中国铝板带介绍ppt课件

1、目 录,一、铝板带基础知识 二、铝板带生产流程及方法简述 三、我国铝板带市场综述 四、部分典型铝板带应用领域 附表1：部分在建（拟建）铝板带项目 附表2：铝合金加工状态简述,一、铝板带基础知识,铝及铝合金产品,根据加工方式及材料成型状态可以将铝材大致分为以下几类： 铸件、压铸件、板、带、箔、条、管、棒、型、线、粉、模锻件等。,铝及铝合金的加工方法,铸造法：利用铸造铝合金良好的流动性和可填充性，在一定温度、速度和外力 作用下，将铝合金熔体以浇注、压射、吸入等方式浇铸到现有的各种 模型中，从而获得所需形状和组织性能的铝合金铸件和压铸件的方法。 塑性成形法：利用铝及铝合金良好的塑性，在一定温度、速度

2、条件下，以各种形 式对原材料施加压力，克服金属对于变形的抵抗，使其产生塑性变 形，从而获得各种形状、规格尺寸和组织性能的铝及铝合金产品。,铝板带概念,铝板：通过热轧或热轧后经冷轧所获得的，横断面呈矩形，厚度均匀并大于0.2mm的轧制产 品。通常边部经过剪切或锯切，并以平直状外形交货。厚度不超过宽度的1/10。 铝带：是指通过热轧或热轧后经冷轧所获得的，横断面呈矩形，厚度均匀并大于0.2mm的轧 制产品。通常边部经过纵切，并以成卷交货。厚度不超过宽度的1/10。,轧制的概念及特点,轧制的概念：由被加工材料通过二个旋转的轧辊之间的辊缝而变形的加工过程，借助旋转轧 辊的摩擦力将轧件拖入轧辊间，同时依

3、靠轧辊施加的压力使轧件在轧辊间发生 压缩变形的一种材料加工方式。 轧制的特点：不仅改变轧件的形状、尺寸，而且轧件的组织与性能也得到改善和提高。 如热轧能使铸锭的粗晶破碎、组织致密化；冷轧能使金属的晶粒破碎，变得更 细小，而且强度提高，塑性降低等。,铝轧制品的分类,1.厚度,2.牌号 根据合金牌号主要可分为8大类，4系合金多用于铸造，也有小部分4004合金作为 钎焊箔运用于汽车空调，8系合金主要应用牌号为8011，较少作为铝板，一般作为铝 箔应用。,3.加工方式,二、铝板带生产流程及方法简述,铝板生产方式,铝液,连续铸轧,铝锭,大板锭,连铸连轧,铸锭,热轧,冷轧,热轧卷,铝箔,箔轧,铝箔坯料,铸

4、 轧 卷,中 厚 板,薄 铝 板 带,铝板带箔加工流程图,重熔 重熔,（一）铸锭热轧法,铸锭热轧：一般指在金属再结晶温度以上 对锭坯（如大板锭）进行的轧 制。热轧产品一般分为两类， 即热轧厚板（厚度不小于 7.0mm）和热轧卷（厚度小于 7.0mm）。,铸锭,铣面、边,加热,矫直,热轧,卸卷,剪切中断,热精轧,热轧卷,热厚板,跨入21世纪，得益于电解铝产能产量的不断扩张和终端铝材消费需求的急剧释放，铝 铸锭热轧规模以几何级的速度不断地扩张。,我国大型板带热轧产能分布,斜杠前数字为2005年产能，后面为2010年产能,我国热轧产能分布,热连轧主要项目,（二）连续铸轧法,连续铸轧：是指在两个相对旋

5、转的被水冷 却的轧辊辊缝间不断输入铝液 ，通过冷却、铸造，连续轧出 板、卷坯料即铸轧卷。 连续铸轧机,铝液,卷曲机,前箱,铸轧机,剪切机,润滑系统,冷却水,液面控制,在铝板带轧制品的加工领域，铸轧工艺得到了充分的推广和应用，大约有80%以上的板、带、箔材都可以用连续铸轧和连铸连轧的板带坯进行冷轧生产。目前铸轧板带主要应用于铝箔毛料和对深拉性能要求不高的部分板带深加工生产。 截至2006年底，全球约有590条铸轧生产线，中国就占约300条，铸轧产能2500kt/a。预计到2010年，我国将拥有350台连续铸轧机，铸轧产能3000kt/a。 我国铸轧工艺发展历程 20世纪60年代初，东北轻合金有限

6、公司开始连续铸轧技术研究 1981年，华北铝业有限公司进行铝板带坯连续铸轧商业化生产 1998年，中南大学开始在华北铝业公司研究高速铸轧技术，取得可喜成果,双辊式铸轧和（1+）热轧比较（ 代表推荐程度）,（三）连铸连轧法,连铸连轧：通过连续铸造机将铝液铸造成一 定厚度（一般约20mm）或一定 截面积（一般约2000mm2）的 锭坯，再进入后续的单机架或多 机架热（温）板带轧机，从而直 接轧制出冷轧用的板带坯料。 加工流程： 把传统的轧制工艺由6道合并为2道 铸造和轧制分别在不同的机器由两道独立 的工序完成，但仍在同一生产线上作业。,连铸连轧机,连铸连轧法特点： 成本、能耗方面优于热轧铸锭热轧法

7、 产品品质方面接近铸锭热轧法且胜过双辊式连续铸轧法 除2和7合金外，其他民用合金板带产品均可生产 黑兹列特连铸连轧工艺已经发展成熟并商业化生产 连铸连轧主要项目： 我国首条连铸连轧（黑兹列特）生产线是由伊川电力集团洛阳预港龙泉铝板带箔有限公司引入的，该项目于2007年10月开工建设，设计产能为50万吨，一期25万吨将于2010年底建成。 预计到2012年，我国可能拥有二到三条黑兹列特连铸连轧带坯生产线，产能将超过500kt/a。,冷轧用坯料生产方法对比,产能对比 铝板带冷轧用坯料主要有三种：铸锭热轧、连续铸轧和连铸连轧。 在我国，2005年以来，由于铝板带企业规模不断扩大，为了生产更多的高端产

8、品，追逐 更高的利润，多倾向于大型热轧项目的上马，铸锭热轧带坯的占比也不断扩大。目前，在铝 冷轧板带坯料中，铸锭热轧产能约占64%，连续铸轧约为33%，连铸连轧（预港龙泉项目将 于2010年底投产）约占3%。,产品对比 铸锭热轧：近年来新上马的轧制项目热门生产工艺，是生产高端产品的首选方式。 该工艺生产灵活，能生产全系列合金产品，应用范围广。产品的内部组织性能、 表面质量、加工性能、深冲性能良好。能生产罐料、高档PS板基、高档双零箔 、高压阳极箔、汽车散热器复合带等高端产品和航天航空、军工设备等材料。 连续铸轧：产品使用范围小，只适合生产1系、3003、5052、8011等合金板带。产品 在组

9、织结构、晶粒均匀性、加工性能（尤其是深冲性能）等方面较差。一般适用 于普通产品，如装饰带箔、电缆带、空调箔等产品。 连铸连轧：产品覆盖面较广，能生产1系、3系、5、6、8 系合金。除了航天航空用厚板和部分高档PS板基外，多用于建筑、包装、交通 运输等多种民用工业领域，并且该工艺在罐料和轿车蒙皮的应用也得到了突破， 相信不久将来可实现商业化推广。,生产工艺流程对比 在三种轧制工艺中，铸锭热轧的流程是最长的。就节能减排、降低金属损耗的角度来看，连 续铸轧和连铸连轧无疑要优于铸前者，并且成品率较铸锭热轧工艺提高约8%。在这里要强 调的一点是，当轧制坯料年产量在4万吨以上时，连铸连轧的单位能耗较连续铸

10、轧还要低。,（四）冷轧,冷轧：是指在金属再结晶温度以下的轧制生产方法。 优点： 板带材尺寸精度高，表面效果好 产品组织与性能均匀，有良好的机械性能和承受再 加工性能 配合热处理可获得不同状态和力学性能产品 能轧制出热轧所不能的板带材和箔材 缺点： 变形能耗大 工序道次加工率小 应用： 全球95%以上的铝板带材为冷轧产品 国内首条冷连轧线于2009年6月在西南铝一次性热 试车成功,冷轧机分类,按机架数 按轧辊数,冷轧机,卷材轧机,块片轧机,双机架,多机架连轧,单机架,二辊,三辊,四辊,六辊,多辊,主要轧制窄规格板 带材，适用小型企业 或实验室,应用最为广泛冷轧机,当今冷轧机发展趋势,CVC单机架

11、冷轧机,德国西马克集团（SMS Siemag AG）的CVC轧机是目前全球轧制设备的佼佼者。至 2010年中国引进的这类单机架轧机将达12台，双机架生产线1条（在此按2台单机架轧机计 算），总计14台，占全球此类轧机总数51.85%。 中国所引进的CVC铝带冷轧机中既有四辊的也有六辊的，其中六辊轧机12台，辊面宽度 从1850-2550mm，其中支承辊辊面最大的为亚洲铝业的2550mm轧机，同时也是全球最大 的CVC冷轧机。,冷连轧线,冷连轧是另一种先进轧制方式，预计到2012年，我国将建成铝带冷连轧线4条，归属企 业分别是西南铝业、亚洲铝业、巨科铝业、萨帕热传输公司、。,除了小部分的热轧中厚

12、板作为军工、航天航空、石油化工、轨道交通、船舶等特殊供应 材料之外，绝大部分热轧和铸轧产品都作为冷轧坯料进入下一道轧制工序。 据统计，目前我国在建的，可于2010-2012年投产的大型板带项目有近40个，总产能约 有7795kt/a（详见附表）。 作为我国氧化铝、电解铝龙头企业和铝加工的航空母舰，身兼三职的中铝麾下已经形成 了五大铝加工基地，远期计划产能将达到1800kt/a。,典型铝合金板介绍,1060和1100铝板： 工业纯铝板，有良好的延伸率和抗拉强度，良好的可塑性、耐蚀性、导电和导热性，生 产过程较为单一，生产技术相对成熟，价格比其他高档铝合金有巨大优势。缺点是强度低， 不可热处理强化

13、，可切削性不好，不易钎焊，易受压变形。主要状态有O、H12、H14、H16 、H18等。 主要应用于对强度要求不高产品，如招牌、广告牌、建筑外观装饰、墙体装饰、电器照 明、热交换器、厨具、导电体材料、化工设备、电子器件等。,2017和2024铝板： 2系铝合金，也被称为硬铝，主要合金元素为铜。具有很高的强度和良好的切削加工性 能，有一定的耐热性能，热处理强化效果显著，但工艺要求严格，缺点是耐腐蚀性较差。主要常用状态有O、T3、T351、T361、T4、T81等。 2系铝材属于航空铝材，铝板主要应用于飞机结构（如蒙皮等）、船舶船体以及小部分 建筑受力构件等。,3003和3004铝板： 3系铝合金

14、板，也称防锈铝板，主要合金元素为锰。强度比工业纯铝板高，成型性、熔 接性、耐腐蚀性良好。由于不能热处理强化，所以工艺上多采用冷加工来提高其力学性能。 其中3004的强度相对3003要更胜一筹。主要状态有O、H12、H14、H16、H18、H19、H32 、H34、H36、H38等。 适用于工业纯铝板的应用范畴以及以外的硬度要求更高的领域，常用于厨具、食物和化 工贮存和运输、散热片、家电（如空调、冰箱、洗衣机等）等各种领域，是铝合金板中较为 常见的系列。其中3004和3104铝带是目前生产易拉罐罐体的主流材料。,5052、5083和5754铝板： 属于高档铝合金板，主要合金元素为Mg。有良好的加

15、工成型性能、抗腐蚀性能、焊接 性能、疲劳强度和中等的静态强度。不可热处理强化，但表面可作抛光处理，相对美观。主 要状态有O、H112、H116、H19、H32、H34、H36、H38等。 多用于建筑装饰、压力容器、船舶结构和海上设施、飞机油箱、集装箱等。其中易拉罐 盖料多采用5052和5183合金制作，西方国家多采用5754作为汽车车身板。,6061铝板： 主要合金元素为镁和硅，具有中等强度，抗腐蚀性良好，可焊性、氧化效果好，由于含 有少量铜，强度高于6063合金，T4、T6及T651是主要状态。T6的内应力较大，加工会变形 ，所以T651更为适合加工。 6061铝板主要应用于建筑、船舶、轨道

16、车辆、电子、电器电子、耐用消费品等领域。,7050和7075铝板： 超硬铝合金系列，主要合金元素为锌、镁、铜。热处理效果尤佳，强度超高的变形铝合 金板，固熔处理后塑性良好，具有良好的机械性能、耐磨性能和抗疲劳性能。缺点是焊接性 能差 ，有应力腐蚀开裂倾向，需经包铝或其他的保护处理。 超强的硬度、较小的密度、良好的机械性能，使7铝合金板成为了航空航天设备 的首选材料，同时还广泛地应用于各种机械、模具等加工制作领域。,（五）箔轧,箔轧：利用冷轧的板坯作为原料再轧制成更 薄的厚度小于0.2mm的铝板，也称铝 箔。,铝箔坯料,分切剪切,粗、中扎,退火,合卷 及 精轧,检查、包装,入库,检查、包装,入库

17、,精轧,合卷,分切,分切,退火,入库,检查、包装,检查、包装,入库,三、我国铝板带市场综述,2001年，我国铝材和铝轧制品产量仅为229.24万吨和50.2万吨，铝轧制品占铝材总产量 22%不到。此后铝材产能空前扩张，工业用铝材需求得到释放，产量不断攀升。2009年该数 据已经达到1650.3万吨和650万吨，铝轧制品占比也达到了将近40%。从近几年的数据来看 ，目前我国的铝轧制品占比维持在40%左右，已经进入稳定发展阶段。,我国铝板带产能产量的扩张是有目共睹的。2009年产能产量分别是2003年的将近6倍和 5倍，产能的扩张速度明显较产量的释放速度快了许多（除了2006和2007年），直接反

18、应出 来就是我国产能利用率不高的尴尬局面。2005年的产能利用率一度跌至45.2%，随后缓慢回 升。2007年至今，有赖于国家大规模的基础建设拉动消费，产能利用率维持在70%以上。预 计2010年产能将达到800万吨以上，如何恰当处理产能建设和消费需求的关系，是接下来铝 行业发展的重中之重。,如前述，我国铝轧制品产能不断扩张，产量随之“水涨船高”。尤其是2006-2007年，大 量的新建铝轧制项目投产，产量急剧飙升，从下图可以看到期间的明显变化。2009年，我 国铝板带和铝箔的产量分别为485万吨和165万吨，是2000年的14倍和9.5倍。由于铝板带的 适用范畴较铝箔要广得多，所以板带材的增

19、速要明显快于箔材。,由于我国铝轧制工业起步相对较晚，2008年之前一直处于净进口状态，2000-2006年铝 板带净进口量一直维持在22-36万吨之间。2007年铝板带许多新建产能投产，出口量增加近 20万吨，净进口量缩小到3.7万吨。2008年时首次实现了净出口，且净出口量达到了38.5万 吨。2009年在金融危机影响下，铝板带出口量缩减至2007年水平，但是相信随着西方经济 的复苏和国内新增轧制项目的不断投产，后续铝板带出口规模将再续前年的辉煌，预计2010 年铝板带净出口规模将再创新高，达到60万吨。,2009年我国的铝板带产品消费结构中，铝箔坯料和建筑业占据了过半江山，共58.5%，

20、其它产业板块铝板带消费相对均衡。值得提起的是，交通运输板块消费量仅占8.33%，根据 西方工业发达国家发展历程来看，我国交通运输行业应用铝板带还有很大的提升空间。随着 ”节能、减排、环保、低碳“的深入发展，交通运输轻量化已是大势所趋，进而多方位大规模 的刺激对铝板带的消费。,四、部分典型铝板带应用简述,高精度铝合金板带,高精度铝合金板带 铝板带材按质量档次，可分为普通铝板带材和高精度铝板带材。普通铝板带材主要是由 铸轧和低档热轧供坯。高精铝板带材主要由高档热轧机供坯，铸锭经过多道压延，组织致密 ，性能稳定，在板厚、凸度、板形等自动控制系统下，成品卷质量可达到很高水平，可满足 易拉罐、PS板基、

21、高端建筑装饰板、双零铝箔毛料等热轧坯料的质量要求。 目前，高精铝合金板带产品一般指航空航天铝板带、0.005mm以下的电容器箔、厚度大 于50mm的合金板、CTP板基、“三高”PS板基、磁盘基片、高光洁度着色板与高耐候性抛光 板、无内应力的组织与性能均已的铸轧厚板、精密裁切的轿车蒙皮板以及部分特殊性能板带 等。 从我国目前如火如荼在建（拟建）的铝板带项目来看，有朝着产业链延伸化、规模集约 化、产品高精化的发展趋势，从而更有效的利用自身资源、追求更大经济效益，符合行业发 展需求。,中厚板,中厚板：在中国相关标准（GB/T8005 铝及铝合金术语）中并没有对铝的薄板、中板、厚板 予以标识明确定义，

22、而在GB/T3880-1997中则将4.5-150mm厚度的板材归为一类 。在此，我们沿用后者的标准，统一称之为中厚板。 我国的铝合金中厚板的年产量大约占铝合金板带总产量5%左右。由于往往实际应用中 对中厚板的性能及技术要求比较高，进入该领域的企业并不多，主要生产企业有东北轻合金 、西南铝业等大型综合实力较强的铝加工巨头。,到2012年，我国将拥有4条厚板专业生产线，即4台专用厚板轧机： 截至2012年底，我国将拥有1300mm以上的热轧机50台左右，其中不小于2000mm的大 型热轧机17台，均可生产1系、3系、4系、5系铝合金中厚板， 但2系和7系航空合金仅有上述四家可生产。预计2012年

23、中厚板的产能将达到 1400kt/a以上。,铝板带应用易拉罐,易拉罐： 金属易拉罐有两片罐和三片罐两种，两片罐以铝合金板带材为主，多用于碳酸饮料包装 ，三片罐以镀锡薄钢板带为主，多用于非碳酸饮料包装。 2008年，我国消费罐料、罐盖料和拉环料将近30万吨。 截至2008年底，我国共有易拉罐生产企业6个，18个生产工厂， 24条生产线，总生产能力达到了157亿只/年。易拉铝盖生产能力超过 500亿只/年。2008年，全球生产铝易拉罐约2150亿只，消费罐体料 约275万吨，罐盖料约140万吨，总计415万吨。,用作易拉罐体的材料一般为3104或3004铝合金带材，合金状态一般为H19。 随着工艺

24、的发展，作为易拉罐体料的铝带材厚度上不断的变薄，宽幅不断增大。对于制 罐企业而言，厚度的减小有利于控制成本，宽幅增大有利于提高生产效率。 易拉罐体料用3104-H19规格变化,目前，生产易拉盖主要有5182-H19合金和5052-H19合金，也有5052-H48的，厚度一般 为0.265-0.275mm，拉环及封口片则多用5052合金。 5182-H19带材要经过表面预涂处理，5052-H19则要经过DOS化学处理。就生产方面而 言，选择5052-H19合金要相对普遍一些。,铝合金易拉罐料一直都是我国铝加工业的薄弱环节，长期以来都需要依靠进口满足国内 生产。1993-2008年，历时16年，我

25、国自主生产的仅有西南铝业生产的17.3万吨左右的铝合 金罐料。不过，随着国内技术的研发创新，预计到2010年底，将有西南铝业、南山轻金属合 金公司、亚洲铝业、青海平安高精铝板带公司为代表的5个企业可批量生产或进入试生产阶 段。随着这些企业产能的投产，预计2012年起，我国有望扭转铝易拉罐料净进口现状，成为 净出口国。 随着罐料自主供应的逐步满足，制罐企业的成本将得到明显的控制，预计2011年起我国 的易拉罐制造工业将上一步台阶，产能利用率将较以往有大幅的提高。 预计2011年我国铝 制易拉罐产量将达到130亿只，消费铝材16.6万吨；罐盖产量将达到320亿只，消费铝材16 万吨，总计32.6万

26、吨。,铝板带应用PS板基,PS铝板基 PS版即预先徒步感光层的、可用于晒版的平印版，其基本结构分为四层：毛面导气层、 感光层、铝板基、砂目。其中PS铝板基一般是厚度规格为0.15mm和0.27mm为主的对尺寸 偏差、平直度、表面光洁度要求极高的薄铝板，是目前印刷版材的重要材料。 我国是印刷大国，近年来印刷业取得了惊人的增长成绩。2009年的胶印版材总产量已经 达到了2.99亿平方米，其中PS版2.81亿平方米，CTP版8100万平方米。,据业内人士透露，1m2PS版需要消费铝板基1.6m2，目前国内高端PS铝板基加工费约 8000-10000元/吨，中高档铲平加工费约5000-6000元/吨，

27、产品的盈利能力相当强。近年来 ，我国涌现出了一大批高精度板材为定位的铝板带轧制项目，投资热潮空前高涨。主要生产 厂家有如西南铝业、瑞闽铝板带、东北轻合金、明泰铝业、华北铝业、龙马铝业、栋梁铝业 、东阳光铝业等多家实力雄厚公司。以厚度为0.23mm为所用铝板的平均量计算，2009年印 刷业用铝板带量约为29.71万吨。,铝板带应用建筑,我国正处于城镇化高速发展期，建筑业一直以来都是我国的用铝大户。建筑用铝主要有 挤压型材和轧制板材两大类。铝轧制板材多用于建筑幕墙、外墙装饰、室内装饰以及广告牌 等，主要有铝塑板、铝单板、铝蜂窝板、铝扣板等多种形式。 挤压型材 建筑用铝材 铝塑板 520kt/a 轧制板材 铝单板 150kt/a 铝蜂窝板等 150kt/a,铝塑板：由上下各一层铝板做面板与塑料芯材在一定的工艺条件下由专用粘合剂将面板 与芯层粘结复合而成的三明治式薄板。其所用铝板一般为防锈高强度合金铝板（一 般为3系或5系铝板），厚度为0.1-0.5mm。,2008年我国铝塑板市场状况,铝板带