织形成一定的内应力，从而使玻璃的强度应力，从而使玻璃的强度应力，从而使玻璃的

17、强度应力，从而使玻璃的强度应力，从而使玻璃的强度应力，从而使玻璃的强度得到加强，质地变得非常得到加强，质地变得非常得到加强，质地变得非常得到加强，质地变得非常得到加强，质地变得非常得到加强，质地变得非常坚固。坚固。坚固。坚固。坚固。坚固。2.2.2.2.夹层玻璃夹层玻璃夹层玻璃夹层玻璃（1 1 1 1）全钢化玻璃）全钢化玻璃）全钢化玻璃）全钢化玻璃（2 2 2 2）区域钢化玻璃）区域钢化玻璃）区域钢化玻璃）区域钢化玻璃3.3.3.3.特种用途玻璃特种用途玻璃特种用途玻璃特种用途玻璃 是：一种用透时是：一种用透时是：一种用透时是：一种用透时是：一种用透时是：一种用透时黏合剂将两块或三黏合剂将两块

18、或三黏合剂将两块或三黏合剂将两块或三黏合剂将两块或三黏合剂将两块或三块薄玻璃板粘结在块薄玻璃板粘结在块薄玻璃板粘结在块薄玻璃板粘结在块薄玻璃板粘结在块薄玻璃板粘结在一起所组成的复合一起所组成的复合一起所组成的复合一起所组成的复合一起所组成的复合一起所组成的复合玻璃。由于夹层玻玻璃。由于夹层玻玻璃。由于夹层玻玻璃。由于夹层玻玻璃。由于夹层玻玻璃。由于夹层玻璃中间的透明胶层璃中间的透明胶层璃中间的透明胶层璃中间的透明胶层璃中间的透明胶层璃中间的透明胶层能与玻璃取得一样能与玻璃取得一样能与玻璃取得一样能与玻璃取得一样能与玻璃取得一样能与玻璃取得一样的曲率，故透明度的曲率，故透明度的曲率，故透明度的曲

19、率，故透明度的曲率，故透明度的曲率，故透明度并不受夹胶层的影并不受夹胶层的影并不受夹胶层的影并不受夹胶层的影并不受夹胶层的影并不受夹胶层的影响。响。响。响。响。响。一般是：在钢一般是：在钢一般是：在钢一般是：在钢一般是：在钢一般是：在钢化玻璃基础上，化玻璃基础上，化玻璃基础上，化玻璃基础上，化玻璃基础上，化玻璃基础上，通过专门的工艺通过专门的工艺通过专门的工艺通过专门的工艺通过专门的工艺通过专门的工艺加工出来的具有加工出来的具有加工出来的具有加工出来的具有加工出来的具有加工出来的具有特殊功能的汽车特殊功能的汽车特殊功能的汽车特殊功能的汽车特殊功能的汽车特殊功能的汽车玻璃。玻璃。玻璃。玻璃。玻璃

20、。玻璃。目录目录2.3.3汽车玻璃2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料全钢化玻璃碎裂全钢化玻璃碎裂区域钢化玻璃的裂纹区域钢化玻璃的裂纹目录目录1.1.1.1.点焊点焊点焊点焊密封剂密封剂密封剂密封剂2.2.2.2.焊缝焊缝焊缝焊缝胶胶胶胶3.3.3.3.折边折边折边折边黏合剂黏合剂黏合剂黏合剂6.6.6.6.内饰内饰内饰内饰件黏合件黏合件黏合件黏合剂剂剂剂5.5.5.5.密封密封密封密封条黏合条黏合条黏合条黏合剂剂剂剂4.4.4.4.风窗风窗风窗风窗玻璃黏玻璃黏玻璃黏玻璃黏合剂合剂合剂合剂黏结剂：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

21、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。黏合剂黏合剂黏合剂黏合剂2.3.4黏合剂2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料目录目录2.3.5石棉和纸板2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料 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、高压橡胶石棉板三种类型。（2 2）石棉板摩擦片）石棉板摩擦片（1 1）石棉板）石棉板 是由石棉、辅助材料和黏合剂经混合加热后压制而成的。具有硬度高、摩擦系数大、耐高温、耐冲压和耐磨耗等特点。目录目录2.3.5石棉和纸板2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料2.2.纸

22、板纸板1 1）刚纸板）刚纸板（1 1）软刚纸板）软刚纸板（2 2）硬刚纸板）硬刚纸板2 2）滤芯纸板滤芯纸板3 3）防水纸板防水纸板4 4）浸渍衬垫浸渍衬垫纸板纸板5 5）软木纸板软木纸板目录目录2.3.6复合材料和陶瓷2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经人工合成的由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经人工合成的材料称为材料称为复合材料复合材料。（4 4）成型）成型）成型）成型工艺简单。工艺简单。工艺简单。工艺简单。（1 1 1 1）比强）比强）比强）比强度高和比模度高和比模度高和比模度高和比模量大。量大。量大。量大。（3

23、 3）耐高温性耐高温性耐高温性耐高温性能好。能好。能好。能好。（2 2）化）化）化）化学稳定学稳定学稳定学稳定性好。性好。性好。性好。目录目录2.3.6复合材料和陶瓷2 2.3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料 汽车车身上使用复合材料的零件主要是仪表板、门护板、顶盖内护板、地毯、座椅及行李架护板，它们基本上是由表皮（塑料、织物、地毯），隔音减振部分（泡沫或纤维）和骨架部分组成，这种形式的零件除满足一定的使用功能外，又使人感到舒适美观，而且由于该种材料生产工艺简单，成本低廉、适用性强而发展得比较迅速，它将是今后汽车车身内饰材料的主要发展方向。目录目录2.3.6复合材料和陶瓷2 2.

24、3 3汽车车身常用非金属材料汽车车身常用非金属材料（1 1 1 1）功能陶瓷材料：）功能陶瓷材料：）功能陶瓷材料：）功能陶瓷材料：（2 2 2 2）结构陶瓷材料：）结构陶瓷材料：）结构陶瓷材料：）结构陶瓷材料：要是利用其绝缘性、要是利用其绝缘性、介电性、压电性、磁性介电性、压电性、磁性等功能，主要用于传感器、等功能，主要用于传感器、执行元件、陶瓷加热器、导执行元件、陶瓷加热器、导电材料、显示装置等。陶瓷电材料、显示装置等。陶瓷传感器在温度传感器、位置传感器在温度传感器、位置传感器、速度传感器、湿度传感器、速度传感器、湿度传感器、爆燃传感器得到非传感器、爆燃传感器得到非常广泛的应用。常广泛的应用。因具有良好的因具有良好的 综综 合性能（高温强合性能（高温强度、高耐蚀性、高耐磨度、高耐蚀性、高耐磨性、低膨胀系数、隔热性、低膨胀系数、隔热性好及低密度），用它性好及低密度），用它来替代耐热合金能大幅来替代耐热合金能大幅度地提高热机效率，降度地提高热机效率，降低能耗，节约贵重金属低能耗，节约贵重金属的使用，达到整车轻量的使用，达到整车轻量化目的。化目的。