中国汽车工程学会汽车材料分会第24届学术年会优秀论文——材料工艺研究

• 多元合金化SiMo球墨铸铁在汽车发动机排气歧管中的应用研究

  金通;蒋路军;陈旭;卢柳林;刘胜;蔡启舟;

  合金化是改善SiMo球墨铸铁力学性能和耐热性能的重要措施之一，综述了合金元素对SiMo球墨铸铁组织和性能的影响，以高爆压柴油发动机和气体发动机排气歧管为对象，开展了多元合金化SiMo球墨铸铁的研究工作。结果表明：Mo质量分数由0.9%提高至1.46%时，组织中碳化物数量增加，SiMo球墨铸铁的抗拉强度、屈服强度和硬度提高，但延伸率下降了50%;V合金化使SiMo球墨铸铁的抗拉强度升高、延伸率下降，V质量分数为0.4%时SiMo球墨铸铁获得良好的常温力学性能；800℃短时抗拉强度随V量的增加而增大，V质量分数超过0.4%后无明显变化；多元合金化SiMo球墨铸铁中，V-Nb合金化SiMo球墨铸铁的高温抗拉强度为59 MPa，而V-Cr和V-Nb-Cr合金化SiMo球墨铸铁的高温强度为61～64 MPa，满足高爆压柴油发动机和气体发动机排气歧管对SiMo球墨铸铁高温抗拉强度的要求。

  2026年02期 No.446 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1284K]
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• 合成纤维空气滤清器滤材在潮湿环境中的应用研究

  郑琴;李箐;刘建峰;庞磊;赵俊平;陈治颖;

  通过静态吸湿与动态吸湿试验，系统评估了合成纤维滤材与传统木浆纤维滤材在潮湿环境中的耐湿性能差异，并探讨了滤材在高湿环境中进气阻力变化的内在机制。研究结果表明，合成纤维滤材在容尘量、初始过滤精度以及全寿命过滤性能方面均显著优于传统木浆纤维滤材，同时展现出更低的进气阻力和更稳定的结构特性。在潮湿环境台架试验中，合成纤维滤芯表现出优异的耐湿性能，未出现明显的结构变形或阻力上升。转鼓台架试验结果显示，合成纤维滤芯在高湿环境中可降低进气阻力约20%，燃油经济性提升1%。此外，在6×10~4 km整车搭载试验中，合成纤维滤芯展现出显著的节油效果，验证了其在实际应用中的性能优势。

  2026年02期 No.446 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1094K]
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• 发动机缸孔熔射材料关键缺陷的微观机理及全流程工艺优化

  梁秀兰;李建平;周磊;李林;

  为解决发动机缸孔熔射材料焊丝脆断、镀铜层脱落及涂层孔洞等缺陷，通过微观组织分析与全流程工艺优化，阐明了缺陷机理并制定了相应对策。结果表明：进口材料脆断源于成分偏析导致的大量硬质贝氏体，其在拉拔中引发裂纹，采用电磁搅拌、轻压下及“空冷+缓冷”工艺可有效抑制贝氏体，避免脆断；镀铜层脱落的主要原因为结合力不足与模具光洁度低，通过“碱性预镀+酸性主镀”与金刚石涂层拉丝模可显著改善；涂层孔洞与工艺波动、喷嘴挂渣及清洁度有关，通过关键参数实时监控、喷枪维护与清洁度系统管控，可使孔洞缺陷率降低约70%。

  2026年02期 No.446 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K]
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• 雷达罩材料对毫米波透波性能的影响

  黄骏霖;吴旭;郭军朝;李亦琛;刘春华;

  为研究汽车用毫米波雷达罩材料对毫米波透波性能的影响，阐述了材料透射损耗与电磁参数间的内在联系，测试了常用雷达罩塑料的电磁参数和透射损失以及不同聚丙烯（PP）材料厚度的透射损耗，结果表明，低极性材料一般有较小的介电常数和介电损耗，毫米波在保险杠面罩中的透射损耗与壁厚呈周期性关系，且厚度为半波长整数倍时透射损失最小。此外，通过分析不同油漆涂层、金属涂层的材料透射损耗，发现油漆成分中的铝粉和珠光粉对毫米波透波性能有明显的负面影响，物理气相沉积（PVD）镀铝不适用于自适应巡航（ACC）车型的车标，而适当膜厚的PVD镀铟对毫米波干扰小，满足透波要求。

  2026年02期 No.446 25-30页 [查看摘要][在线阅读][下载 1051K]
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• 700 MPa级大梁板剪切边滚压强化工艺开发及应用研究

  郑远宝;高亮庆;占炜;李少兵;欧阳可居;杨亮波;

  为解决700 MPa级钢板车架纵梁剪切边疲劳强度不足的问题，采用光学显微镜、扫描电镜和疲劳试验机对现有工艺条件下的剪切边进行性能评价。结果表明，700 MPa级车架纵梁剪切边经滚压去毛刺工艺后，剪切边毛刺有效去除，但由于毛刺倒伏产生折叠，导致剪切边的疲劳强度σ_(-1)仅为206 MPa，疲劳失效起源于撕裂带侧滚压棱边处的折叠根部。为进一步提高剪切边的疲劳强度，结合CAE分析，对剪切边滚压工艺参数进行优化，结果表明，为在剪切边形成较大的残余压应力，滚轮工作面与热轧板表面的最佳角度为30°～45°，滚压深度为0.5～1.0 mm。优化后剪切边的上、下棱边滚压形成的倒角面平整光滑，原板材热轧表面无明显凸起，剪切边横截面轮廓中部未出现外凸，剪切边的疲劳强度σ_(-1)达到263～270 MPa。

  2026年02期 No.446 31-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 1650K]
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• 某发动机增压器涡轮轴早期疲劳断裂失效分析

  孙晓芬;高勇;冯继军;

  为解决某发动机增压器在运行275 km后出现发动机排烟大、动力不足的问题，通过宏观检查、扫描电镜分析、金相组织观察及硬度测试等方法，对失效涡轮轴进行了系统分析。结果表明，涡轮轴断裂属于大应力集中下的低应力高周疲劳断裂，断裂起源于圆角处因磨削加工不良导致的严重磨痕区域，根本原因为润滑不良导致的轴-轴承干摩擦，使轴承受异常交变应力。研究认为，虽然加工缺陷构成了应力集中源，但异常工况（缺油导致的干摩擦）是引发此次早期断裂的主导因素。

  2026年02期 No.446 39-43页 [查看摘要][在线阅读][下载 1715K]
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生产现场

• 新能源汽车高压系统绝缘安全试验方法及安全操作应用

  王殿学;贾雨;

  为研究新能源汽车高压系统的试验方法和问题的定位分析，从设备级和整车级2个层面研究了新能源汽车的高压电安全问题，分析了现有的新能源汽车高压电安全法规、标准以及技术现状，对新能源汽车的高压绝缘状态及相应的防护措施进行分析，包括高压绝缘系统的测试和监控系统的原理和测试方法。开发了一套高压电安全分析、防护及设计的方案和测试解决方案，可对新能源汽车的各个运行场景进行遍历验证，实现系统安全阈值超标问题的准确定位和操作过程安全性验证，简化问题定位难度。

  2026年02期 No.446 44-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1115K]
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• 基于有限元分析的开闭件滚边工艺优化研究

  徐建蓉;张玉成;郑耀凯;叶小军;王博;赖春地;

  为提升车身开闭件滚边工艺可靠性、避免外观缺陷，在工艺设计阶段，基于AutoForm软件与CAE数值仿真技术，对发动机罩、前门、后门三大总成的滚边工艺进行分析，先后完成2轮滚边仿真分析及1轮仿真验证，结果如下：首轮仿真明确三大总成起皱区域的位置、范围及严重程度；第2轮仿真针对起皱缺陷，调整滚轮参数、法兰边长度等，使三大总成间隙与面差仿真合格率均达到100%，后门间隙合格率提升27.78百分点。仿真验证显示，实测结果与第2轮仿真结果对应性良好：发动机罩间隙控制合格率为86.21%，前、后门总成间隙控制合格率为100%，整体实测结果与仿真结果符合率高于95%；发动机罩、前门、后门面差合格率分别为67.24%、67.86%、97.22%，且发动机罩、前门实测结果与仿真结果符合率低于81%，原因是未采用链式分析，理想数模仿真无法反映冲压应力与成形公差。

  2026年02期 No.446 50-57页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K]
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• 电极端面直径对热成形钢熔核直径的影响

  万可;魏浩然;赵德志;刘林坤;熊友武;

  为定量分析电极端面直径对焊核直径的影响，利用直径分别为6 mm、8 mm的电极端面对热成形钢进行电阻点焊试验及有限元分析，研究了直径分别为6 mm、8 mm的电极端面在获取相同熔核直径时的焊接电流。结果发现：在不发生飞溅的情况下，随着焊接电流的增大，电极端面直径对电阻点焊熔核直径的影响逐渐降低，发生飞溅后，直径为8 mm的电极端面会获取更大的熔核直径；针对1.6 mm HQAS1500H+1.6 mm HQAS1500H板组搭接形式，其电阻点焊工艺参数可设定为3.43 kN/420 ms/7 kA～3.43 kN/420 ms/8 kA；在常见的生产焊接电流范围内，实际焊核直径与有限元仿真焊核直径偏差小于10%。

  2026年02期 No.446 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 992K]
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材料应用

• 再生聚丙烯塑料保险杠蒙皮低速碰撞性能研究

  赵子晗;周宇耀;赵一权;张铜柱;秦玉洁;

  为研究再生塑料在汽车领域的适用性及优劣势，使用再生和原生聚丙烯塑料（RPP、VPP）制备成保险杠蒙皮，并使用摆锤冲击系统对2种材料保险杠的低速碰撞性能进行对比分析。结果表明，不同冲击强度下，2种材料保险杠试验后均未发生断裂，但RPP保险杠擦伤宽度大于VPP材料，外观性能表现不佳；RPP材料同负载下碰撞产生的冲击力小于VPP材料，冲击时间更长，表明RPP保险杠的冲击加速度更小，在行人保护方面更具优势。为探究低速碰撞性能差异原因，对2种材料的力学性能进行分析，结果显示，VPP材料的屈服伸长率高于RPP材料，冲击强度和冲击吸能略低于VPP材料，使RPP材料保险杠蒙皮产生相同形变时的作用力较小，即拥有更小的冲击加速度。由于助剂作用及再生塑料本身熔融流动性较好，RPP保险杠性能接近VPP。

  2026年02期 No.446 64-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K]
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