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         铝合金是世界上应用zui为广泛的合金材料之一,除了铝合金门窗外,zui常见铝合金非铝合金轮毂莫属。人人都喜欢铝合金轮毂,但是知道铝合金轮毂来由的人却是少之又少,所以今天我们就来简单说一下铝合金轮毂的起源。铝合金轮毂以其质量轻、散热快、减震性能好可靠,外观漂亮等优点深得人们喜爱。而赛车运动所需要的正是要具备这些的特质的轮毂,因此早在1920年,赛车设计师哈利米勒(harry a.miller)就萌生了制作铝合金轮毂的想法,并为此申请了概念 。可惜的是由于种种原因,他并未制作任何铝合金轮毂。但是,布加迪汽车的创始人埃托雷布加迪(ettore bugatti)十分中意这一创意,并于1924年在莫尔塞姆的铸造厂成功地用自己设计的模具铸造了铝轮、辐条以及刹车鼓,并将其安装在布加迪Type 35上。一般来说,簧下质量越低,惯性矩越小,操纵性也就越好。铝合金刚好具有质量较轻的特质,这也就使得安装铝合金轮毂的布加迪Type 35在操纵方面十分得心应手。对于早期长达几小时甚至几天的赛车比赛来说,铝合金轮毂无疑是给车手叠了一层“buff”,这也是布加迪能能够在1925年至1930年间统治世界赛道的原因之一。不过,铝合金轮毂的首次实战就没有这么顺利了。在1924年8月3日的里昂大奖赛上,布加迪将铝合金轮毂安装在参加比赛的Type 35赛车上,该轮毂由8个扁平辐条,一个可移动的轮缘和一个集成的制动鼓构成。埃托雷·布加迪称这款铝合金轮毂为一款精美的雕塑艺术品,一次艺术与技术的完美融合。往往打脸就是来得这么快。当日大奖赛上,所有安装铝合金轮毂的布加迪Type 35赛车都没有完成比赛。原因是赛车使用的轮胎并没有采用正确地硫化处理,导致了胎面在高速运动中飞了出去。但问题是出在轮胎上,对于铝合金的轮毂影响不大,所以埃托雷布加迪依旧对自己的轮毂创新充满心。在接下来的几年里,埃托雷布加迪制造了七种不同类型的铝合金轮毂,还分别为Type 35、Type 39型和Type 51赛车设计了三种不同的刹车系统。一般来说,车轮的空气流动性越好,涡流越低,对于车轮的设计就越严苛复杂。而同样的,对于空气动力学要求严格的赛车对于制动器的散热要求同等严苛。在高负荷的赛车运动中,制动器产生的热量必须迅速且充分地消散,而扁平化与开放式的轮毂设计刚好可以满足这一点。为此,埃托雷布加迪开始不断改进铝合金轮毂的造型,并顺手注册了“关于与冷却盘的车轮有关的改进”“弹性车轮与径向和轴向弹簧轮辋相对于车轮中心”等 。值得一提的是,这些与铝合金轮毂有关的 只不过是他个人所拥有的500项 中的寥寥一笔。也就从此时起,多辐条轮毂成为了布加迪的标志性特征。后来,布加迪的工程师则是将轮毂造型改为多辐条Y型布局,这种布局更加稳定,能承受的压力也更大。到了现在,铝合金轮毂的普及度已经不用多说了。想成为一家立足于世界的车企,着眼于未来必不可少,很显然,布加迪做到了,布加迪成功地把铝合金轮毂带向了世界。



         在空分、液化天然气、石油化工、航天等领域,奥氏体不锈钢、铝合金有着日益广泛的应用。如何将这两种脾气、习性完全不对路子的材料结合在一起,困难可想而知.梳理国内外现状可以看出,目前钢铝连接,工程上主要采用两种方法:一种是将各自材料制成法兰,依靠螺栓联结在一起;另一种是钢铝焊接接头形成过渡。对于空分、液化天然气这种低温应用场合,螺栓联结可靠性远远不能满足工程需要,因而焊接过渡形式成为 方式。然而,钢铝焊接并非坦途一条。无论是钎焊、熔焊还是压焊,总是存在这样那样的问题难以克服。针对钢铝焊接存在的问题和难点,本研究组选择扩散焊工艺手段,以大尺寸、高可靠性钢铝转换接头为目标,深入开展相关工艺及性能评测工作并在以下几个方面获得关键性突破。1、了接头脆化问题:钢铝接头中Fe3Al型金属间化合物是接头脆化的根源。我们的工艺完全杜绝了金属间化合物的产生,从源头上了脆化的风险。而且,钢铝之间有显著的元素扩散,这是获得高结合强度界面的保证。2、高可靠性:考察钢铝扩散焊接头的拉伸性能可以发现,接头断在铝侧,说明钢-铝界面结合强度高,二者之间并非单纯的机械咬合。3、优异的耐高温性能:钢铝接头因为自身结构的特点,在两端与各自的材料焊接时,接头失效的风险很大。如钢铝爆炸焊接头结合面在施焊时温度一般控制在200℃×30min以下,法国T&C公司的钢铝接头hothopping工艺对温度更加敏感,结合面应控制在150℃以下使用。我们钢铝焊接接头经过400℃×20min的热处理后,接头试样同样断在铝合金母材位置。说明钢铝结合面性能并没有退化。目前,我们开发的焊接工艺适合各种尺寸的钢铝接头,而且接头尺寸越大,工艺优势越显著。




        对于门窗幕墙型材,有质量缺陷隐患的主要在以下几点:(1)主要受力杆件;(2)产品结构和组装连接方式;(3)防护技术方案;对照铝合金门窗、幕墙的设计规范,确认受力杆件的技术参数(壁厚与力学性能),对照节点图,确认结构和连接方式,关注门窗幕墙可能出现高空坠落隐患的结构件,重点在于与铝合金产品相关的力学性能、特征值、表面处理(贴玻璃面)等参数确认。对于工业型材,铝制品的应用范围扩大,我们需要了解出厂产品的后续加工、应用场景、技术要求等更多的息,特别是对以下产品需要慎重:(1)特定、特殊用途的铝型材。例如航空航天专用材料、轨道交通、汽车轻量化、卫生医疗等有特定要求的应用领域;(2)需要签订质量缺陷、法律责任并涉及赔偿额度大的铝型材合同。例如重点公司(军工企业)、重点项目(超高层建筑、特殊区域工程项目)等;(3)发往欧盟、美国、日本等发达 的工业产品。例如环保、产品标识、防护申明等,业内有企业莫名其妙成被告的情况。2.质量缺陷过程管控--从管理角度,依靠管理体系是根本解决办法。对于铝行业而言,部分企业管理体系有效性一般,依靠日常管控系数较低,需要有针对性的重点管理,建议如下:(1)建立《内部质量缺陷清单》。一份常规清单,针对产品的性能指标;一份临时清单,特定项目。清单仅仅用于内部管控,严禁外发。(2)重要参数监控分析。如有可能,建议用控制图。(3)提高检验频次,增加后续监督抽查,并严格管理检测记录。(4)明确并落实各环节人员责任。记得十多年前,做新加坡地铁工程项目,客户跟各工序人员见面并合影拍照,然后告诉我们,照片会对应姓名、职位、负责环节等息一起存档备案,新加坡 会感谢我们为合格产品付出了努力,如果因产品质量缺陷而造成不利影响,存档息将作为追责的依据。灌输、强调质量意识是对的,关键时候“责任到人”产生的威慑力效果 。3.售后服务及应急预案--受制于企业管理的流程和文化,售后服务容易出现推诿扯皮、拖延搪塞,回复和跟进处理速度相对偏慢,建议针对质量缺陷建立相应的内部应急预案。近日网上未经确认的消息:特斯拉被德国一家租赁公司取消了85辆Model 3的订单,退订金额高达500万欧元,理由是特斯拉之前交付的15辆汽车存在严重质量问题。该公司公开表示,特斯拉的出现的问题众多,包括轮胎、油漆和车身损坏,充电控制器缺陷、线路故障、紧急呼叫按钮丢失等问题。发现质量缺陷,快速反应,组建专业团队协商出解决方案,避免更大损失才是上策。在息数据高速发展的今天,回避问题,漠视质量缺陷, 是不明智的!五、质量瑕疵的控制:相对于缺陷而言,瑕疵的话题没那么恐怖,从问题严重性上分析,缺陷的后果是巨额赔偿,甚至直接责任人要受到法律制裁,对企业和个人都是无法承重的打击。瑕疵毕竟属于技术和经济范畴,能通过商业行为找到解决方案。1.可量化质量参数:出于好奇心,我选取部分铝型材企业做过过程能力指数测试,抽取样品中有业内公认质量 梯队,也有中小型企业,*终结果比想象的差,数据统计显示,结果跟性能参数关联度高,跟企业关联度低,为避免争议,只公布各性能参数的过程能力范围,以便大家可以找到管控重点。化学成分:达到Ⅱ级及以上,过程能力充分,技术管理能力很好;力学性能:达到Ⅲ级及以上,过程能力充分,技术管理能力较勉强;几何尺寸:达到Ⅳ级及以下,过程能力不足,技术管理能力很差;涂层厚度:达到Ⅲ级及以上,过程能力充分,技术管理能力较勉强;室温抗剪特征值:达到Ⅲ级及以上,过程能力充分,技术管理能力较勉强;高温抗剪特征值:达到Ⅳ级及以下,过程能力不足,技术管理能力很差。其他指标抽取的企业样品数较少,不能妄下结论。通过上述结果可以看出,困扰从业人员的根本问题在于过程能力指数偏低,过程波动带来的直接后果是不合格品出现的概率偏高,只能用后续检验做补救,这种管理属于“亡羊补牢”式,让大家陷入不合格品的汪洋大海中不能自拔,成为常态,也是很多企业管理人员痛苦的根源!过程能力指数与标准偏差和允许公差范围有关,前者重点在于“人、机、料、法、环、测”的持续改进,后者在于与客户的沟通协商,二者都是过程能力指数变化的重要因素。2.不可量化质量问题:表面质量问题,是质量瑕疵被投诉的重灾区,无法量化,也很难形成统一的标准,产生很多质量异议,销售、生产、质量、加工厂、客户之间,处于一种动态博弈形态,某一阶段可以达成产品标准,随时会因为某一模块出现变化,形成新的异议,处于“异议→投诉→协商→标准→异议”的循环之中。感性认识指标具有一定的灵活性,需要专业技术人员和销售团队集体攻关。对内,加强细节管控,对外,与客户积极沟通,了解客户抱怨的真实原因和期望,有针对性解决问题。3.关于质量瑕疵的总结:(1)所有的工业产品都可以找到瑕疵,铝型材产品更加容易找到,面对问题先有足够的心理承受能力,才有解决问题的思路;(2)所有客户都是可以沟通的,关键是沟通的人和方法,遇到阻力,需要综合分析多层次的原因;(3)质量瑕疵的成本不能高于过程制造成本,企业不是科研单位,解决问题的管理方案是受成本限制的;(4)企业发展战略很重要,产品质量瑕疵的和处理是为企业战略服务的;(5)质量瑕疵有很强的时效性,不同阶段客户的关注点是会发生变化。六、结束语:经过四十多年的推广和宣传,中国的质量管理进入一个相对成熟的阶段,产品质量有了大幅度的提高,市场也是与时俱进,对于产品质量有更高的预期。铝加工产品也是如此。持续改进成为质量的永恒主题。明确质量缺陷和质量瑕疵的分类,坚决防止有缺陷的产品出厂,严格控制有瑕疵的产品流入敏感客户手中,是铝加工质量管理重点。企业经营看结果,结果源于过程。认真研究过程中的相关要素,分别给与适当的关注和管控,才是解决问题的根本。小技巧改变的是局部,大智慧决定的是根基,只有踏踏实实做好现场基础工作,才能从根本上扭转铝型材行业质量管理现状。



          铝合金元素分析,各种元素各尽其能---铜元素:铝铜合金富铝部分548时,铜在铝中的zui大溶解度为5.65%,温度降到302时,铜的溶解度为0.45%。铜是重要的合金元素(铝合金元素分析),有一定的固溶强化效果,此外时效析出的CuAl2有着明显的时效强化效果。铝合金中铜含量通常在2.5%~5%,铜含量在4%~6.8%时强化效果zui好,所以大部分硬铝合金的含铜量处于这范围。铝铜合金中可以含有较少的硅、镁、锰、铬、锌、铁等元素。硅元素:Al—Si合金系富铝部分在共晶温度577时,硅在固溶体中的zui大溶解度为1.65%。尽管溶解度随温度降低而减少,介这类合金一般是不能热处理强化的。铝硅合金具有极好的铸造性能和抗蚀性。若镁和硅同时加入铝中形成铝镁硅系合金,强化相为MgSi。镁和硅的质量比为1.73:1。设计Al-Mg-Si系合金成分时,基体上按此比例配置镁和硅的含量。有的Al-Mg-Si合金,为了提高强度,加入适量的铜,同时加入适量的铬以抵消铜对抗蚀性的不利影响。Al-Mg2Si合金系合金平衡相图富铝部分Mg2Si在铝中的zui大溶解度为1.85%,且随温度的降低而减速小。变形铝合金中,硅单独加入铝中只限于焊接材料,硅加入铝中亦有一定的强化作用。镁元素:Al-Mg合金系平衡相图富铝部分尽管溶解度曲线表明,镁在铝中的溶解度随温度下降而大大地变小,但是在大部分工业用变形铝合金中,镁的含量均小于6%,而硅含量也低,这类合金是不能热处理强化的,但是可焊性良好,抗蚀性也好,并有中等强度铝合金元素分析。镁对铝的强化是明显的,每增加1%镁,抗拉强度大约升高瞻远34MPa。如果加入1%以下的锰,可能补充强化作用。因此加锰后可降低镁含量,同时可降低热裂倾向,另外锰还可以使Mg5Al8化合物均匀沉淀,改善抗蚀性和焊接性能。锰元素:Al-Mn合金系平平衡相图部分在共晶温度658时,锰在固溶体中的zui大溶解度为1.82%。合金强度随溶解度增加不断增加,锰含量为0.8%时,延伸率达zui大值。Al-Mn合金是非时效硬化合金,即不可热处理强化。锌元素:Al-Zn合金系平衡相图富铝部分275时锌在铝中的溶解度为31.6%,而在125时其溶解度则下降到5.6%铝合金元素分析。锌单独加入铝中,在变形条件下对铝合金强度的提高十分有限,同时存在应力腐蚀开裂、倾向,因而限制了它的应用。在铝中同时加入锌和镁,形成强化相Mg/Zn2,对合金产生明显的强化作用。Mg/Zn2含量从0.5%提高到12%时,可明显增加抗拉强度和屈服强度。镁的含量超过形成Mg/Zn2相所需超硬铝合金中,锌和镁的比例控制在2.7左右时,应力腐蚀开裂抗力zui大。




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