特种铝及铝合金型材和管材的发展现状与趋势分析

特殊铝和铝合金配置文件和管道的开发状况和趋势

Lu Baoyuan 1，Liu Huangping 2，Li Baisong 2，Liu Jing'an 3，He Meiqiong 3

（1。xi'anAircraft行业铝制航空材料有限公司，Xi'an 71000;2。GuangAluminum Group Co.，Ltd. 401326）

摘要：随着科学和技术的发展以及人们的生活水平的持续改进，已经提出了越来越高的铝合金挤出产品的需求。尤其是近年来，个性化产品的出现促进了个性化特征。 ，开发具有特殊性能，功能和特殊用途的特殊配置文件和管道。简要介绍和分析了几种常见的特殊铝和铝合金配置文件和管道的发展状况以及趋势，以供同龄人参考。

关键词：特殊的铝合金配置文件和管道；当前状态；发展趋势

0前言

铝是仅次于钢的第二大金属材料。它在近几十年来迅速发展，并在国民经济和人们的生活的各个领域中广泛应用。 2016年，全球铝制加工材料的生产和销售超过50,000kt/a，其中铝和铝合金挤出材料的生产和销售超过20,000kt/a，占总生产和销售额的40％以上铝。铝制挤压杆占90％，其中一般概况和杆以及中小型的内部建筑轮廓占80％以上的配置杆，而大型和中型的配置文件以及特殊的特殊配置文件和杆仅占约15％。管道约占铝合金挤出量的8％，而特殊形的管道和专用管道仅占管道的20％。从上面可以看出，最大的生产和销售量，最广泛用于铝和铝合金挤出材料是中小型的中型民间建筑物概况，一般档案，酒吧和管道。特殊配置文件，酒吧和管道仅占15％。这种产品的主要特征是：特殊功能或性能；专门用于特定目的；规格和大小的大或极小；因此，极高的尺寸准确性或表面要求等。因此，其品种很多，批次很小，需要特殊过程，或者添加了一些特殊的设备和工具。生产很困难，技术内容很高，生产成本增加，并且附加值也增加了[1，3，5]。

随着科学和技术的发展以及人们的生活水平的持续改进，已经提出了越来越高的铝和铝合金挤出产品的产出，质量和种类。尤其是近年来，个性化产品的出现促进了具有个性化特征和特殊用途的特殊配置和管道的开发。

1各种特殊铝轮廓和管道的开发趋势1.1大型和中型工业结构铝合金轮廓和管道

各种大型的平坦，薄壁，高精度，复杂的固体和空心剖面以及大型管道都是许多重要领域海洋工程，现代汽车，电子设备，船舶武器，空调辐射器，电源，石化，机械制造等首选材料。当今世界上供应产品的短暂供应产品。在1990年代之前，由于供应不足，设计师和用户不得不使用一些小型轮廓将它们连接到大型和中型，或用木材，塑料，钢和铜来代替它们，这会导致能量和环境浪费。污染和成本的增加极大地影响了国民经济的发展和国防现代化的过程。为了改变这种情况，各国已投资于高于50mn的大型和中型挤压生产线的建设或扩展。有人预测，21世纪是大型挤出机，大型材料和大型管道的世纪[2，4]。

经过20多年的快速发展，到2016年底，世界已配备了100m以上的40个水平挤压器，生产能力超过300kt/a；超过50MN的生产能力超过50mn的300个水平挤出机，生产能力超过3000kt /a或更高； 360mn垂直的反向管道挤出机可以生产ϕ1000mm至ϕ1500mm的厚壁管，这基本上可以满足当前对大型铝合金挤出机的全球需求。但是，随着航空，航空航天，航行，运输，海洋工程，新能源和电子工程，智能制造等的发展，大型挤出机和大型挤出机仍然有一定的开发空间。

目前，中国在100mN中配备了约18个水平挤出机，其中包括世界上22500万最大的水平挤出机； 1 360mn垂直反向管道挤出机；水平挤出机以上超过100个单位超过100个单位，生产能力超过1500kt/a基本上可以满足我国家的国防，军事行业和经济发展的需求。但是，我的国家处于国防现代化（设备更新），工业化和城市化发展以及大型（中）挤出机以及大型（中）挤出机，尤其是大型和高端特殊产品的顶峰。大型开发空间[5，6]。

1.2超精确配置文件和超小型轮廓

超前的轮廓被广泛用于电子仪器，通信，邮政和电信设备，精密机械，精密仪器，弱电流设备，航空航天，核潜艇和船只，汽车行业和其他自动行业和其他自动机业和其他行业的小型，薄壁且非常精确的部分零件字段。

超精确曲线包括两个类别：一个是具有非常小的形状的轮廓，称为超小型轮廓或微型剖面。它们的外部尺寸仅为几毫米，最小壁厚低于0.3至0.4mm，单重量为每米。它的公差要求通常非常严格。例如，截面尺寸的公差小于±0.10mm，壁厚的公差小于±0.05mm。此外，挤出产品的平坦度和扭曲的公差也非常严格。另一种类型是剖面尺寸不小的轮廓，而是对尺寸公差的非常严格的要求，或具有较大横截面尺寸但复杂的横截面形状和非常薄的壁厚的轮廓。例如，一家日本公司使用特殊的分化器组合模具来挤出16.30万水平液压挤出机上汽车空调冷凝器（工业纯铝）的特殊形状管，壁厚为0.2〜0.4mm，容忍度为必须比JIS标准更大。中等特殊级别的耐受性要严格得多，达到（±0.04〜±0.07）mm。在挤出过程中，小型超精确铝合金曲线对设备，模具和过程的要求非常严格。由于现代汽车行业，航空业，军事行业，精密机械和仪器，电子和电器，通信，邮政和电信，以及国防的尖端和科学，随着研究以及其他企业以及其他企业以及其他企业以及其他企业以及其他企业以及其他企业的发展小型超精确概况的个性化，个性化的数量，品种和质量的改善越来越大。尽管近年来已经开发和生产了许多高质量的小型和超精确的铝合金概况，但它们仍然无法满足市场需求，尤其是在产生小型和超精美铝合金的国内技术和设备中水平。仍然有一个很大的差距无法满足国内外市场的需求，必须赶上。

1.3铝合金管的光敏鼓基库，用于办公机械

用于高纯度，高精度和高表面光敏鼓的铝合金管是办公机械的核心组件，例如打印机，复印机，扫描仪和其他办公机械 - 光敏鼓的矩阵材料。它们还可以促进并应用于不同的领域，例如电子和光学仪器，其应用领域和剂量的前景非常广泛。近年来，全球打印机，复印机和其他办公机械行业已发展为数字化，着色，清晰度，轻巧，小型化，高速，智能和低成本。铝的量加倍，例如黑白机器转换为彩色机器，从单成像到四色成像，对OPC（有机光导体）精密铝管的需求将增加4倍。高速和清晰度对铝管的尺寸准确性和表面质量提出了更高的要求。

随着信息行业和电子行业的快速发展，激光打印机，复印机，扫描仪，电子和光学工具等消耗品行业的发展已经进入了快车道，并且正在快速增长。目前，对Precision铝制管道（例如OPC光敏鼓）的总需求约为500kt/a在全球范围内，国内需求约为100kt/a，平均需求量的平均增长率高于5％。

OPC特殊精确铝合金管可以由6063合金或3003合金生产，但是材料的组成，纯度和杂质含量的要求非常严格，产品的内部和外部结构和表面质量尤其高，并且特别高维度公差的要求也非常严格。 。因此，技术内容很高，生产很困难。目前，国外（例如日本等）有成熟的流程，但它们仍然无法大规模生产以满足市场需求。与国际高级级别相比，国内生产水平仍然存在一定的差距，迫切需要加大努力来发展和发展，以满足我们国民经济快速和可持续发展的要求。

1.4铝合金经济部分管道和轮廓

随着国民经济的发展和科学技术的持续发展，对管道部分提出了各种要求。显然，通用圆管不是最好的形式，也可能不符合一个或其他要求。因此，出现了经济的横截面。目前，在国外，铝合金经济部分，生产规模和质量水平的数量取得了长足的进步。

铝合金经济部分管道主要分为三种类型：特殊形状的截面管道，直径可变和可变的壁厚管以及额外的壁管。他们的主要特征是它们可以在最大程度上满足各个部分的强度和刚度要求，并且可以按照相等的强度使用。设计各种零件不仅具有可靠的安全性，而且可以大大减轻零件的重量，节省金属损失，减少加工时间和劳动力，降低成本并改善社会和经济利益。例如，电话杆，旗杆和灯杆首先由实木制成，然后是水泥杆或钢两根杆。木材的强度很差，水泥和钢的密度太高，这不是理想的材料。近年来，在美国，日本，德国，俄罗斯和其他国家 /地区挤出挤压缝隙或挤压可变旋转方法产生的空心状电话杆，旗杆和灯杆具有壁厚或壁厚。 ，不仅满足相同强度成分的要求，而且还可以极大地节省金属材料，节省加工工作量并降低运输，安装和维护成本。这是一个典型的经济部分。

近年来，对各种合金品种，铝合金经济部分管的不同性质和质量水平的需求一直在增加。根据不完整的统计数据，全球需求高于1,000kt/a，国内需求高于150kt/a。尽管工业发达国家已经开发了生产各种经济区域的生产方法和技术，但它们仍然不能大量生产和稳定的生产，并且某些品种仍在开发中。我的国家仍处于制造大型且复杂的经济铝合金管道的起步阶段，有必要增加开发工作。

铝合金的经济部分概况主要包括特殊形状的材料，改变阶段的部分以及逐渐改变的部分剖面。它的主要特征是它可以在不同条件下满足零件的强度和刚度要求，并提高飞机和其他各种机器零件的安全性和可靠性。 ，可以减轻其体重。同时，它将大大减少处理工作量，节省金属损失，提高工作效率并降低成本。它是一种经济，安全且合适的轻质结构材料。近年来，它已经取得了快速发展，全球年度需求高于200k。由于需要大型和特殊的挤出设备和工具模具，因此技术内容很高，并且很难生产。因此，目前尚不可用大规模生产，需要人力，物质资源和财务资源来投资新的流程技术和设备，并开发新的和适用的品种以满足市场需求，尤其是军事行业市场。

1.5铝合金钻孔管道材料

铝合金钻孔具有一系列优势，例如轻质，高强度，节能，深层钻孔和特殊形状的井，低温耐药性，易于制造和维护，易于运输和方便的回收，尤其是在钻孔深井，尤其倾斜的井和海洋钻探。在国外广泛促进和应用，具有重大的经济和社会益处。生产实践表明，使用铝合金钻孔管（例如7075T6和2024T4）具有当前使用的钢钻孔强度的强度，可以将重量降低1/2至1/3，将生产效率提高15％至20％，并节省大量资金。设备生产和运输成本。因此，铝合金钻孔管是一种理想的深井钻井材料，替换传统的钢钻棒非常受欢迎。

铝合金钻孔管道长期以来已被广泛使用。铝制钻孔管道的生产过程基本上是成熟的，设备是先进的，技术水平也很高，生产效率和经济利益也非常好。但是，由于需要大型挤出机以及特殊生产工具和流程，它们仅分布在俄罗斯，美国，德国和日本等少数国家，而我的国家几乎是空白的。

目前，铝制钻井管的全球年产量约为400kt/a。通过深层钻井，大型沙漠油田和海底油田的发展，地质沉积物的深入钻井以及用铝代替钢而不是钢的发展中国家开发钻井工具，需要铝制钻孔。该数量将每天增加，估计的年增长率从3％到5％不等。

我的国家目前需要每年约180kt/A的钢钻管，其中大多数需要进口。石油和地质部门反复强调定位，并主张使用铝代替钢。如果实现所有铝，每年需要总共需要超过100kt/a的铝钻孔管道，并且市场前景非常相当[6]。

1.6大厚的壁管和大直径薄壁管

大厚壁铝合金管是指直径超过250mm的管道，壁厚超过5至100mm。它们主要用于高压容器，高压液体和天然气运输，液压和气动变速箱设备，动力传输舱，能源和电源以及机械制造。在其他领域以及枪桶外套等军事设备中，它们也可以用作进一步的处理管毛坯或旋转大直径的薄壁管毛坯，并且非常广泛。

目前，世界可以生产ϕ1500mm×250mm的大直径厚墙管。这种管道使用360mn垂直成型击退器反向挤压。一些国家还希望使用较大的挤出机产生ϕ2500mm×铝合金厚的厚墙管，高于300mm。我的国家可以在225MN的水平双运动挤出机上生产带有ϕ800mm×150mm的大型厚壁铝合金管，或在360MN垂直挤出机上在360mn的垂直挤出机上，ϕ1500mm厚壁铝合金管带有ϕ1500mm。目前，全球铝和铝合金大直径厚壁管的生产仅为300kt/a，无法满足市场需求。我国家的大直径厚的管道年产量约为20kt/a，需要从国外引入，尤其是铝合金管道毛坯，例如大型管舱和液化的天然气罐。

铝合金大直径薄壁管主要指的是直径大于250mm的管道，壁厚小于2mm。它们主要用于航空航天，导弹和火箭，枪管壳，汽油和液体运输，各种防护外套等。全球年度需求约为100kt/a，而我国的年度需求高于20kt/a。目前，世界上生产的最大的薄壁铝合金管可以达到ϕ3000mm×1mm。我的国家使用了铸造 - 切解方法来生产直径为ϕ1000mm×1mm或更高的大直径薄壁铝合金管。由于大直径薄壁铝和铝合金管的生产过程很复杂，需要高质量的要求，并且需要大型和特殊的工艺设备，因此生产量不大，距离满足市场需求也不远。

1.7气体和液体输送管道系统

铝和铝合金气体和液体运输管道系统比镀锌铁管，塑料管，不锈钢管和铜管具有许多优越的特征等待。因此，在过去十年中，它获得了越来越多的广泛应用。

铝和铝合金气体和液体气体输送管道系统主要包括铸造管，热挤出管，冷挤出管，挤出毛皮管和铝制复合材料管等，主要用作建筑材料管道，热和热和热和冷自来水，酸碱盐具有各种液体，气体，氧气，压缩空气和其他气体，以及油和天然气变速箱管道，这些管道也广泛用于运输车辆，飞机，船只和其他运输工具，并具有巨大的市场潜力。

目前，铝和铝合金的天然气和液体运输管道系统的管道的生产和销量约为30亿米，而我的国家的生产和销售量已经超过5亿米。随着国民经济的快速发展以及人们的生活水平的重大改善，对具有各种功能，性能和用途的铝和铝合金气体和液体运输管道的需求将大大增加，其发展前景非常相当大。 。

2摘要

特殊的铝和铝合金挤出轮廓和管道是具有超大或超小的横截面以及独特形状的精确挤出材料，具有特殊性能或功能和特殊用途的挤压产品。随着科学和技术的持续进展以及人们的生活水平的不断提高，已经提出了越来越高的铝和铝合金挤出产品的产出，质量和种类的要求。尤其是今天，当产品的个性化大大改善时，铝合金挤出的材料和管道的特殊铝已经取得了巨大的开发，并且应用领域不断扩大，并且市场前景非常广泛。但是，它的生产很困难，需要特殊的设备和模具。我的国家仍处于发展的早期阶段，并且与先进的外国技术水平有一定差距。迫切需要赶上。