汽车钣金维修技术 教学课件 作者 冯培林 主编第4章-车身材料 .ppt

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1、广西交通技师学院冯培林汽车钣金维修技术第四章车身材料汽车车身要满足结构强度和防腐、装饰等的需要，使用材料的种类有多种多样，但简单区分就是金属材料和非金属材料。常用的金属材料有钢板、铝合金板等，非金属材料有橡胶、塑料、玻璃、皮革、棉毛织品等等。其中钢板质量占车身质量约为67％。[Q1]改为：有第一节金属材料一、金属材料的性能二、车身用钢板的种类第二节非金属材料一、玻璃二、塑料目录第一节金属材料一、金属材料的性能1、金属材料的力学性能金属材料对外力作用表现出一定的抵抗力，称为机械性能，也叫力学性能，通常用弹性、塑性、机械强度等来表示。只有充分了解金属材料的性能，才能对

2、车身的损坏作出正确地诊断，从而以此为依据制定合理的维修方案。（1）弹性金属材料受外力作用时发生变形，外力去除后，又完全恢复原来的形状和尺寸，这种性能称为弹性，产生的变形叫弹性变形。如图1-b）所示。图1金属材料的弹性和塑性a）原状b）弹性变形c）外力消除后形状恢复d）塑性变形金属材料的力学性能（2）塑性当外力超过金属的弹性限度后具有能永久变形而不发生破坏的能力，也叫永久变形能力。由永久变形能力产生的变形叫永久性变形，也称为塑性变形。如图1-d）所示。产生塑性变形的部位周围都会产生弹性变形。当汽车在碰撞过程中受到损坏而产生永久交形时，应通过拉伸、压缩、收放等各项作业，先将塑

3、性变形消除，弹性变形也会随之消失，使车身恢复到原来的形状。金属材料的力学性能（3）屈服强度金属材料在外力作用下发生形变时，内部就会产生抵抗力，单位面积上的这种抵抗力称为应力；当金属材料开始发生明显的塑性变形，或达到规定塑性变形值时的应力称为屈服强度，用符号σs来表示。（4）抗拉强度金属材料在外力作用下，抵抗破坏的最大能力，即发生断裂破坏前所承受的最大应力叫抗拉强度，也叫强度极限，用符号σb来表示。拉伸试验机拉伸试验中金属试棒的形状变化金属材料的力学性能2、金属材料的其他性能与车身维修关系密切的还有加工硬化和热影响等性能。（1）加工硬化金属材料在再结晶温度以下产生塑性变形时

4、强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象，称加工硬化，又称冷作硬化。产生原因是，金属在产生塑性变形时，晶粒发生滑移，出现错位的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。各种状况下金属内部晶粒的排列如图1所示。a）没有外力作用b）如果金属有弹性，外力消除后将恢复原状c）外力超过弹性极限，外侧晶粒严重拉伸，内侧产生扭曲，产生应力图1-各种状态下金属内部晶粒的排列加工硬化产生过程如图2所示。图2-金属材料的加工硬化加工硬化在维修过程中应该正确认识加工硬化的作用，采取正确的矫正方法把损伤件修复好，也要注意不能伤及在制造过程中形成的冷加工硬化区，否则会破坏车身的强度。

5、加工硬化属于冷加工工艺，是塑性变形的极限，它使金属在被弯曲的地方变硬。存在加工硬化的金属，有利也有弊。在薄钢板上制造许多的拱起，也叫“筋”，可以强化钢板，进而强化车身；因为碰撞使车身变形而产生的加工硬化，会使钣件在修复过程中增加难度，甚至无法修复。加工硬化特点（2）金属材料的热影响一般情况下，金属材料的温度升高，抗拉强度、硬度就降低，但延伸率会增大、塑性会提高。高强度钢受热影响温度达到其临界温度以上，其内部结构便急剧变化，强度大幅度降低。（3）钣件的应力消除汽车由于碰撞变形而产生的冷作硬化,可以通过锤击和控制加热的方法处理,让金属材料内部的变形晶粒有所松弛，消除畸变,进而

6、恢复钣件的形状和消除内部应力。如图a）所示。a）应力消除方法[Q1]不改金属材料的其他性能车身维修人员一定要牢记，退火只能恢复金属材料的部分强度 ，仍然会严重影响到金属的机械性能，金属本身也难免受到破坏。如图b）所示。因此，车身维修中应当有区别地选择退火零件，如对车身上的高强度结构件就不宜作退火处理。退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却的方法。b）应力消除效果金属材料的其他性能二、车身用钢板的种类钢板厚度小于3.2mm时称薄板，3.2-5mm之间为中板，5mm以上为厚板。车身用钢板厚度一般为0.6-2mm。1、碳素钢

7、碳质量分数小于2.1l％的铁碳合金称为碳素钢，简称碳钢。低碳钢是指碳质量分数在0.25％以下的优质碳素钢。2000年前的汽车车身主要是以低碳钢为主，现在的汽车车身，特别是承载式车身既要质量小又要强度高，除了车身外覆盖件还是低碳钢外，结构件都是高强度材料。2、合金钢为了改善钢的性能，在碳素钢中加入一种或数种合金元素的钢叫做合金钢。常用的合金元素有：铬(Cr)、锰(Mn)、镍(Ni)、硅(Si)、铝(A)、硼(B)、钨(w)、钛(Ti)等。3、热轧、冷轧钢板热轧钢板是指在高于金属材料再结晶温度（800oC）以上，使其软化后用压轮压