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      鋁合金鍛件的發展空間

      發布時間: 2018-12-04 | 瀏覽數: 890
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      在應用的四大類壓力加工產品中鍛件(自由鍛件與鍛件總稱)占的量并不大,僅占30%左右。2011年全世界鋁的總消費量約57400kt,其中鑄造產品(壓鑄件與鑄件,前者占80%左右)約16600kt,占29%;壓力加工產品40800kt(平軋產品,即板、帶、箔約21000kt,占52%;擠壓與拉伸材18000kt,占44%;鍛件1224kt,占3%;粉、膏、其他約410kt,占1%),占71%。在上述的鋁消費總量中,原鋁占71%,再生鋁16600kt,占29%。這是對全世界而言,對不同的國家與地區各種產品的產量與消費量則不盡相同,甚至對個別國家與地區會有相當大的差異,但對主要經濟大國上述的比例還是相適應的。

      日本神戶鋼鐵公司擴建蘇州汽車鋁鍛件廠

      在鋁制零部件中鍛件的量雖不大,但很重要,都是受力大的承載件,例如2011年日本4~9月份(2011年財政年度上半年)鋁產品總用量682.601kt,其中:軋制及擠壓產品120.038kt,占17.6%;壓鑄件及鑄件547.906kt,占80.27%,鍛件14.657kt,占2.2%弱,但鍛件都是諸如懸架系統零件與輪轂之類的重載承力結構件,對保證汽車的安全平穩行駛起著至關重要的作用。

      日本神戶鋼鐵公司(kobe steel.Ltd.)原投資10億日元在蘇州正在建一個汽車鋁產品廠,名為神戶汽車鋁產品(中國)公司(Kobe Aluminum Automotive Products(China)Co.,Kapp China),現正在調拭與準備試生產,可于8月份進行商業化批量生產。該公司屬全資日資企業,神戶鋼鐵公司占60%股份、三井公司(Mitsui&Co.)占25%、豐田貿易公司(Toyota Tsusho Corp.)占15%,于2010年12月開始建設,專門生產汽車懸架系統鍛件,有一臺63MN的機械傳動壓力機(Mechanical Press),鍛件生產能力12萬件/年。

      在神戶蘇州鋁鍛壓廠尚在建設之際,鑒于中國汽車工業、軌道車輛及其他交通運輸工業的高速發展,環保壓力大增,運輸裝備亟待減輕自身質量,對鋁合金鍛件的需求必會相應地上升,神戶鋼鐵公司于2011年12月15日對外稱,將對蘇州鋁鍛壓廠追加45億日元投資,再增建1臺63MN的機械壓力機,使鍛件生產能力翻一番,達到25萬件/年。此臺新增鍛壓機可于2013年投產。

      神戶鋼鐵公司生產汽車懸掛零件的鋁合金鍛壓廠還有一二個,一個在國內的三重縣(Mie Prefecture)的大安市(Daian),另一個在美國肯塔基州(Kentucky)。它們各有4臺壓力機,生產能力各360萬件/年,都在進行滿負荷生產。

      中國在建世界巨無霸800MN鍛壓機 中小鍛件仍有發展空間

      2011年全球共有各種規格的各種類型式的鍛壓機約480臺,其中100MN以上(含100MN的)25臺左右,而鍛壓力≥300MN的重型鍛壓機分布于:俄羅斯4臺,其中750MN的2臺;美國6臺,其中500MN級的4臺,多為美國鋁業公司所有;法國有1臺650MN的;德國有30MN與450MN的各1臺;中國有1臺30MN的,上世紀1973年9月有負荷試車成功,1974年6月生產出首批“轟六”H81框架鍛件,第二重型機械公司制造的450MN鍛壓機2011年安裝完畢,這是近30年來全世界新制造的惟一這么大的鍛壓機。

      中國正在建世界上最大的800MN的多向模鍛機,由第二重型機械集團公司設計制造,其單件質量超過250t級的就有7件。此機主要用于鍛造航空航器的鋁合金及鈦合金大型鍛件,估計可于2016年投產。2007年8月立項后,二重采取“產、學、研、用”相結合的方式,聯合西安中國機械科學院、中南大學、清華大學等多家單位共同研發,整合優勢資源,形成科研合力,解決了設計與制造中的一個又一個難題。800MN鍛壓機的建設與投產,將使我國大型航空航天鍛件生產水平發生質的飛躍提升,并將改變世界航空航天大型輕合金鍛件生產格局,800MN鍛壓機主要零部件無論是質量還是體積都是超量級的。

      美國是當前鋁合金鍛件生產大國,也是生產技術水平與研發力量最強的國家之一,其美國鋁業公司(Alcoa)的拉斐特(Lafayette)鍛造廠是全世界最大的也最有代表性的鋁合金鍛造企業,擁有以7MN-450MN的各類鍛壓機與機械壓力機18臺,6MN-150MN的鍛錘8臺,鍛件生產能力約80kt/a,約為西南鋁業(集團)有限責任公司的5倍以上。此外,美國鋁業公司還有克利夫蘭鍛壓公司,2010年筆者在參觀該公司時僅看到2臺72MN的與1臺45MN的鍛壓機。

      日本2011年財政年度上半年(4月~9月)生產了568.3萬輛汽車,消費鋁合金鍛件14.657kt,平均每輛車的鍛件用量2.6kg。2011年中國汽車產量1741.9萬輛,如果每輛車的鍛件用量與日本的相當則需要鋁合金鍛件量當超過78kt。需指出的是,由于今后汽車鋁化率的提高與中高檔車比率也會有所上升,中國汽車2015年的平均鍛件用量可能達到3kt/輛,如此,2015年汽車對鋁鍛件的需求有可能達到90kt。目前,一些外資企業如美資的上海通過汽車公司、日本的豐田汽車公司、德國的奔馳汽車公司等所用的鋁合金鍛件都分別從美、日、德國進口,這就是為什么日本神戶鋼鐵公司在蘇州建一個中型汽車專業鋁合鍛件廠的原因。

      在航空航天器制造中鋁合金鍛件的用量較多,約占鋁的總用量的15%。軍用飛機用的鍛件與發射航天器用的大鍛環等都是西南鋁業(集團)有限責任公司與東北輕合金有限責任公司生產的,它們的鍛件生產能力遠未得到充分發揮,同時450MN的大型鍛壓機已制造完畢,世界鍛壓機之五——800MN鍛壓機正在制造中。不過當前制造支線客機ARJ21與大飛機C919所用鋁合金鍛件則全是進口的,主要供應商是美國鋁業公司的拉斐特廠。但是這種進口局面不會持續太長時間,根據中國商用飛機公司的規劃,2018年制造大飛機的鋁材國產化率為30%,而鍛件的國產化率可能會更大一些,因為西南鋁業(集團)有限責任公司十多年前就已成為波音飛機公司提供鋁合金鍛坯,用它們生產的鍛坯加工的零件裝備了成千上萬架波音飛機。由此可見,2022年以后除個別新合金鍛件以外,凡是可用中國能夠生產的鋁合金鍛壓的各種航空航天鍛件中國都能生產,至少占此領域所需鋁合金鍛件總量的95%以上,因為已形成完整的航空航天鍛件生產體系與擁有53年的生產經驗與技術儲備。

      軌道車輛、磁懸浮列車、船舶艦艇、其他部門等都需要一些鋁合金鍛件,高鐵車輛用的鍛件目前主要從德國進口。據估算,2011年中國這些部門對鋁合金鍛件的總需求量約80kt,全國所有行業對鋁合金鍛件的需求不會超過200kt,其中約有50%是進口的。鋁合金鍛件產業仍存在較大的發展空間。

      關于鋁合金鍛壓產業的發展與項目建設

      如前所述,中國鋁合金鍛件2011年的總需求量約200kt,國內供應量約100kt,進口約100kt,國內總生產能力約150kt/a,生產能力利用率約67%,2015年中國對鋁合金鍛件的總需求量約250kt/a,2020年的約320kt/a。為了滿足市場需求,需要建設一些鋁合金鍛壓項目,但必須穩中求進,對市場作深入的調查,不可冒進,也不應過于保守。

      鍛壓項目具有如下特點:

      項目可大可小,可只有1臺鍛壓機,也可以有二三十臺鍛壓機,前者的專業性很強,而后者可以生產諸多產品,為各行各業提供所需要的種類繁多的鍛件,甚至多種類型鍛件如鋁合金的、鎂合金的,可以建一個像拉斐特鍛壓公司那樣特大型綜性企業,也可以建一個像神戶鋼鐵公司蘇州鍛壓公司那樣的小型專業性強的企業。這兩種類型企業中國都需要建設,尤其需要建四五個專業性的中小型項目。項目大小與如何建設由投資者決定。

      800MN級的特大鍛壓機中國在2030年以前有1臺就夠了,500MN級的在到2030年為止的這段時間內還可以建三四臺,但要根據市場情況分期建設。

      300MN級以上的鍛壓機的建設周期長,開工率一般都不超過60%,鍛壓產品的附加值高,進入的門坎也高,模具制造與設計的技術含量也高,需要一個強大的技術隊伍。

      汽車輪轂鍛壓項目暫不需要建,既有生產能力遠未得到發揮。

      本文出自蘭溪市同力鋁業股份有限公司http://www.kenspangler.com/432.html,轉載請注明出處。

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