汽车车轮以铝代钢，可实现车轮减重30~50%，整车降低油耗7~13%、减少排放4~6%。传统低压铸造成型技术成功解决了乘用车用中小尺寸（14″~17″）铝合金车轮安全可靠、大批量、低成本问题。但是对于乘用车用大尺寸（18″~22″）铝合金车轮，由于传统低压铸造铝合金车轮本体强度和冲击韧性低，安全可靠性差，只能采用锻造或锻造+旋压等技术成型，成本高，难以推广。随着大尺寸车轮快速普及，高性能与低成本之间矛盾日益突出。大尺寸车轮采用低压铸造成型的难点在于，轮辐轮心部位冷却速率低导致晶粒粗大、补缩困难导致缩孔缩松缺陷和批量生产时的缺陷在线检测与控制、实现大结晶压力补缩技术以及成型装备和大批量生产线等问题。

2002年8月以来，在国家863项目和企业项目支持下，解决了乘用车用大尺寸铝合金车轮成型技术及应用问题，主要创新点如下：

1、大尺寸车轮的本体细晶化技术。针对车轮本体细晶化难题，攻克了顺序凝固原则下快速冷却技术，实现了快速顺序凝固；发明了新型高形核能力晶粒细化剂，增强了细晶形成能力；发展了轮缘温度场均匀化技术，减少了轮缘变形和飞边，实现了铸态直接旋压加工；使得车轮轮缘、轮辐、轮心各部位的整体组织细化和强韧化，其中轮辐晶粒细化程度提高59~80%，延伸率提高40~200%，冲击韧性提高110~150%。

2、大尺寸车轮的大结晶压力补缩技术。针对车轮本体致密化难题，提出了按模具状态加压新思路，发明了新型炉衬结构及快开炉门结构的熔池式铝液保温炉，实现了高压补缩凝固，减少了缩孔缩松缺陷，车轮本体密度显著提高。保压压力增大到0.3MPa，轮辐轮心孔隙率降低55%以上，延伸率提高90%以上，抗拉强度平均提高10%以上。

3、大尺寸车轮成型装备及大批量生产线。针对大批量生产条件下的工艺稳定性问题，通过研发大尺寸车轮成型装备和缺陷在线检测与控制技术、发明取放过滤网机械手和模具快速测温技术等，建成了大尺寸车轮成型用新型低压铸造大批量生产线，实现了大尺寸铝合金车轮大批量稳定生产，单台装备平均生产效率提高90%以上，由1人操作1台铸造机发展到1人操作12台铸造机。

通过上述材料-工艺-装备与生产线等方面关键技术的突破，成功解决了大尺寸铝合金车轮高性能、安全可靠与大批量低成本难题。获中国发明专利26项、美国发明专利6项、软件著作权5项。经专家评价：“该项目水平整体居国际先进，其中铝合金车轮快速顺序凝固技术、大结晶压力技术及应用在同行业居国际领先水平