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1.2 铝加工业发展历史、现状与趋势1807年-发现发明铝元素；1825年第一次用电化学法获得金属铝；1886年发明用电解法从氧化铝中提炼铝金属；1888年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100万吨/年，1970年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12007年世界与中国的铝加工材产消情况项目世界中国电解铝(+再生铝)，万吨la3880（+1575）1250（+275）铝加工材：合计

2、，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la1160540其中建筑型材，万吨la470390铝工业型材，万吨la696150建筑型材：工业型材40.6072:28铝铸造材，万吨la1854200年人均耗铝量，kg/人.年7.2（美31）、（日28）9.1年人均耗铝材量，kg/人.年5.1（美28）、（日18）9.0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

3、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；铜一8.9。(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，耐候性好，耐化学药品。（6）导热、导电性好，仅次于铜，是钢铁的3-4倍。（7）对光、热、电波的反射性好。（8）没有磁性。（9）无毒、抗菌

4、、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。22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30%-35%（世界），15%-20%（中国）（2）包装业15%-20%（世界），8%-12%（中国）（3）建筑业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

5、构。表22006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）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

6、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3.1 铝及铝合金材料的分类普通铸造材铸造材铝合金铸造材一压力铸造材广不可热处理铝合金材i铸造材-可热处理铝合金材_xxx3XXXIXXX5XXX<2XXX6XXXY7XXXQXXXJCXXX3.2 铝合金的成分与性能.XX-纯铝，如1015、1017、1100

7、等，导电导热性好。竺沁|合金，如2024、2011等硬合金（飞机合金）.3XX<-1_-I合金，如3003、3004等板材合金（易拉罐体）。（1）铝合金成分<4XX/-L-Si合金，如4004、4043、4032等，耐磨、铸造流动性好。5XX/-L-MJ合金，如5005、5083、5056等，耐蚀（海军合金）。GXXX-AL-K口-却合金，如6063、6061、6082等挤压合金。7XXXL-丨-叫-丨合金，如7005、7075等，超硬合金（宇航合金）。8XXXL-Li合金，如8089等，超轻合金。试验合金。2）铝合金的性能。3）化学性与抗腐蚀性。4）物理性能热、电、磁属性能。（5

8、）力学性能一6b,60.2Q,HB,HHW6-l,Klc等。6）工艺性能-可挤压性，可延展性等。（7）使用性能可焊性，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变形铝合金材料（1）铸锭圆锭©80©n00mm扁锭：20X100-700X2500mm宽：50（5000mm长：236M宽：50（5000mm长：236M宽：50（3000mm长：236M宽：50（2500mm长：230M宽：50（3000mm长：卷宽：500-2500mm长：卷板带材：中厚板厚4-8mm

9、厚板：厚880mm超厚板：厚80300mm特厚板：厚2300mm薄板板：厚024mm,特薄板：厚0.20.6mm箔材铝箔：0.2mm以下的带材无零箔：0.10.9mm宽：3C2000mm长：卷单零箔：0.010.09mm,宽3C2000mm,长：卷双零箔：0.000.009mm,宽30-2000mm,长：卷（4）管材：巾5X0.5巾800X150mm1500X150mm）长50030000mm（5）棒材:巾7巾800mm长：500-30000mm（6）型材：宽:32500mm高:3500mm,厚:0.150mm长:50030000mm（7）线材：巾70.01mXC8）自由锻件和模锻件:0.1m

10、2-5m29）粉材：铝粉,铝镁粉。粗、中、细、微米级，纳米粉。10）铝基复合材：加纤维（夥粒，长纤维，短纤维强化材；双金属层压材11）粉末冶金材。12）深加工产品：阳极氧化着色材电泳涂装材静电喷涂材氟碳喷涂材其它厂焊接2铝材接合胶接I铆接门窗幕墙加工3铝材的机加工_Z零部件加工铝材的冷冲、冷变成型等4铝加工基本知识4.1 铝加工方法的分类（1）铝合金铸造法，见图111重力铸造法铝合金铸造金属模铸造法I砂模铸造法I壳模铸造法熔模铸造法压力铸造法加压铸造法"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'精密铸造法（低速

11、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-开坯方法1+499999I冷轧四辊单机架（不可逆）六辊单机架n多机架冷连轧广粗轧二箔轧y中轧精轧 挤压法：正挤、反挤、联合挤压、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接合法焊接胶接铆接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

12、 铸造法工艺简单，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 挤压法技术含量高，生产难度较大，品种多而批量少，投资成本低，见效4.2.4 锻压法技术含量高，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：两辊、四辊、单机架、多机架、世界最宽的热轧机为美国的5580mm轧机冷轧机：两辊、四辊、六辊、单机架、多机架冷连轧机。目前世界最宽冷轧机为4200mm四辊轧机箔轧机：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连续挤压机等，目前世界