鋁合金擠壓工業(yè)及技術的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

魏培娜 孫和平

摘要：本文簡單介紹了現(xiàn)代鋁擠壓工業(yè)的發(fā)展特點之后，重點論述了鋁及鋁合金擠壓生產(chǎn)的發(fā)展水平、產(chǎn)品品種、工藝技術、工模具技術及設備技術的新動向。由于科學技術的進步，經(jīng)濟的高速發(fā)展與人民生活水平的不斷提高，對鋁及鋁合金管、棒、型、線材產(chǎn)品提出了越來越高的要求，近幾十年來，國內外生產(chǎn)技術與裝備也獲得了長足的發(fā)展并達到了相當高的水平。我國的擠壓工業(yè)與技術也有了極大的進步，但與國際先進水平仍有一定的差距。

關鍵詞：鋁及鋁合金;擠壓工業(yè)及技術;工藝裝備;發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

1 鋁及鋁合金擠壓工業(yè)的發(fā)展概況與特點

1.1 世界鋁及鋁合金擠壓工業(yè)進入了一個新的發(fā)展時期

自1990年以來，全球鋁工業(yè)進入了一個嶄新的發(fā)展時期。隨著科學技術的進步和經(jīng)濟的快速發(fā)展，在全球經(jīng)濟一體化與大力提高投資回報率的經(jīng)營思想推動下，世界鋁工業(yè)一方面加大結構調整力度，另一方面開展了一場向科技研發(fā)大進軍的熱潮。據(jù)不完全統(tǒng)計，2010年全球鋁擠壓材中，型材1450萬t（約占擠壓材的80%以上），大、中型工業(yè)型材100萬t左右。盡管如此，鋁合金擠壓材仍以年均5%左右的速率增長，工業(yè)型材以8%的速率增長，并組建了一大批大型的現(xiàn)代化綜合性鋁擠壓材生產(chǎn)企業(yè)（集團）。

1.2 我國鋁擠壓工業(yè)的發(fā)展特點

（1）建成了一大批大中型現(xiàn)代化擠壓企業(yè)，產(chǎn)能、產(chǎn)量大幅度增長。我國目前有各種鋁擠壓企業(yè)800家以上，其中產(chǎn)能大于5萬t/a的有40家以上，產(chǎn)能大于10萬t/a的有25家左右，產(chǎn)能大于20萬t/a的有5家左右。大型的民營擠壓企業(yè)正在崛起。

（2）大型擠壓機建設高潮迭起，反向擠壓機引進劇增。中國是擁有世界上數(shù)量最多、水平最高、噸位最大的反向擠壓機的國家。同時，大批小型的落后的擠壓機正在被淘汰或改造。

（3）加大了產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品調整力度，加強了科技自主開發(fā)能力，拓展了應用領域，開發(fā)了大批新產(chǎn)品、新技術、新工藝。新合金、新狀態(tài)，新品種的多種性能與用途的新型鋁合金擠壓材大量涌現(xiàn)。

2 國內外鋁擠壓技術與裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

2.1 國內外鋁擠壓技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已建立起完整的大、中、小配套的擠壓工業(yè)體系，最大水壓擠壓機已達125MN，并設計和制造了75MN、80MN?和100MN及125MN油壓單獨傳動臥式擠壓機。我國目前生產(chǎn)的棒材最大外徑可達φ620mm，管材的規(guī)格范圍φ5mmx0.5mm-φ620mmxl15mm。當然，我國雖然已成為世界上的擠壓大國，但尚不是擠壓強國，與工業(yè)發(fā)達的國家比較起來，我國的鋁合金擠壓技術還有-定差距。但是，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，鋁合金加工材由軍工服務轉為軍民兩用的方向，鋁合金擠壓技術將為我國的經(jīng)濟建設做出更大的貢獻。

3 我國鋁擠壓技術的發(fā)展新動向

雖然金屬擠壓加工的進展有很多地方有待于基礎理論研究的進展，但最重要的是把這種基礎理論研究與實際應用相結合，以達到增產(chǎn)、降耗、節(jié)能、環(huán)保、提高生產(chǎn)效率、降低成本、擴大品種、改善品質的共同目標。

3.1 在發(fā)展金屬擠壓加工理論與技術時需要重點考慮的項目主要有：

（1）耗量，節(jié)能降耗。

（2）少外部摩擦，提高變形效率。

（3）高精度。

（4）利用各向異性、內部應力、變形熱處理等方法提高產(chǎn)品綜合性能。

（5）有效利用廢料和開發(fā)綜合利用技術，提高回收率和成品率。

（6）防止產(chǎn)生缺陷或利用缺陷。

（7）提高工模具品質和使用壽命。

3.2 鋁擠壓新方法、?新技術、新產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，層出不窮

（1）鋁擠壓新方法

①聯(lián)合擠壓、正反向擠壓和雙動正反向擠壓法;

②Confrom連續(xù)擠壓;

③靜液擠壓、高溫靜液擠壓及反向靜液擠壓;

④有效摩擦擠壓;

⑤連鑄連擠法;

⑥半固態(tài)擠壓法;

（2）新擠壓技術（工藝）

①等溫/等速/等壓擠壓技術;

②快速/高速/超高速壓擠壓技術;

③摩擦/有效摩擦/潤滑擠壓技術;

④固態(tài)/半固態(tài)/液態(tài)擠壓技術;

⑤熱擠壓/溫擠壓/冷擠壓技術;

⑥變斷面型材/管材擠壓技術。

（3）新產(chǎn)品

①特大、特寬、特厚、特長擠壓新產(chǎn)品;

②高精密、特薄、小型或微型擠壓型材與多孔管材新產(chǎn)品;

③多孔、寬厚比大、厚度差大、舌比大、形狀復雜的高難度新產(chǎn)品;

④高強、高韌、高性能、高質量特種擠壓材新產(chǎn)品。

3.4 擠壓工模具技術處于攻堅階段

（1）新型的高強、高韌、高壽命的擠壓工模具材料及熱處理、表面處理技術處于攻堅階段。

（2）大型的高比壓、高寬高比的扁擠壓簡及工具的攻關處于關鍵時期，有了突破性進展。

（3）圓、扁擠壓筒用固定擠壓墊片系統(tǒng)有了長足進步。

（4）大型復雜的高壽命特種模具的設計、制造技術有了突破性進展。

（5）工模具的機加工、電加工、熱加工設備水平大大提高，數(shù)控加工中心、數(shù)控低速走絲線切割機床、CNC真空淬火爐設備普遍采用，CNC率大大提高。

4 總結

鋁及鋁合金擠壓加工材是當今世界鋁合金加工材的第二大產(chǎn)品，占鋁材總消量的40%左右，應用十分廣泛，在國防軍工、國民經(jīng)濟和人民生活方面都占有很高的地位，發(fā)揮重大作用。擠壓法目前仍是鋁及鋁合金管、棒、型、線材最主要的生產(chǎn)方法，其產(chǎn)品覆蓋面大、品種多、效率快、質量優(yōu)、附加值高，深受人們青昧。近年來其生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝技術、產(chǎn)品品種和質量、工藝裝備、工模具技術都獲得了高速發(fā)展，達到了相當高的水平，并正在向大型、精密、高效、節(jié)能、環(huán)保及現(xiàn)代化、國際一體化方向發(fā)展。

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