鋁合金擠壓工業及技術的發展現狀與趨勢

魏培娜 孫和平

摘要：本文簡單介紹了現代鋁擠壓工業的發展特點之后，重點論述了鋁及鋁合金擠壓生產的發展水平、產品品種、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，經濟的高速發展與人民生活水平的不斷提高，對鋁及鋁合金管、棒、型、線材產品提出了越來越高的要求，近幾十年來，國內外生產技術與裝備也獲得了長足的發展并達到了相當高的水平。我國的擠壓工業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;擠壓工業及技術;工藝裝備;發展現狀與趨勢

1 鋁及鋁合金擠壓工業的發展概況與特點

1.1 世界鋁及鋁合金擠壓工業進入了一個新的發展時期

自1990年以來，全球鋁工業進入了一個嶄新的發展時期。隨著科學技術的進步和經濟的快速發展，在全球經濟一體化與大力提高投資回報率的經營思想推動下，世界鋁工業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大進軍的熱潮。據不完全統計，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，工業型材以8%的速率增長，并組建了一大批大型的現代化綜合性鋁擠壓材生產企業（集團）。

1.2 我國鋁擠壓工業的發展特點

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

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

2 國內外鋁擠壓技術與裝備的發展現狀與趨勢

2.1 國內外鋁擠壓技術現狀與發展趨勢

經過幾十年的發展，已建立起完整的大、中、小配套的擠壓工業體系，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。我國目前生產的棒材最大外徑可達φ620mm，管材的規格范圍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，與工業發達的國家比較起來，我國的鋁合金擠壓技術還有-定差距。但是，隨著國民經濟的高速發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濟建設做出更大的貢獻。

3 我國鋁擠壓技術的發展新動向

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、降耗、節能、環保、提高生產效率、降低成本、擴大品種、改善品質的共同目標。

3.1 在發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品綜合性能。

（5）有效利用廢料和開發綜合利用技術，提高回收率和成品率。

（6）防止產生缺陷或利用缺陷。

（7）提高工模具品質和使用壽命。

3.2 鋁擠壓新方法、?新技術、新產品大量涌現，層出不窮

（1）鋁擠壓新方法

①聯合擠壓、正反向擠壓和雙動正反向擠壓法;

②Confrom連續擠壓;

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/半固態/液態擠壓技術;

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）新產品

①特大、特寬、特厚、特長擠壓新產品;

②高精密、特薄、小型或微型擠壓型材與多孔管材新產品;

③多孔、寬厚比大、厚度差大、舌比大、形狀復雜的高難度新產品;

④高強、高韌、高性能、高質量特種擠壓材新產品。

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，數控加工中心、數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、國民經濟和人民生活方面都占有很高的地位，發揮重大作用。擠壓法目前仍是鋁及鋁合金管、棒、型、線材最主要的生產方法，其產品覆蓋面大、品種多、效率快、質量優、附加值高，深受人們青昧。近年來其生產規模、生產工藝技術、產品品種和質量、工藝裝備、工模具技術都獲得了高速發展，達到了相當高的水平，并正在向大型、精密、高效、節能、環保及現代化、國際一體化方向發展。

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