鋁合金擠壓工業(yè)及技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

魏培娜 孫和平

摘要：本文簡(jiǎn)單介紹了現(xiàn)代鋁擠壓工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)之后，重點(diǎn)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(shù)、工模具技術(shù)及設(shè)備技術(shù)的新動(dòng)向。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展與人民生活水平的不斷提高，對(duì)鋁及鋁合金管、棒、型、線材產(chǎn)品提出了越來(lái)越高的要求，近幾十年來(lái)，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)與裝備也獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展并達(dá)到了相當(dāng)高的水平。我國(guó)的擠壓工業(yè)與技術(shù)也有了極大的進(jìn)步，但與國(guó)際先進(jìn)水平仍有一定的差距。

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

1 鋁及鋁合金擠壓工業(yè)的發(fā)展概況與特點(diǎn)

1.1 世界鋁及鋁合金擠壓工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期

自1990年以來(lái)，全球鋁工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在全球經(jīng)濟(jì)一體化與大力提高投資回報(bào)率的經(jīng)營(yíng)思想推動(dòng)下，世界鋁工業(yè)一方面加大結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，另一方面開(kāi)展了一場(chǎng)向科技研發(fā)大進(jìn)軍的熱潮。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010年全球鋁擠壓材中，型材1450萬(wàn)t（約占擠壓材的80%以上），大、中型工業(yè)型材100萬(wàn)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(zhǎng)，工業(yè)型材以8%的速率增長(zhǎng)，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(tuán)）。

1.2 我國(guó)鋁擠壓工業(yè)的發(fā)展特點(diǎn)

（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(zhǎng)。我國(guó)目前有各種鋁擠壓企業(yè)800家以上，其中產(chǎn)能大于5萬(wàn)t/a的有40家以上，產(chǎn)能大于10萬(wàn)t/a的有25家左右，產(chǎn)能大于20萬(wàn)t/a的有5家左右。大型的民營(yíng)擠壓企業(yè)正在崛起。

（2）大型擠壓機(jī)建設(shè)高潮迭起，反向擠壓機(jī)引進(jìn)劇增。中國(guó)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(jī)的國(guó)家。同時(shí)，大批小型的落后的擠壓機(jī)正在被淘汰或改造。

（3）加大了產(chǎn)業(yè)和產(chǎn)品調(diào)整力度，加強(qiáng)了科技自主開(kāi)發(fā)能力，拓展了應(yīng)用領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)了大批新產(chǎn)品、新技術(shù)、新工藝。新合金、新?tīng)顟B(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(guó)內(nèi)外鋁擠壓技術(shù)與裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

2.1 國(guó)內(nèi)外鋁擠壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

經(jīng)過(guò)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(jī)已達(dá)125MN，并設(shè)計(jì)和制造了75MN、80MN?和100MN及125MN油壓?jiǎn)为?dú)傳動(dòng)臥式擠壓機(jī)。我國(guó)目前生產(chǎn)的棒材最大外徑可達(dá)φ620mm，管材的規(guī)格范圍φ5mmx0.5mm-φ620mmxl15mm。當(dāng)然，我國(guó)雖然已成為世界上的擠壓大國(guó)，但尚不是擠壓強(qiáng)國(guó)，與工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家比較起來(lái)，我國(guó)的鋁合金擠壓技術(shù)還有-定差距。但是，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(wù)轉(zhuǎn)為軍民兩用的方向，鋁合金擠壓技術(shù)將為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。

3 我國(guó)鋁擠壓技術(shù)的發(fā)展新動(dòng)向

雖然金屬擠壓加工的進(jìn)展有很多地方有待于基礎(chǔ)理論研究的進(jìn)展，但最重要的是把這種基礎(chǔ)理論研究與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，以達(dá)到增產(chǎn)、降耗、節(jié)能、環(huán)保、提高生產(chǎn)效率、降低成本、擴(kuò)大品種、改善品質(zhì)的共同目標(biāo)。

3.1 在發(fā)展金屬擠壓加工理論與技術(shù)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的項(xiàng)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(nèi)部應(yīng)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(kāi)發(fā)綜合利用技術(shù)，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(zhì)和使用壽命。

3.2 鋁擠壓新方法、?新技術(shù)、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(dòng)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(shù)（工藝）

①等溫/等速/等壓擠壓技術(shù);

②快速/高速/超高速壓擠壓技術(shù);

③摩擦/有效摩擦/潤(rùn)滑擠壓技術(shù);

④固態(tài)/半固態(tài)/液態(tài)擠壓技術(shù);

⑤熱擠壓/溫?cái)D壓/冷擠壓技術(shù);

⑥變斷面型材/管材擠壓技術(shù)。

（3）新產(chǎn)品

①特大、特寬、特厚、特長(zhǎng)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(fù)雜的高難度新產(chǎn)品;

④高強(qiáng)、高韌、高性能、高質(zhì)量特種擠壓材新產(chǎn)品。

3.4 擠壓工模具技術(shù)處于攻堅(jiān)階段

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

（2）大型的高比壓、高寬高比的扁擠壓簡(jiǎn)及工具的攻關(guān)處于關(guān)鍵時(shí)期，有了突破性進(jìn)展。

（3）圓、扁擠壓筒用固定擠壓墊片系統(tǒng)有了長(zhǎng)足進(jìn)步。

（4）大型復(fù)雜的高壽命特種模具的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)有了突破性進(jìn)展。

（5）工模具的機(jī)加工、電加工、熱加工設(shè)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(jī)床、CNC真空淬火爐設(shè)備普遍采用，CNC率大大提高。

4 總結(jié)

鋁及鋁合金擠壓加工材是當(dāng)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(yīng)用十分廣泛，在國(guó)防軍工、國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(zhì)量?jī)?yōu)、附加值高，深受人們青昧。近年來(lái)其生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)工藝技術(shù)、產(chǎn)品品種和質(zhì)量、工藝裝備、工模具技術(shù)都獲得了高速發(fā)展，達(dá)到了相當(dāng)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(guó)際一體化方向發(fā)展。

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