大口徑厚壁鋁管棒型線材生產(chǎn)技術(shù)與裝備發(fā)展概況

摘要：簡要介紹鋁及鋁合金管、棒、型、線材的生產(chǎn)技術(shù)與主要工藝裝備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，重點(diǎn)論述了鋁及鋁合金擠壓、管材冷軋、拉伸以及管、棒、型、線材的熱處理和精整矯直等方面的發(fā)展特點(diǎn)、水平、產(chǎn)品品種、工藝技術(shù)、工模具技術(shù)及設(shè)備狀態(tài)。近幾年來，國內(nèi)外的鋁合金管、棒、型、線材生產(chǎn)技術(shù)與裝備獲得了長足的發(fā)展，達(dá)到了相當(dāng)高的水平。鋁擠壓技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

　　1.1 鋁擠壓技術(shù)的現(xiàn)狀

　　1.1.1 工藝裝備向大型化、現(xiàn)代化、精密化和生產(chǎn)線自動化方向發(fā)展

　　擠壓設(shè)備主要是指擠壓機(jī)及其配套裝置，是反映擠壓技術(shù)水平的重要指標(biāo)。粗略統(tǒng)計，世界各國已裝備的不同類型、結(jié)構(gòu)、用途、壓力的擠壓機(jī)達(dá)6000臺以上，其中美國600多臺，日本400多臺，德國200多臺，俄羅斯400多臺，中國3000余臺，大部分為6MN～25MN之間的中小型擠壓機(jī)。隨著大型運(yùn)輸機(jī)、轟炸機(jī)、導(dǎo)彈、艦艇等軍事工業(yè)和地下鐵道、高速列車等現(xiàn)代化交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，需要大量的整體壁板等結(jié)構(gòu)部件，故擠壓機(jī)向大型化方向發(fā)展。在20世紀(jì)50年代，美國空軍決定用政府資金建造了一系列的重型擠壓機(jī)和鍛壓機(jī)。美國空軍的“重型壓機(jī)計劃”原擬定制造17臺大型壓機(jī)，后削減到9臺，其中350MN立式鍛壓—擠壓機(jī)一臺，120MN和80MN鋁合金臥式擠壓機(jī)各兩臺。

　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，目前全世界已正式投產(chǎn)使用的萬噸級以上的大型擠壓機(jī)約20臺，擁有的國家是美國、俄羅斯、中國、日本和西歐。大的是前蘇聯(lián)古比雪夫鋁加工廠的200MN擠壓機(jī)，美國于2004年將一臺125MN水壓擠壓機(jī)改造為世界大的150MN油壓擠壓機(jī)，日本20世紀(jì)60年代末建造了一臺95 MN自給汕壓機(jī)，德國VAW波恩工廠1999年投產(chǎn)了一臺100MN的雙動油壓擠壓機(jī)，意大利于2000年建成投產(chǎn)了一臺130MN的銅、鋁油壓擠壓機(jī)。據(jù)報道，國外幾個工業(yè)發(fā)達(dá)的國家都在研制壓力更大、形式更為新穎的擠壓機(jī)，如350MN臥式擠壓機(jī)以及450MN～600MN級擠壓大直徑管材的立式模鍛－擠壓聯(lián)合水壓機(jī)等。在擠壓機(jī)本體方面，近年來國外發(fā)展了鋼板組合框架和預(yù)應(yīng)力“T”型頭板柱結(jié)構(gòu)機(jī)架及預(yù)應(yīng)力混凝土機(jī)架，大量采用扁擠壓筒、固定擠壓墊片、活動模架和內(nèi)置式獨(dú)立穿孔系統(tǒng)。在傳動形式方面發(fā)展了自給油機(jī)傳動系統(tǒng)，甚至在100 MN～150 MN擠壓機(jī)上也采用了油泵直接傳動裝置�，F(xiàn)代擠壓機(jī)及其輔助系統(tǒng)的工作都采用了PLC（程序邏輯控制）系統(tǒng)和CADEX等控制系統(tǒng)，即實現(xiàn)了速度自動控制和等溫－等速擠壓、工模具自動快速裝卸，乃至全機(jī)自動化控制。擠壓機(jī)的機(jī)前設(shè)備（如長坯料自控加熱爐，坯料熱切裝置和坯錠運(yùn)送裝置等）和機(jī)后設(shè)備（如牽引裝置，精密水、霧、氣在線淬火裝置，前梁鋸，活動工作臺，冷床和橫向運(yùn)輸裝置，拉伸矯直機(jī)，成品鋸，人工時效爐等）已經(jīng)實現(xiàn)了自動化和連續(xù)化運(yùn)行。擠壓設(shè)備正在向組裝化、成套化和標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展[1-6]。

　　為了進(jìn)一步適應(yīng)現(xiàn)代軍事裝各和現(xiàn)代交通運(yùn)輸業(yè)的輕量化和高速化，鋁型材正在向大型化、整體化、薄壁化的方面發(fā)展。因此，世界各國正在興起一股重型擠壓機(jī)熱，有人預(yù)測21世紀(jì)是大型擠壓機(jī)的世紀(jì)。