铝合金挤压工业及技术的发展现状与趋势

魏培娜 孙和平

摘要：本文简单介绍了现代铝挤压工业的发展特点之后，重点论述了铝及铝合金挤压生产的发展水平、产品品种、工艺技术、工模具技术及设备技术的新动向。由于科学技术的进步，经济的高速发展与人民生活水平的不断提高，对铝及铝合金管、棒、型、线材产品提出了越来越高的要求，近几十年来，国内外生产技术与装备也获得了长足的发展并达到了相当高的水平。我国的挤压工业与技术也有了极大的进步，但与国际先进水平仍有一定的差距。

关键词：铝及铝合金;挤压工业及技术;工艺装备;发展现状与趋势

1 铝及铝合金挤压工业的发展概况与特点

1.1 世界铝及铝合金挤压工业进入了一个新的发展时期

自1990年以来，全球铝工业进入了一个崭新的发展时期。随着科学技术的进步和经济的快速发展，在全球经济一体化与大力提高投资回报率的经营思想推动下，世界铝工业一方面加大结构调整力度，另一方面开展了一场向科技研发大进军的热潮。据不完全统计，2010年全球铝挤压材中，型材1450万t（约占挤压材的80%以上），大、中型工业型材100万t左右。尽管如此，铝合金挤压材仍以年均5%左右的速率增长，工业型材以8%的速率增长，并组建了一大批大型的现代化综合性铝挤压材生产企业（集团）。

1.2 我国铝挤压工业的发展特点

（1）建成了一大批大中型现代化挤压企业，产能、产量大幅度增长。我国目前有各种铝挤压企业800家以上，其中产能大于5万t/a的有40家以上，产能大于10万t/a的有25家左右，产能大于20万t/a的有5家左右。大型的民营挤压企业正在崛起。

（2）大型挤压机建设高潮迭起，反向挤压机引进剧增。中国是拥有世界上数量最多、水平最高、吨位最大的反向挤压机的国家。同时，大批小型的落后的挤压机正在被淘汰或改造。

（3）加大了产业和产品调整力度，加强了科技自主开发能力，拓展了应用领域，开发了大批新产品、新技术、新工艺。新合金、新状态，新品种的多种性能与用途的新型铝合金挤压材大量涌现。

2 国内外铝挤压技术与装备的发展现状与趋势

2.1 国内外铝挤压技术现状与发展趋势

经过几十年的发展，已建立起完整的大、中、小配套的挤压工业体系，最大水压挤压机已达125MN，并设计和制造了75MN、80MN 和100MN及125MN油压单独传动卧式挤压机。我国目前生产的棒材最大外径可达φ620mm，管材的规格范围φ5mmx0.5mm-φ620mmxl15mm。当然，我国虽然已成为世界上的挤压大国，但尚不是挤压强国，与工业发达的国家比较起来，我国的铝合金挤压技术还有-定差距。但是，随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，铝合金加工材由军工服务转为军民两用的方向，铝合金挤压技术将为我国的经济建设做出更大的贡献。

3 我国铝挤压技术的发展新动向

虽然金属挤压加工的进展有很多地方有待于基础理论研究的进展，但最重要的是把这种基础理论研究与实际应用相结合，以达到增产、降耗、节能、环保、提高生產效率、降低成本、扩大品种、改善品质的共同目标。

3.1 在发展金属挤压加工理论与技术时需要重点考虑的项目主要有：

（1）耗量，节能降耗。

（2）少外部摩擦，提高变形效率。

（3）高精度。

（4）利用各向异性、内部应力、变形热处理等方法提高产品综合性能。

（5）有效利用废料和开发综合利用技术，提高回收率和成品率。

（6）防止产生缺陷或利用缺陷。

（7）提高工模具品质和使用寿命。

3.2 铝挤压新方法、 新技术、新产品大量涌现，层出不穷

（1）铝挤压新方法

①联合挤压、正反向挤压和双动正反向挤压法;

②Confrom连续挤压;

③静液挤压、高温静液挤压及反向静液挤压;

④有效摩擦挤压;

⑤连铸连挤法;

⑥半固态挤压法;

（2）新挤压技术（工艺）

①等温/等速/等压挤压技术;

②快速/高速/超高速压挤压技术;

③摩擦/有效摩擦/润滑挤压技术;

④固态/半固态/液态挤压技术;

⑤热挤压/温挤压/冷挤压技术;

⑥变断面型材/管材挤压技术。

（3）新产品

①特大、特宽、特厚、特长挤压新产品;

②高精密、特薄、小型或微型挤压型材与多孔管材新产品;

③多孔、宽厚比大、厚度差大、舌比大、形状复杂的高难度新产品;

④高强、高韧、高性能、高质量特种挤压材新产品。

3.4 挤压工模具技术处于攻坚阶段

（1）新型的高强、高韧、高寿命的挤压工模具材料及热处理、表面处理技术处于攻坚阶段。

（2）大型的高比压、高宽高比的扁挤压简及工具的攻关处于关键时期，有了突破性进展。

（3）圆、扁挤压筒用固定挤压垫片系统有了长足进步。

（4）大型复杂的高寿命特种模具的设计、制造技术有了突破性进展。

（5）工模具的机加工、电加工、热加工设备水平大大提高，数控加工中心、数控低速走丝线切割机床、CNC真空淬火炉设备普遍采用，CNC率大大提高。

4 总结

铝及铝合金挤压加工材是当今世界铝合金加工材的第二大产品，占铝材总消量的40%左右，应用十分广泛，在国防军工、国民经济和人民生活方面都占有很高的地位，发挥重大作用。挤压法目前仍是铝及铝合金管、棒、型、线材最主要的生产方法，其产品覆盖面大、品种多、效率快、质量优、附加值高，深受人们青昧。近年来其生产规模、生产工艺技术、产品品种和质量、工艺装备、工模具技术都获得了高速发展，达到了相当高的水平，并正在向大型、精密、高效、节能、环保及现代化、国际一体化方向发展。

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