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                      較大想象“輕量化”的鋁合金
                      
			 
	
                      發(fā)布時(shí)間：2021-06-11
                      
			 
	
                      2011-2015年，中國汽車(chē)單車(chē)鋁材料用量將每年10%~12%的速度增長(cháng)，到2015年中國汽車(chē)用鋁量將從目前的190萬(wàn)噸增長(cháng)至314萬(wàn)噸。
                      
　　
                      
　　2013年科技界的盛宴非“神十”的成功發(fā)射莫屬，“神十”太空艙上的太空授課更是讓人無(wú)比神往，印象深刻，深深領(lǐng)會(huì )科技的魅力。
                      
　　
                      
　　除了“神十”的太空課讓人感興趣之外，其制造材料也同樣代表科技研發(fā)的尖端，而“鋁合金”就是其中不可缺乏的高端金屬材料。
                      
　　
                      
　　提起新材料鋁合金，其主要“用武之地”在于汽車(chē)和航空航天。
                      
　　
                      
　　實(shí)際上，從“神一”到“神九”到目前“神十”的順利升空，西南鋁業(yè)一直承擔著(zhù)為運載火箭和航天飛船提供鋁合金材料的任務(wù)。西南鋁業(yè)承擔了“神十”數十個(gè)品種的研制和試制任務(wù)，其中主要以鋁合金材料的研制為主。據介紹，西南鋁業(yè)提供的鋁合金材料，被“神十”用作蒙皮，這就好比“外衣”。
                      
　　
                      
　　國內處于改進(jìn)研發(fā)階段，
                      
　　
                      
　　提高深加工技術(shù)是趨勢
                      
　　
                      
　　還是從“神十”說(shuō)開(kāi)來(lái)吧。
                      
　　
                      
　　據了解，鍛件是飛船骨架的重要關(guān)鍵結構受力件，相當于人的“骨架”。飛船在啟動(dòng)、飛行、回收過(guò)程中承受了巨大的載荷，因此，對鍛件的材料、組織、性能、尺寸，均提出了很?chē)栏竦囊蟆?/span>
                      
　　
                      
　　而先進(jìn)鋁合金正是由于具有高比模量、抗疲勞以及耐腐蝕等性能，成為航空工業(yè)中的主要結構材料。在民用和軍用飛機結構材料中，鋁合金材料的用量比例一般在20%~80%。如代表先進(jìn)水平的B-777飛機中鋁合金的用量為70%，在A(yíng)-380中為60%，C-17軍用運輸機中鋁合金的用量為70%。
                      
　　
                      
　　近年來(lái)，由于復合材料和鈦合金的用量增加，較新設計的飛機中鋁合金的用量相對減少，但高純、高強、高韌、耐蝕的高性能鋁合金用量卻在增加。
                      
　　
                      
　　航天工程所需的關(guān)鍵鋁合金材料，具有高冶金質(zhì)量、高性能的技術(shù)指標要求及品種規格多、構件尺寸大等特點(diǎn)，其所用材料的組織、性能及表面精度等要求極其嚴格，以前長(cháng)期被國外實(shí)行技術(shù)壟斷和封鎖。然而，從這次“神十”的成功發(fā)射來(lái)看，國產(chǎn)的鋁合金鑄件已經(jīng)達到了國際水平。
                      
　　
                      
　　據了解，關(guān)節部件的鋁合金材料，強度、塑性、耐腐蝕性和抗疲勞度等各方面的綜合性能，廣西南南鋁都達到了國際先進(jìn)水平。此前，西南鋁業(yè)已經(jīng)研制出直徑6.1米級超巨型鋁合金鍛環(huán)，仍然是“亞洲靠前環(huán)”，從上次“神九”開(kāi)始運載火箭上用到的相關(guān)級別的鋁合金鍛環(huán)就是廣西南南鋁制造的。
                      
　　
                      
　　此前據西南鋁業(yè)方面介紹說(shuō)，我們平日在電視里看到的折疊式的太陽(yáng)能板打開(kāi)的神奇景象，其中材料也是廣西南南鋁制造，“那是由超薄高精鋁合板材制成�！睋私�，目前只有俄羅斯、美國和中國能生產(chǎn)這種板材，而國內只有廣西南南鋁掌握了這個(gè)技術(shù)。
                      
　　
                      
　　雖然國內個(gè)別企業(yè)已經(jīng)達到國際先進(jìn)水平，但是大部分的企業(yè)仍然處于改進(jìn)研發(fā)階段，“國外的俄羅斯鋁業(yè)是全球較大的鋁生產(chǎn)企業(yè)，研發(fā)水平代表了行業(yè)的先進(jìn)水平，在找礦方法、能源消耗、生產(chǎn)工藝及精細化技術(shù)革新方面比國內的南山鋁業(yè)等具有明顯優(yōu)勢。與國外相比，國內鋁合金研發(fā)仍處于改進(jìn)研發(fā)階段，降低生產(chǎn)成本、提高深加工技術(shù)是主要方向�！敝行沤ㄍ督�(jīng)濟咨詢(xún)冶金行業(yè)研究員高方宏告訴記者。
                      
　　
                      
　　再者，據記者了解，國內目前專(zhuān)注于在鋁合金研發(fā)的科研機構還有沈陽(yáng)鑄造研究所，其近五年承擔的科研項目中，優(yōu)質(zhì)鋁、鎂合金鑄件變壓反重力鑄造成套技術(shù)產(chǎn)業(yè)化成為國家重大科技轉化項目之一，航空鎂鋁金材料開(kāi)發(fā)及細管研究成形技術(shù)研究獲得科技部科研所結束開(kāi)發(fā)研究專(zhuān)項資金。
                      
　　
                      
　　鋁合金提升終端產(chǎn)品附加值，
                      
　　
                      
　　替代產(chǎn)品會(huì )有威脅
                      
　　
                      
　　據了解，未來(lái)20年，預計全球GDP年均增長(cháng)率為3.71%，全球航空旅客周轉量(RPKs)的年均增長(cháng)率為5.2%。其中，中國的GDP年均增長(cháng)率為5.87%，中國的航空旅客周轉量年均增長(cháng)率為7.7%，高于全球平均水平。中國經(jīng)濟的長(cháng)期強勁增長(cháng)推動(dòng)航空運輸需求的增長(cháng)，政府建設“民航強國”的決心和對航空基礎設施的規劃使得航空運輸業(yè)前景無(wú)限。
                      
　　
                      
　　而我國也已啟動(dòng)大飛機的發(fā)展計劃，結構材料以鋁合金材料為主。
                      
　　
                      
　　據有關(guān)券商預測，我國客機在未來(lái)10年每年將需要單通道飛機100多架；對100~125座級和210座級的單通道飛機需求將超過(guò)300架；150~175座級單通道飛機超過(guò)1000架。為了形成我國大客機特色和競爭優(yōu)勢，必須發(fā)展高性能的鋁合金材料，包括2000系(Al-Cu)，7000系(Al-Zn-Mg-Cu)、6000系(Al-Mg-Si)及鋁鋰(Al-Li)合金。
                      
　　
                      
　　鋁合金的價(jià)值不僅體現在航空航天，在汽車(chē)領(lǐng)域，也有“一番作為”。
                      
　　
                      
　　鋁合金是既提升汽車(chē)性能又能滿(mǎn)足某些法規要求的輕量化材料，近些年來(lái)，鋁合金在汽車(chē)上的用量不斷增加，用作發(fā)動(dòng)機、熱交換器、渦輪增壓器、變速箱體、車(chē)輪以及車(chē)身等部件。鋁合金板的沖壓性能已經(jīng)接近或在某些方面超過(guò)了鋼板，因此可替代鋼板來(lái)制備汽車(chē)車(chē)身板。鋁合金的應用可起到很好的減重效果，如采用鋁合金沖制汽車(chē)車(chē)身，質(zhì)量可以降低約10%。
                      
　　
                      
　　歐美等發(fā)達國家汽車(chē)工業(yè)發(fā)達，非常重視汽車(chē)節能和環(huán)保，鋁合金在汽車(chē)輕量化方面的使用量和比例逐年提高。
                      
　　
                      
　　例如：德國奧迪A8首創(chuàng  )了ASF鋁合金空間桁架車(chē)身輕量化技術(shù)，成為世界上首輛全鋁合金車(chē)身的產(chǎn)量型轎車(chē)，其采用ASF鋁合金空間桁架車(chē)身結構，其整體結構剛性則提升25%，但車(chē)輛結構因大量采用鋁合金材質(zhì)而節省6.5公斤。ASF組件大多以鋁制成，不僅幫助奧迪減輕車(chē)身重量，也保證了良好的吸能和制動(dòng)的效果。與此同時(shí)，這些鋁制零件還可以大規�；厥赵倮�。
                      
　　
                      
　　據有關(guān)數據表明，到2015年，歐洲主要國家平均每輛汽車(chē)鋁使用量將增長(cháng)至180kg,鋁材料占整部汽車(chē)的重量也將由目前的9%提高到12%。
                      
　　
                      
　　而中國汽車(chē)鋁合金使用比例較低，2010年中國平均每輛汽車(chē)鋁使用量為99kg,低于全球平均112kg的使用量，比歐洲、北美發(fā)達國家汽車(chē)用鋁量差距則更大。但是據有關(guān)數據預測，2011-2015年，隨著(zhù)中國汽車(chē)工業(yè)節能減排的深入，中國汽車(chē)單車(chē)鋁材料用量將以每年10%~12%的速度增長(cháng)，到2015年中國汽車(chē)用鋁量將從目前的190萬(wàn)噸增長(cháng)至314萬(wàn)噸。
                      
　　
                      
　　再者，在鋁合金整條產(chǎn)業(yè)鏈上，其也扮演著(zhù)極其重要的角色。
                      
　　
                      
　　“在鋁土礦-氧化鋁-電解鋁-型材-消費端這條產(chǎn)業(yè)鏈上，鋁合金是部分型材的原材料，在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中扮演的角色是中間產(chǎn)物，得以提升終端產(chǎn)品附加值的重要材料�！鄙鲜鲅芯繂T告訴記者。
                      
　　
                      
　　可以說(shuō)，下游需求量的穩增以及材料本身附加的價(jià)值，使得市場(chǎng)各方不斷看好鋁合金新材料�！皬钠渌袌�(chǎng)分析，鋁合金是在滿(mǎn)足法規要求下能大幅提升汽車(chē)性能的輕量化材料，隨著(zhù)技術(shù)的不斷推廣，未來(lái)汽車(chē)市場(chǎng)的高性能鋁合金需求不可小覷，另外，其他軌道交通的市場(chǎng)需求也將持續增長(cháng)。在相當長(cháng)一段時(shí)間內，鋁合金的未來(lái)前景都非常廣闊，隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，替代材料的出現有可能會(huì )為其帶來(lái)市場(chǎng)威脅�！鄙鲜鲅芯繂T向記者表示。
                      

                      
			  
	

                      

                      
			
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