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中國成為鋁鍛壓初級強國

瀏覽次數: 日期:2010年3月23日 21:28

自由鍛件及模鍛件是一類重要的受力結構零件與高精技術產品,中國已成為世界鋁鍛件生產初級強國,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5m及9m級大鍛環不但滿足了中國航天工業發展的需求,而且有一批批的其他鋁合金鍛件裝上了波音公司的成千上萬架飛機,件件合格,從未出過質量事故。

  截至2015年,中國擁有30MN~500MN的模鍛機約40臺,其中300MN的2臺、400MN的3臺,500MN的1臺,自行設計與制造的世界鍛壓機之王——800MN的模鍛機也已投產,將鍛出全球最多最大的鋁、鎂、鈦等合金鍛件。2014年中國鋁鍛件的生產能力約194kt(含車輪鍛件)。

  2015年中國鋁合金、鎂合金鍛壓工業概況見下表,總產能194kt/a。

  典型企業

  1. 東北輕合金有限責任公司

  東北輕合金有限責任公司(原名哈爾濱鋁加工廠,代號一O一廠)鍛造車間1961年建成投產,是中國首個鋁、鎂合金鍛壓項目,主要設備從蘇聯引進,有100MN模鍛機1臺,50MN模鍛機1臺,30MN模鍛機一臺,3MN自由鍛造機1臺,靠模銑床2臺。設計鍛件生產能力3.7kt/a,其中自由鍛件0.8kt/a,模鍛件2.9kt/a,產品的95%以上供航空航天器與軍工用,改革開放以來,航空航天產品雖仍是主要的,但通用工業鍛件有較大幅度增加。

  2. 自力更生建設的首個鍛壓廠——西南鋁加工廠模鍛分廠

  西南鋁業(集團)有限責任公司(原名西南鋁加工廠,代號一一二廠)模鍛分廠是新中國自力更生建設的首個鋁、鎂合金鍛件生產廠,1970年7月1日投產,有中國第一重型機器制造有限公司(當時名富拉爾基重型機器制造廠)設計制造的8柱立式300MN模鍛水壓機1臺、60MN自由鍛水壓機1臺,鍛件生產能力24.5kt/a。還有1臺125MN的臥式水壓機,一方面為大型鍛件擠壓坯料,另一方面擠壓一些工業大型材。

  西南鋁業(集團)有限公司鍛壓分廠正在制造1臺100MN自由鍛造機,2017年年底或2018年上半年投產。該分廠自1970年以來為中國航空航天工業的發展提供了十多萬噸優質鍛件,而且還向美國出口了為數可觀的鍛件,裝備了成千上萬架波音飛機。

  3. 即將投產的中國最大的鋁鍛造廠——南山集團鍛造公司

  山東南山鋁業股份有限公司所屬的南山航空事業部鍛造公司一期工程可于今年12月或明年初投產,就鍛造力來說只有710MN,比第二重型機器制造有限公司1200MN的小得多,但就鋁鍛件數來說將是最多的。南山航空事業部鍛造公司有4臺鍛壓機,2臺模鍛機,125MN及500MN的各1臺,從德國塞姆帕爾卡姆公司(Siempelkamp)引進。

  2012年12月南山鍛造公司向塞姆帕爾卡姆公訂購1臺500MN液壓模鍛機,這是迄今德國制造的最大的此類機器,底部尺寸4m×7m。另有2臺自由鍛造機,25MN與60MN的各1臺,從德國威普科希德立克公司引進。

  此鍛件機可以生產鋁合金鍛件,也可以生產鈦合金鍛件。項目總投資15多億元,主導產品為航空航天、交通運輸、能源、動力機械、礦山設備等所需的鋁合金鍛造產品。鋁合金鍛件的附加值高,按2013年的價格計算,銷售價約9.5萬元/t。2016年南山鋁業就是世界上產業鏈最為完善的鋁業企業,也是生產能力最大的單一鋁業企業,所有的企業——氧化鋁廠、鋁電解廠、軋制廠、擠壓廠、鍛壓廠、自備發電廠、深加工廠等全部合理地分布于一塊20km×20km的“鋁業”土地上。這塊400km2的土地上集中了中國2015年約60%的罐料、12%雙零箔、25%硬合金板帶、40%模鍛件、4%大型高端工業擠壓材生產能力。

  4. 西安三角航空鍛壓公司

  西安三角航空鍛壓有限公司位于西安市閆閬區,是為西安飛機制造有限公司提供大型鍛件建設的,有一臺世界最大的單缸精密模鍛液壓機——400MN液壓機,是清華大學顏永年教授任總設計師的團隊設計的,中國二十二冶公司與清華大學聯合制造,是當今世界最大的單缸鋼線纏繞液壓機,2012年投產,產品主要用于航空器如飛機起落架與發動機高溫合金渦輪盤。其基本技術參數為:

  總高,m          20

  地面上高,m      14

  地面下深,m       6

  總質量,t          3200

  工作壓力,N/mm2  60

  工作臺尺寸,m     3.5×4.5

  最大速度,mm/s    60

  5. 美國鋁業公司蘇州大型車輪鍛造廠

  美國鋁業公司車輪和運輸產品部(AWTP)2013年1月宣布將在中國蘇州建一個車輪專業鍛造廠,供卡車、半掛車、公共汽車使用。此舉標志美國鋁業公司在中國大陸車輪產品的制造、配送、銷售和服務網絡將全面展開。美國鋁業公司執世界鋁合金車輪技術牛耳,特別是其表面處理技術,它在蘇州還有兩個緊固件廠。

  6. 神戶制鋼(蘇州)鋁業有限公司

  神戶制鋼(蘇州)鋁業有限公司是日本神戶鋼鐵公司、三井物產公司與半田貿易集團公司投資25億元建的一個汽車懸掛系統鍛件廠,它們分別占60%、25%和15%股份,鍛件生產能力10000件/a,已于2014年10月投產,這實際上是一個擴建項目,增加1臺60MN鍛壓機。

  7. 忠相鋁業有限公司

  忠相鋁業有限公司位于遼寧省遼陽經濟開發區,是一個鍛造法蘭軸承及車輪的企業,生產能力500萬件/a,總投資18億元,一期一臺鍛壓機,2014年9月投產。

  8. 中冶二十二冶集團有限公司

  中冶二十二冶集團有限公司自主研發的120MN多向模鍛機于2014年10月11日鍛造出了直徑630mm的質量65kg的超硬鋁合金車輪,其質量比鑄造車輪的輕20%,而其抗拉強度卻為鑄造車輪的3倍。這種車輪經過預鍛和終鍛兩道工序鍛制。

  9. 中航重機股份有限公司

  2015年6月中航重機股份有限公司的等溫鍛壓生產線(一期)建設項目160MN等溫鍛造壓力機在西安順利實現熱試車,是當前國內最大鍛壓力的等溫鍛造壓力機,將極大促進航空航天器及其發動機鍛件的研發與生產,對中國突破航空器及其發動機鍛件發展瓶頸具有非常重要的意義。

  160MN等溫鍛造壓力機(見圖)具有鍛壓速度和位移精確可控特點,可滿足航空特種高溫合金、鈦合金及金屬間化合物等難變形合金鍛件的等溫超塑成形。這臺160MN等溫鍛造壓力機的設計鍛壓力為160MN,實際最大鍛壓力可達200MN,可滿足目前所有航空器結構鈦合金精密鍛件,以及發動機難變形合金盤、軸類鍛件的等溫精密模鍛成形。根據超塑成形理論,在等溫鍛造工藝條件下,160MN壓力機鍛造能力相當800MN~1000MN普通鍛壓機的能力,同時鍛件品質也有很大提高。

  第二重——中國最大的鍛造基地之一

  截至2015年,中國第二重型機器制造有限公司有4臺鍛造機,自由鍛2臺,120MN與160MN各1臺,400MN及800MN的模鍛壓機,從而成為世界最大的鍛造基地之一。擁有世界最大的800MN模鍛壓機,被譽為“重裝之王”,于2013年1月投產。由二重副總工程師陳曉慈任總設計師的團隊設計,二重自主制造、自主安裝的,總高約42m,地上27m,地下深15m,相當于13層樓高,總重約22kt,可在800MN壓力以內任意無級調壓鍛造,最大模鍛力可達1000MN,同步精度高,抗偏載能力強,可實現無級調壓調速。

  從2003年800MN模鍛壓機申請立項到2013年4月進入試生產階段,論證5年,建造5年,可謂10年磨一劍,先后一千余人參與建造,中國二重開始了10年的追夢歷程,在吸收、消化、再創新基礎上,二重突破超大、超長、超重零部件的極限制造,實現了最新技術與固有技術的結合,成功地研制成功800MN大型模鍛壓機,使中國成為擁有全球最高級別模鍛裝備的國家。目前,僅有美國、俄羅斯、法國有類似設備,其中最大的為俄羅斯的750MN模鍛壓機。

  800MN模鍛壓機的投產,將徹底改變中國大型模鍛件長期依賴進口、受制于人的被動局面,對實現大型模鍛產品的自主保障具有重要的意義,為中國走向制造強國掀開了歷史的新歷程。從此,中國航空航天器、船舶艦艇、裝甲兵器中最難制造的大件,動力發電、海洋工程、西氣東輸、深部開采等各行各類需要的性能最高的、尺寸最大的、結構最復雜的構件都可以通過800MN模鍛壓機悉數精密成形。

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