轻量化是实现汽车减重节能的最主要的技术路线,“双碳”背景下快速发展的新能源汽车,对轻量化的需求则更加迫切。材料、工艺和设计是实现汽车轻量化的主要手段,其中材料是基础。在汽车上使用的各类材料中,钢板因其具有宽泛的性能可控性、易获得性、规模性、易维修和低成本等优势,是目前汽车上使用最多的材料。
中国汽车工程学会于2007年成立汽车轻量化技术创新战略联盟,经过联盟单位10多年的共同努力,极大地推动了中国汽车工业轻量化技术的积累和进步。在中国汽车工程学会的组织下,写作团队汇集了汽车轻量化技术创新战略联盟、高校和国内一些汽车相关企业的技术专家,聚集“汽车用钢板性能评价与轻量化”,按照汽车工业使用钢板的产业链中涉及的关键技术,从钢板的制造、性能、成形、涂装、连接和服役等维度来论述,全书共分为13章。
第1章由杨洁、贾彦敏、池静媛撰写,概述了汽车轻量化的目标与发展路径。
第2章由王利、刘永刚撰写,介绍了汽车上常用的各类高强度钢板家族,主要包括常规高强度钢、先进高强度钢和各种表面处理钢板,此外还介绍了激光拼焊钢板、变厚度钢板和复合减振钢板等特殊用途的钢板。
第3章由孙黎撰写,介绍了钢板的静态基本力学性能,表征方法与成形性之间的关系,重点论述了与高强度钢板应用最相关的成形极限图、切边与扩孔性能和回弹性能。
第4章由吴海龙、赖兴华撰写,介绍了钢板的动态基本力学参数与表征方法,重点论述了钢板断裂失效特性与表征方法,钢板断裂特性测试与仿真应用等。
第5章由韩志勇撰写,介绍了钢板的钢板疲劳试验分类、试验方法和应用等。
第6章由高宪臣、王存宇撰写,介绍了钢板热/温成形技术与性能评价、工艺、零件性能和评价和应用等。
第7章由王彦、吴磊撰写,介绍了钢板辊压成形工艺、影响因素和评价。
第8章由吴磊、李言波撰写,介绍了板材、管材、壳体液压成形工艺、影响因素和评价。
第9章由杨上陆撰写,介绍了钢板的不同焊接方法及其性能,对电阻点焊、镀锌钢板的点焊液态金属裂纹、镀锌钢板的激光焊接和汽车用钢CMT焊接进行了论述。
第10章由杨冰撰写,介绍了钢板的机械连接,论述了无铆连接、自冲铆连接、流钻螺钉连接和高速铆钉连接。
第11章由杨辛撰写,介绍了钢板的钢板的胶粘连接与胶焊连接技术,论述了影响胶粘接头与胶焊接头力学性能的因素、胶粘连接与胶焊连接的模拟技术和胶粘结构的设计。
第12章由王纳新、邢汶平、张文浩共同撰写,介绍了钢板的涂装及涂层耐蚀性,论述了钢板的常用涂装材料、涂料工艺以及涂装工艺新技术。
第13章由杨冰、李红撰写,介绍了钢板的典型零部件轻量化设计案例,重点介绍了车身结构件的轻量化设计案例和底盘零件的轻量化设计案例。
本书主要面向汽车厂、零部件厂和钢厂的相关工程技术人员编写,也可作为大学材料类专业师生和从事材料工作技术人员的参考用书。
本书借鉴了钢板性能评价与轻量化方面的参考文献和会议材料,在此对参考文献的作者表示衷心的感谢。由于编者水平有限,书中难免有不妥和错漏之处,恳请读者批评指正。
编者
2022年4月