铝工业发展现状与趋势

1、第一讲铝工业发展现状与趋势1. 铝工业生产链的组成及发展概况1.1铝工业生产链的组成如下图1水矿河南山东 山西.广西 等国内矿铝矶土 h3水矿越南、澳洲 加拿大.巴 西等国外矿1.2铝加工业发展历史、现状与趋势1807年发现发明铝元素；1825年一第一次用电化学法获得金属铝；1886年一发明用电解法从氧化铝中提炼铝金属；1888年一发明拜尔法由铝土矿生产氧化铝以及直流电生产铝、电解铝1940年一 100万吨/年，1970年一100万吨/年2007年3880万吨/年2020年6600万吨/年表1中、列出了 2007年世界与中国电解铝和铝加工材的产消情况表1 2007年世界与中国的铝加工材产消情况

2、项 目世界中国电解铝(+再生铝)，万吨/a3880 (+1575)1250 (+275)铝加工材：合计，万吨/a32001176 (+电缆线74)其中铝轧制材(板、带、箔材)1880516铝挤压材(管、棒、型、线材)1320660铝轧制材：铝挤压材，万吨/a58. 75: 41.2545:55铝合金型材：合计，万吨/a1160540其中建筑型材，万吨/a470390铝工业型材，万吨/a696150建筑型材：工业型材40.6072:28铝铸造材，万吨/a1854200年人均耗铝量，kg/人年7.2 (美 31 )、( h 28)9.1年人均耗铝材量，kg/人.年5.1 (美 28)、( h 18

3、)90铝及铝材的年平均增长率，%5%-6%20%-22%由表可知，世界铝及铝加工产业发展很快，已具有相当规模。中国已成为铝业 大国，但还不是铝业强国，而且产品的比例仍不够合理，需要加大产业结构调整。 中国的年增长速度大大高于世界各国，在不久将来，中国很快赶上世界先进水平， 成为铝业和加工强国。2、铝及铝合金的特点及其应用范围2.1铝及铝合金的特点(1) 质量轻。铝的密度2.7g/dm3;钢铁7.8;铜一&9。(2) 强度好，比强度高。比铜合金与普通钢材优良。(3) 加工性好。可容易加工成各种形状、规格.品种的空心与实心产品(4) 美观，适于各种表面处理，花色品种多(5) 耐腐蚀性强，耐

4、候性好，耐化学药品。(6) 导热、导电性好，仅次于铜，是钢铁的34倍。(7) 对光、热、电波的反射性好。(8) 没有磁性。(9) 无毒、抗菌、可与食品接触，不吸水和液体。(10) 吸音性能好。(11) 抗辐射。(12) 耐低温。2. 2铝合金材料的应用范围2.2.1铝材的三大用户(1 )交通运输一30%-35% (世界)，15%-20% (中国)(2 )包装业一 15%20% (世界)，8%-12% (中国)(3 )建筑业一15%20% (世界)25%-30% (中国)铝质轨道车辆2006年中国已有铝合金地铁车辆900辆，占地车辆的25%2010年中国的铝合金地铁车辆可达1500辆2007年全

5、世界已有铝合金高速车、地铁、轻轨车51000辆2007中国铝质车1000辆，2010可增至10000辆,2008年增至15000辆左右。表2列出了 2006年全球铝消费量及结构。表2 2006年全球铝消费量及结构(据美国cru报告，2006年全球耗铝47478kt,中国11007kt,占23.18%)耗铝部门全球消费量47478kt 各部门占的比例，%中国消费量11007kt, 各部门所占比例，%交通运输3019建筑与结构1922包装102铝箔88电子电器1117耐用消费品69机器与装备1011其它7 (6)12合计47478kt,100%11007kt,100%2.2.2主要的应用领域(1

6、)航空航天。(2) 交通运输：飞机、火车、高速列车、地铁、轻轨、货车、卡车、轿车、大 巴、专用汽车、摩托车、自行车、轮船、军舰、汽艇、快艇、水翼艇、集 装箱、桥梁等。(3) 包装业：硬包装如气桶、易拉罐等，软包装，如香烟箔、化装品与医药包 装等。(4) 电子通讯、家用电器。(5) 建筑与施工：如门窗、幕墙等。(6) 空调，散热器等热传输系统。(7 )机械电气制造业。(8) 石油、矿产、能源、输电系统等。(9) 农业机械和轻工业。(10) 医疗器械和文体卫生。(11) 兵器与军工。(12) 化学化工。3、铝及铝合金材料的分类，铝材的品种规格31铝及铝合金材料的分类普通铸造材铝合金铸造材压力铸造材

7、1xxx不可热处理铝合金材3xxx 4xxx铸造材yl 5xxx 2xxx6xxx 可热处理铝合金材8xxx 匚 9xxx3.2铝合金的成分与性能hxxx-纯铝，如1015、1017、1100等，导电导热性好。2xxxal cu合金,如2024、2011等硬合金(飞机合金).mq合金，如3003、3004等板材合金(易拉罐体)。(1)铝合金成分v 4xxx-al-si合金，如4004、4043、4032等,耐磨、铸造流动性好。 5xxx-al-mg合金，如5005、5083、5056等，耐蚀(海军合金)。6xxx- al-mg-si合金，如6063、6061、6082等挤压合金。7xxx-al

8、-cn-mg-zn合金，如7005、7075等，超硬合金(宇航合金 8xxx-al-li合金，如8089等，超轻合金。试验合金。(2)铝合金的性能。化学性与抗腐蚀性。物理性能一热、电、磁属性能。(5) 力学性能一6b,60.2,5jib6亠 klc等。(6) 工艺性能一可挤压性，可延展性等。(7) 使用性能一可焊性，可切削性，可表面处理性等。3.3铝合金材料的品种与规格 3.3.1铸造铝合金材料：重力铸造，砂模铸造，腊型铸造，压力铸造、挤压铸造，半固态铸造等。 3.3.2删铝合金材料锭 ©80-© 1100mm。扁锭：20x100700 x 2500mm。(2)板带林中厚板

9、:厚 d&inb宽:5005000mm,长：236m；厚880mm,宽:5005000mm,长：236m；超厚 80 300mm,宽:5003000mm,长：236m；特收厚三300mni,宽:5002500mm,长：230m；板:厚 0. 24mm,宽:5003000niiib长：卷丿孚0. 20. 6mm,宽:5002500mm,长：卷箔材铝箔：02伽以下的带材无零箔：0. 1-0. 9mm；宽：302000,长：卷箔：0. 01-0. 09mm,宽 302000nm,长：卷双零箔：0. 0014 009mm,宽 30 2000mm,长：卷 管材：d)5x0. 54)800x150

10、 inn(4)1500x150 inn), k:50030000nm棒材：d)7d)800 mm,长：50030000価(6) 型材：宽:32500mm;高:4500 mm,厚:0 1750 inn 长:50030000 mm(7) 细才：(1)700. olimixc自由锻件和模锻件：0. lm2-5m2(9) 粉林 铝粉，铝镁粉。粗、中、细、微椒 纳米粉。(10) 铝基复合材：力口纤维(夥粒，w维，短纤维强化林双金®层压材(11) 粉末胫林(深加工品:阳极氧化着色材 电泳涂装材 表面处理产品，各种花色品种静电喷涂材氟碳喷涂材i其它焊接(2)铝材接合胶接钏接r门窗幕墙加工3铝材的机

11、加工-零部件加工4铝加工基本知识4.1铝加工加却勺分类(1)铝合金凝法，见图1金属模铸造法厂重力铸造法砂模铸造法 壳模铸造法铝合金铸造熔模铸造法加压铸造法i压力铸造法-；压力铸造法无孔性压铸法（精密压铸） 流动气氛压铸法（气动压力法） 真空压铸法（真空吸气法）低压铸造法加固凝固法一精密铸造法（低速压铸法） 铝溶液锻造法（液态挤压铸造） 离心铸造法图1铝合金铸造法分类（2）塑性成形法轧制法：热轧冷轧箔轧两轮（二人转（平轧）r四棍单机架单卷取0oc8981-»-oc0o900四辗单机架（不可逆）六辘单机架（cvc）09898b冷轧j多机架冷连轧粗轧c箔轧 中轧精轧 挤压法：正挤、反挤、联

12、合挤压、焊合挤压、穿孔挤压、confrom连续挤压、扁挤压、组合模挤压等 轧制拉拨法单线、多线式、直线式、盘管式 自由锻造与模锻法：自由锻造、模锻、多向模锻、精密模锻等。 制粉法： 粉末冶金法： 铝基复合材料法：深加工生产法：a 表面处理法 阳极氧化着色法电泳涂层法静电喷涂法氟碳喷涂法b接合法焊接胶接钏接c机械加工法d冷弯冷冲成型法e其他方法4. 2各种铝按加工法的特点4. 2.1铸造法一工艺简单，投资少，上马快，产品冶金质量较差，品种和生产量有限4. 2. 2轧制法一工艺流程长，速度快，生产量大，产品品种单一，设备投资大，建设周期长4.2.3挤压法一技术含量高，生产难度较大，品种多而批量少，

13、投资成木低，见效424锻压法一技术含量高，生产难度较大，品种多而批量小，应用范围较突，投资较大，建设周期较长。4.2.5制粉：设备投资少，见效快，但安全生产问题较大，易爆炸燃烧 4.2.6其他方法尚为新技术，尚不成熟，未实现产业化 4. 3铝加工用主要设备 4. 3. 1主要设备(1)轧制设备:热轧机：两醍、四辘、单机架、多机架、世界最宽的热轧机为美国的5580mm轧机冷轧机：两辘、四辘、六辘、单机架、多机架冷连轧机。冃前世界最宽冷轧机为4200mm四辐轧机箔轧机：粗、中、精箔轧机，目前世界最宽箔轧机2400mm箔轧机(2)挤压设备:压正向、反向、联合挤压机、立式、卧式挤压机,单动、双动挤压机、confrcm连续挤压