田杰斌，罗原，吴昊，张赛，任鹏飞，李金柱，孟宪明

中国汽车技术研究中心有限公司汽车工程研究院 天津 300300

1 序言

车身轻量化对于新能源车和传统燃油车都有举足轻重的影响，对节能减排的效果直接而显著。车身材料轻量化是实现整车轻量化的重要途径，而在轻量化材料中，铝合金材料综合性价比要高于钢、塑料和复合材料等，因此钢-铝混合/全铝车身是目前公认的实现汽车轻量化设计的有效可行途径[1]。然而，铝合金材料应用面临的一个重要技术难点就是车身碰撞过程中的连接失效问题[2]。由于铝合金存在热导率高、焊接性差的特点，在车身连接时大量采用自冲铆接（SPR）、流钻铆接（FDS）、胶接、胶铆等机械连接工艺[3]。为了保证汽车在碰撞过程中的安全性，需要对钢-铝混合车身中材料的连接结构在碰撞过程中的断裂失效行为进行分析预测，这正是国内众多汽车生产厂家亟需解决的关键技术。

在国外，SPR技术已广泛应用于奥迪、宝马、捷豹、沃尔沃、通用、福特和菲亚特克莱斯勒等公司铝合金车身的制造，其接头疲劳强度可达电阻点焊的2倍；胶接工艺已经被BMW i3碳纤维跑车采用，但是该工艺目前尚不成熟；胶铆技术则被捷豹 Jaguar XJ、BMW5、BMW7车身普遍使用[4]。与国外相比，国内钢-铝混合车身及其相关的材料连接技术研究起步较晚，目前仅有少数企业采用钢-铝混合车身，例如蔚来汽车、北汽新能源、奇瑞新能源等，其连接工艺主要为SPR技术。同时，国内在车用钢-铝材料连接技术领域的研究也不够深入，尚不具备完整的性能开发资源及正向开发技术[4-8]。……