越来越多的金属材料被用于产品设计。铝合金表面处理的常用工艺有哪些

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现在各类产品上运用金属类材质的情形越来越多,例如笔记本电脑、手机、移动固态硬盘PSSD、LED台灯、相机等。金属类材质的应用,让产品显得高档、有质感,质感的体现是产品品质如金属般稳重,给予人们心理上的一种尊贵的感觉,而不是廉价的感觉,更有利于品牌价值的提升。

常用的金属类材质包括不锈钢、铝合金、纯铝型材、锌合金、黄铜等。本文主要针对铝及铝合金,介绍用在它们身上的几大常见表面处理工艺。

铝及铝合金具有加工容易、表面处理方式丰富、视觉效果好等特点,在很多产品中都有应用。曾经看到一个视频介绍苹果笔记本电脑的外壳如何由一整块铝合金通过数控加工设备加工出来,并进行多重表面处理,涉及的工艺包括数控铣削、抛光、高光铣削、拉丝等多道主要工艺。

对于铝及铝合金,表面处理主要有高光铣削/高光切削、喷砂、抛光、拉丝、阳极氧化、喷涂等。

1、高光铣削/高光切削

利用高精度的数控加工设备去切削铝或铝合金材质零件的一些细节部分,使产品表面产生局部的高亮区域,例如有些手机的金属壳被铣出一圈的高亮倒角,有些小件的金属外观被铣削出一道或几道高亮的浅浅的直槽使产品表面增加亮色变化,有些高端电视机的金属边框也应用了这个高光铣削工艺。高光铣削/高光切削时,铣削刀的转速是比较讲究的,转速越快则切削的高光越亮,反之则不会产生什么高亮效果并容易出现刀纹。

2、喷砂

喷砂工艺是指利用高速砂流的冲击作用来处理金属表面,包括清理和粗化金属表面,从而使铝及铝合金零件表面能获得一定的清洁度和粗糙度,既可以改善零件表面的机械性能,提高零件的抗疲劳性,还可以增加零件原生表面和涂层之间的附着力,对涂膜的耐久性和涂料的流平、装饰更有利。发现在某些产品上,通过喷砂工艺形成一种哑光珍珠银面的效果还是很好看的,喷砂给了金属材质表面呈现更多的细微哑面触感。

3、抛光

抛光是指利用机械、化学或电化学的作用,降低工件表面粗糙度以获得光亮、平整表面的加工方法。产品外壳上的抛光主要不是用来提高工件的尺寸精度或几何形状精度的(因为目的不是用于考虑装配),而是主要用于获得光滑表面或镜面光泽的外观效果。

抛光工艺主要有机械抛光、化学抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光和磁研磨抛光这几种。在很多消费类产品中,铝及铝合金类零件多见采用机械抛光和电解抛光,或者采用这两者组合抛光,经过机械抛光和电解抛光,可以使铝及铝合金类零件表面能获得接近不锈钢镜面的外观效果。金属镜面通常能给人带来简约、时尚、高端的感觉,让人产生一种对产品爱不惜手的感觉。金属镜面需要解决指纹印的问题。

4、阳极氧化

多数情况下,铝件(含铝及铝合金)不适合电镀,不对铝件进行电镀,而是采用阳极氧化的化学方法进行表面处理。在铝件上电镀比在钢铁、锌合金、铜等金属材料上电镀要困难得多,复杂得多,主要是:铝件对氧极易形成氧化膜,会严重影响电镀层的结合力;浸入电解液时铝的负电极电位容易与具有较正电位的金属离子发生置换,从而影响电镀层的结合力;铝件的膨胀系数比其他金属大,会影响镀层与铝件之间的结合力;铝是两性金属,在酸性和碱性电镀液中都不太稳定。

阳极氧化指的是金属或合金的电化学氧化。以铝和铝合金制品(简称铝制品)为例,将铝制品置于相应电解液中作为阳极,在特定条件和外加电流作用下,铝制品表面形成一层氧化铝薄膜,这层氧化铝薄膜提升了铝制品的表面硬度和表面耐磨性,增强了铝制品的抗腐蚀性能,此外,还能利用氧化膜薄层中大量微孔的吸附能力,将铝制品表面着色成各种美观艳丽的色彩,丰富铝制品的色彩表现,增加铝制品的美观度。阳极氧化在铝合金中应用比较多。

通过阳极氧化还可以在一个产品上赋予指定区域不同的颜色,如双色阳极氧化,这样产品金属外观可以体现双色的比对,更能体现产品与众不同的高贵,但双色阳极氧化的工艺复杂,成本较高。

5、拉丝

表面拉丝工艺是比较成熟的一种工艺,它是通过研磨的方式在金属工件表面形成有规律的线纹以起到装饰效果的一种表面处理工艺手段。金属表面拉丝能很好地体现金属材料的质感,在很多产品中都有应用,是比较常见的一种金属表面处理方式,受到很多用户的喜爱。例如,台灯金属关节销的端面、门把手、锁具饰板、小家电控制面板、不锈钢灶具、笔记本电脑面板、投影仪面壳等这些产品零件上常见应用有金属拉丝效果,拉丝可以形成类似缎面效果,以及其他有种抽丝欲还的效果。

根据表面效果不同,金属拉丝可分为直丝、乱丝、螺旋拉丝等。拉丝的线纹效果可以变化多样。在应用拉丝工艺的金属零件表面上可以清晰地显现细微丝痕,从视觉上形容就是在一片金属哑光中泛出一撮细密的发丝光泽,令产品颇具科技感和时尚感。

6、喷涂

铝件表面喷涂的目的不仅仅是保护铝件的表面,还将提升铝件外观效果。铝件喷涂处理主要包括电泳涂装、静电粉末喷涂、静电液相喷涂和氟碳喷涂等。

对于电泳喷涂,可以和阳极氧化结合起来,阳极氧化预处理的目的是去除铝件表面的油脂、杂质和自然氧化膜,以及在洁净的表面形成一层均匀的优质阳极氧化膜。在铝件经过阳极氧化和电解着色之后,再进行电泳涂装,电泳涂装形成的涂层均匀且厚度较薄,具有高透明、高耐腐蚀性、高耐候性及亲和金属质感。

静电粉末喷涂是将粉末涂料通过粉末喷涂枪喷涂到铝件表面,形成一层有机聚合物薄膜,主要起到保护和装饰的作用。静电粉末喷涂的工作原理简述是对粉末喷涂枪施加一个负高压,将被涂工件接地,这样在喷枪和工件之间便形成一个高压静电场,有利于粉末喷涂。

静电液相喷涂是指将液体涂料通过静电喷涂枪涂到铝合金型材表面以形成具有保护性和装饰性的有机聚合物膜的表面处理工艺。

氟碳喷涂也称“锔油”,是一种高档喷涂,价格较高,使用该喷涂工艺的零件具有优异的抗褪色性、抗起霜性、抗酸雨等腐蚀性,抗裂性和抗紫外线能力强,能够承受恶劣天气环境,高品质的氟碳涂层具有金属光泽,颜色鲜明,立体感明显。氟碳喷涂工艺较为复杂,一般需要进行多次喷涂处理,喷涂前要进行一系列的前处理流程,相对复杂,要求高。

以上铝合金表面处理的常见工艺,你掌握了多少?如果有机会,一定要去相关的工厂现场参观、学习一下这些金属处理工艺,加深印象,碰到有新的处理工艺,也要记下来,这样在进行产品设计时就可以思考采用哪种表面处理工艺最合适,效果最有效。

闪电深度1度÷铝制品从吨销售到件销售!“中国铝都”绿色发展密码

齐鲁网·闪电新闻11月30日讯 谈到山东滨州,不能不谈铝。今年,铝价如过山车般跌宕起伏,只有身处市场中心的人才有体会。

11月17日,山东魏桥创业集团有限公司董事长张波在三亚面对出席铝产业链绿色发展高峰论坛的嘉宾时这样表示:“(铝价的)大起大落,都不利于产业链的健康发展。”其实,早在10月初的太原铝业峰会上,张波就曾提醒大家“一定要居安思危”。彼时,铝价正值近年来少有的高位,整个行业一片乐观。

铝,这个大宗商品中颇具关注度的有色金属,推动着魏桥集团旗下的中国宏桥股价自1月4日每股6.28港元上冲到5月上旬13港元关口。中国宏桥,如今市值近700亿港元,浑水公司2017年的做空在时间冲刷下早已成空。

但相比这些,闪电新闻更为关注滨州市委主要负责同志在此次铝产业链绿色发展高峰论坛上作的5000字的精彩演讲。透过字里行间,能看到的不仅是铝业之变、更有山东城市滨州“自革命”的笃实和勇毅。

【01】跨越12000海里的全球之旅

动能转换中国看山东。而在山东,人们习惯看向滨州。

这个拥有400万人口的城市,是山东省打造世界级高端铝业基地的主阵地、核心区和先行区。此外,这里还是全国纺织产业基地市,金属板材、厨具市场全国第一,省级化工园区数量山东第二。

“从铝业到高端铝产业、再到轻量化铝新材料装备制造产业”,是滨州铝业的十年动能转换之变。

自几内亚的河港码头到进入深海装大船,经12000海里远洋运输至山东港口烟台港卸船,再从烟台港大船转小船运抵套儿河港码头,最后经公路运输至滨州邹平的魏桥厂区。这是一吨铝土矿的全球之旅!

高峰期,邹平境内每天有1万余辆穿城而过的货车。为方便货物运输,当地投资61.8亿元修通了28.22公里的货运铁路邹周(邹平至周村)线。

铝土从几内亚运抵魏桥后,首先提取氧化铝,之后经电化学反应变成电解铝用于精深加工。期间要耗费大量电力,在主要依靠火力发电的滨州,这种生产路线容易带来高能耗、重污染问题,触及产业和环保“天花板”。

“滨州经济结构性失衡,尤其是产业结构偏重、能耗偏高、布局偏乱、链条偏短”。两年前,滨州市委、市政府主要负责同志曾直指以铝产业为代表的滨州传统产业弊病。

“十三五”期间,滨州开始大幅压减电解铝产能。据统计部门核定,滨州市在此期间关停了269.2万吨电解铝产能和390万吨焦化产能。这期间,滨州能耗强度下降幅度达到22.21%,山东给滨州定的任务线是“下降22%”。

滨州虽然完成了山东省的任务,但经济发展速度不可避免地下滑。2018年滨州GDP一度出现负增长,最终全年增速定格在1.5%,当年新旧动能转换考核全省名列最后一位。

滨州怎么办?2019年初,滨州市委、市政府一班人一方面在宏观方向上以“六问八策”谋篇布局,一方面在具体操作上让企业唱“主角”,推动劳动密集型经济转变到资本密集型经济和知识密集型经济。

拉长产品两端的“微笑曲线”,需要让民营企业大量投入搞研发。2019年,滨州市全社会研发投入总量占GDP比重达到2.59%,居山东第三位,比上年度提高0.26个百分点,提高幅度居山东第一。

图/山东滨州,图片来自视觉中国

【02】一定要低碳,一定要绿色

在“碳达峰、碳中和”目标下,能耗双控毫无疑问将继续执行,对于“两高”行业的限产仍将延续。

今年7月,第二届跨国公司领导人青岛峰会上,滨州市委书记佘春明曾作《共担“双碳”战略使命,共建“双型”绿色城市》的主旨发言。在11月17日的三亚,佘春明又作了题为《实施“双碳”战略,加速绿色转型》的精彩发言。

两次发言间隔四个月,前者的主题是“共担”,后者的主题是“实施”,从中可以看出滨州步伐的提速。

滨州提出四个发展方向,即“绿色低碳的产业结构、清洁低碳的能源结构、生态低碳的空间结构、节约低碳的消费结构”,掀起的是一场全生命周期、全产业链条的“低碳革命”,让绿色低碳成为引领发展的可持续增长点。

低碳经济同样将创造巨大的投资市场,2021年5月份,滨州市委、市政府主要负责同志在对铝业未来进行勾勒时,首次提出“推动高端铝产业向轻量化铝新材料装备制造产业转型”。 滨州工业实力列山东第四位,发展新材料产业具有良好的产业基础。

魏桥集团就“押宝”在汽车轻量化领域,这一领域被认为是改善燃油经济性、减少污染物和降低碳排放的重要措施之一。魏桥集团投资32.2亿元,致力打造国内生产规模最大、工艺技术最先进、汽车制造全流程的轻量化研发、试验、制造基地。“提高全产业链的应用的高性能化,使得我们的铝产品从按吨来卖,变成按个来卖、按件来卖。”

以魏桥创业、山东创新金属、裕航为主的铝材加工企业,与苏州大学、中南大学、山东大学等国内著名高校及科研院所建立起良好的技术协作关系。智力资源的加持,促进了创新要素向滨州铝产业集聚。

“合作”和“共赢”,是现今滨州铝业的信条。魏桥集团与德国顺尔茨集团共建中欧循环科技产业园,每年可减少190万吨碳排放。今年前三季度,滨州轻量化新材料装备制造产业集群营业收入达到3630.1亿元,增速达到30.7%。

中国宏桥发布的公告表明,2021年前三季度子公司山东宏桥新型材料有限公司取得营业收入人民币842.57亿元,净利润159.77亿元,同比增加132.7%。

需要注意的是,中国宏桥产品中初级产品氧化铝的产品占比大幅下降。拿中国宏桥2020年和2021年的半年报作比较,铝合金产品自290.42亿元人民币飙升至383.56亿元人民币,铝合金加工产品自41.34亿元增至57.8亿元。

魏桥,对外称“再造了一个新魏桥”。

图/魏桥铝深加工产业园,图片来自视觉中国

【03】一米多高的资料争下一处大油田

如果说铝业是在“自革命”,那精细化工产业则是滨州从外界争来了一次发展良机。

渤中19-6凝析气田,地处渤海中部海域,拥有约2000亿方天然气、2亿多方原油和凝析油探明地质储量,是已知国内东部最大凝析油气田。为争下这处油气田,滨州方面先后21次赴中国海油集团沟通,5次赴国家部委争取,整理的洽谈资料足有1米多高。渤中19-6凝析油气田选择从滨州上岸,将给当地化工产业集群带来极大助力。

“打造世界高端化工产业基地、化工产业在全球体系中占据举足轻重位置”,被滨州列为2030战略目标。

现下,滨州拥有规模以上化工企业166家,具备了产业链向高端延伸的良好基础。产业集群现有7个省级化工园区和9个重点监控点获省认定,总数分别列山东第3位、第4位。原油加工、烯烃和芳烃是滨州高端化工的龙头项目,可带动下游新材料、精细化工、海洋化工等行业一体化发展。

滨州规划到2025年,高端化工产业主营业务收入达到3500亿元,高端产品占比达到60%以上,科研投入占全市化工产业主营业务收入的比重达到5%以上,一批具备国际竞争力和品牌影响力的行业领军企业强势崛起。

未来充满发展希望的还有粮食产业。

滨州作为全国唯一的粮食产业经济千亿市,是无数个体经过长期奋斗得来的。山东三星集团成为国家玉米油产业研发基地,以及玉米油系列的国家标准制修订基地;西王集团打造了国内链条最长、附加值高的玉米深加工全产业链,建造了行业唯一的国家玉米深加工技术创新中心。

从新旧动能转换考核山东全省排名最后一位,到2019年全省第13名,再到2020年全省第4名,拿下含金量颇高的动能转换考核单项奖。滨州回答了“山东走在前列,滨州担当什么”的时代命题。

图/山东三星玉米产业公司工人在玉米油灌装线上工作,图片来自视觉中国

【04】把知识流量转变为产业增量

“滨州双型城市建设,一个是产教融合型,一个是实业创新型,产教不融合、实业不创新,滨州的发展就没有未来。”这是“全面小康奋进山东”主题系列新闻发布会滨州专场,滨州市委副书记、市长宋永祥说过的一句话。

滨州铝业、精细化工、纺织、食品加工、畜牧水产5大优势产业去年豪取10234亿元营收,随着产业结构的调整和升级,所需的人才结构也正在发生变化。

从2019年起动议,到2020年7月31日滨州市委全会审议通过了《关于建设产教融合型、实业创新型城市的意见》,动作之快、效率之高省内并不多见。

在三亚此次高峰论坛上,滨州市委书记佘春明说,如今滨州已经塑成“五院十校N基地”的全域创新格局,渤海先进技术研究院与魏桥国科研究院“双核”引领,集聚打造高能级创新平台。4所高职高等学校、21所中职学校精准发力,职业院校专业与产业匹配度达75%以上,每年可向企业输送技术技能人才2万人。

滨州还在山东首办“人才节”,实施百名高端专家、千名硕博士、万名大学生进滨州“三进”工程,已引进高端专家330余人,本科以上大学生3.4万人,硕博士4000余人,人才“净流入”持续保持后劲。

滨州,对人才充满尊重。

“滨州能给予什么?赚钱多、烦事少、心情好”,是滨州市委、市政府一班人的原话;“企业是舞台唱戏的名角儿,政府是搭台服务的店小二”,是这群干事创业一班人的践行。

在黄河流域生态保护和高质量发展国家战略中,滨州要找寻的是自己的比较优势和特色定位,一个城市共同的价值观念、企业精神、道德规范、行为准则是推动区域高质量发展的不竭动力。

幸运的是,“实干+创新”已经成为这颗黄河明珠统一的价值观。

闪电新闻记者 贺晓菲 通讯员 张丽 牛成龙 报道

青海省首个铝合金车轮智能制造项目签约成功

来源:大通回族土族自治县融媒体中心

11月29日,市委常委、大通县委书记刘波带队的大通县党政代表团在江苏省南京市,与中国铝业股份有限公司青海分公司、南京邦舜精密机械科技有限公司就百万件铝合金车轮智能制造项目达成合作意向。三方一致认为,积极响应国家“双碳”战略,全力支持绿色经济转型和产业链升级,是区域经济高质量发展的关键,也是企业长远发展的必然选择。大通县全力建设三产协同发展的全省经济强县,持续筑牢西宁北部生态屏障的发展目标,引领中铝青海分公司等驻县企业进一步加快技术装备升级和节能降耗改造,提升产品质量;南京邦舜精密机械科技有限公司自2018年进军铝合金车轮行业以来,迅速掌握多项核心专利技术,在国内的产业布局与大通县北川工业园区、中铝青海分公司产业发展规划高度契合,在大通北川靠近电解铝生产企业就近布局铝合金车轮项目,能够充分发挥原材料、技术、市场、生产成本等各类优势,增加电解铝下游产品附加值,降低单位工业产值综合能耗,提高企业核心竞争力,实现多方共赢。

期间,大通县北川工业园区、中铝青海分公司、南京邦舜精密机械科技有限公司签订了项目投资协议,南京邦舜精密机械科技有限公司将投资1亿元,在大通北川工业园区建设百万只铝合金车轮智能制造项目,项目建成达产后,可实现年销售收入10亿元以上。该项目将是青海省首个铝合金车轮项目,全部采用南京邦瞬精密机械科技有限公司自主知识产权,实现全自动智能化生产,其首条生产线预计将于2021年12月底建成。

签约仪式上,市委常委、大通县委书记刘波殷切希望,各位企业家和投资商能够扎根大通,立足资源禀赋,做大做强优势产业,并为大通发展建言献策,共同推动区域经济高质量发展。要求大通县政府及相关单位,要全方位、全流程做好项目服务工作,力促项目早建成、早达产、早日发挥效益。

今年以来,大通县委县政府高度重视招商引资工作,牢固树立“项目为王”意识,将招商引资作为“一号工程”,着力在创新招商方式、提高项目落地率,提升服务品质上下功夫,先后引进不间断电源制造、无灌溉植树装置生产等多个项目,努力营造拼搏赶超的强大发展气场,持续为高质量建设现代美丽幸福绿色新大通增添动力。

本文来自【大通回族土族自治县融媒体中心】,仅代表作者观点。全国党媒信息公共平台提供信息发布传播服务。

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铝合金的分类及应用领域

1XXX:纯铝

说明:

1XXX系列 代表 1050 1060 1070 1XXX 系列铝板又被称为纯铝板,在所有系列中 1XXX系列属于含铝量最多的一个系列。纯度可以达到 99.00%以上。由于不含有其他技术元素,所以生产过程比较单一,价格相对比较便宜,是目前常规工业中最常用的一个系列。

目前市场上流通的大部分为1050 以及 1060 系列。

1XXX系列铝板根据最后两位阿拉伯数字来确定这个系列的最低含铝量,比如1050 系列最后两位阿拉伯数字为50,根据国际牌号命名原则,含铝量必须达到 99.5%以上方为合格产品。我国的铝合金技术标准(GB/T3880-2006)中也明确规定1050含铝量达到99.5%.同样的道理1060系列铝板的含铝量必须达到99.6%以上。 应用领域:

1050:食品、化学和酿造工业用挤压盘管,各种软管,烟花粉;

1060:要求抗蚀性与成形性均高的场合,但对强度要求不高,化工设备是其典型用途;

1100:用于加工需要有良好的成形性和高的抗蚀性但不要求有高强度的零件部件,例如化工产品、食品工业装置与贮存容器、薄板加工件、深拉或旋压凹形器皿、焊接零部件、热交换器、印刷板、铭牌、反光器具;

1145:包装及绝热铝箔,热交换器;

1199:电解电容器箔,光学反光沉积膜;

1350:电线、导电绞线、汇流排、变压器带材。

2XXX:铝铜

说明:

2XXX系列铝板代表2A16(LY16)2A06(LY6)2XXX系列铝板的特点是硬度较高,其中以铜原属含量最高,大概在3-5%左右。2XXX系列铝板属于航空铝材,目前在常规工业中不常应用。我国目前生产 2XXX系列铝板的厂家较少。质量还无法与国外相比。目前进口的铝板主要是由韩国和德国生产企业提供。随着我国航空航天事业的发展,2XXX系列的铝板生产技术将进一步提高。

应用领域:

2011:螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品;

2014:应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、锻件、厚板和挤压材料,车轮与结构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件;

2017:是第一个获得工业应用的 2XXX系合金,目前的应用范围较窄,主要为铆钉、通用机械零件、结构与运输工具结构件,螺旋桨与配件;

2024:飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件; 2036:汽车车身钣金件。

3XXX:铝锰

说明:

3XXX系列铝板代表 3003 3A21 为主。又可以称为防锈铝板我国 3XXX 系列铝板生产工艺较为秀。3XXX系列铝板是由锰元素为主要成分。含量在1.0-1.5之间。是一款防锈功能较好的系列。常规应用在空调,冰箱,车底等潮湿环境中,价格高于1XXX系列,是一款较为常用的合金系列。

应用领域:

3003:用于加工需要有良好的成形性能、高的抗蚀性可焊性好的零件部件,或既要求有这些性能又需要有比系合金强度高的工作,如厨具、食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽罐,以薄板加工的各种压力容器与管道;

3004:全铝易拉罐罐身,要求有比 3003 合金更高强度的零部件,化工产品生产与贮存装置,薄板加工件,建筑加工件,建筑工具,各种灯具零部件;

3105:房间隔断、档板、活动房板、檐槽和落水管,薄板成形加工件,瓶盖、瓶塞等;

3A21:飞机油箱、油路导管、铆钉线材等;建筑材料与食品等工业装备等。 4XXX:铝硅

说明:

XXX系列铝板代表为 4A01 4XXX系列的铝板属于含硅量较高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之间。属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料;低熔点,耐蚀性好产品描述:具有耐热、耐磨的特性。

应用领域:

4032:锻造用材,焊接材料因为添加了Si可以抑制热膨胀率, 及改善其耐摩耗性,此外添加微量的 Cu、M 可以使耐热性提高,适用于锻造活塞的材料;

4043:溶融度较低,多使用于溶接焊条、和硬焊焊条。另外,此合金因Si粒子的分散,经过阳极氧化后会呈现灰色的皮膜,多使用于大楼建筑的外装板。

5XXX :以镁为主要合金元素的铝合金

说明:

5000 系列铝合金代表 5052、5005、5083、5A05 系列。

5000 系列铝棒属于较常用的合金铝板系列,主要元素为镁,含镁量在 3-5%之间。又可以称为铝镁合金。主要特点为密度低,抗拉强度高,延伸率高,疲劳强度好,但不可做热处理强化。在相同面积下铝镁合金的重量低于其他系列 .在常规工业中应用也较为广泛。在我国 5000 系列铝板属于较为成熟的铝板系列之一。

应用领域:

5005:5005 与 3003 合金相似,具有中等强度与良好的抗蚀性。用作导体、炊具、仪表板、壳与建筑装饰件。阳极氧化膜比 3003 合金上的氧化膜更加明亮,并与 6063 合金的色调协调一致;

5050:5050 薄板可作为致冷机与冰箱的内衬板,汽车气管、油管与农业灌溉管;也可加工厚板、管材、棒材、异形材和线材等;

5052: 此合金有良好的成形加工性能、抗蚀性、可烛性、疲劳强度与中等的静态强度,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等;

5056:5056 镁合金与电缆护套铆钉、拉链、钉子等;包铝的线材广泛用于加工农业捕虫器罩,以及需要有高抗蚀性的其他场合;

5083: 用于需要有高的抗蚀性、 良好的可焊性和中等强度的场合, 诸如舰艇、汽车和飞机板焊接件;需严格防火的压力容器、致冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、导弹元件、装甲等; 5086: 用于需要有高的抗蚀性、良好的可焊性和中等强度的场合,例如舰艇、汽车、飞机、低温设备、电视塔、钻井装置、运输设备、导弹零部件与甲板等; 5154 :焊接结构、贮槽、压力容器、船舶结构与海上设施、运输槽罐;

5182 :薄板用于加工易拉罐盖,汽车车身板、操纵盘、加强件、托架等零部件; 5252: 用于制造有较高强度的装饰件,如汽车等的装饰性零部件。在阳极氧化后具有光亮透明的氧化膜;

5254: 过氧化氢及其他化工产品容器; 5356:焊接镁含量大于3%的铝 -镁合金焊条及焊丝;

5454 ;焊接结构,压力容器,海洋设施管道;

5456 :装甲板、高强度焊接结构、贮槽、压力容器、船舶材料;

5457 ;经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件;

5652 :过氧化氢及其他化工产品贮存容器;

5657 :经抛光与阳极氧化处理的汽车及其他装备的装饰件,但在任何情况下必须确保材料具有细的晶粒组织;

5A02: 飞机油箱与导管,焊丝,铆钉,船舶结构件;

5A03 中等强度焊接结构,冷冲压零件,焊接容器,焊丝,可用来代替 5A02 合金;

5A05 :焊接结构件,飞机蒙皮骨架; 5A06 :焊接结构,冷模锻零件,焊拉容器受力零件,飞机蒙皮骨部件;

5A12 :焊接结构件,防弹甲板。 6XXX:以镁、硅为主要合金元素,并以Mg2Si相为强化相的铝合金

说明:

6000系列铝合金代表6061主要含有镁和硅两种元素,故集中了4000 系列和 5000 系列的优点 6061 是一种冷处理铝锻造产品, 适用于对抗腐蚀性、 氧化性要求高的应用。可使用性好,容易涂层,加工性好。

应用领域:

6061:热处理型之耐蚀性合金。用T6处理能有非常高的耐力值,但溶接接口之强度低,因此使用于螺钉、铰钉船舶、车辆、陆上构造物 6N01 中强度之挤型用合金, 有 6061 与 6063 之中间的强度, 挤出性冲压淬火性均良好, 可作复杂形状之大型薄肉形材,耐蚀性、溶接性均佳;

6063:代表性的挤出用合金,强度比 6061 低,挤出性良好,可作复杂的断面形状之形材,耐蚀性及表面处理性均佳建筑、公路护栏、高栏、车辆、家具、家电制品、装饰品;

6101:高强度导电用材。 55% IACS 保证电线;

6151:锻造加工性特别好,耐蚀性及表面处理性亦佳,适用于复杂的锻造品。机械、汽车组件;

6262:耐蚀性快削合金,耐蚀性及表面处理性比 2011 更佳,其强度与 6061 相同。相机本体、氧化器组件、制动器组件、瓦斯器具组件;

6005:挤压型材与管材, 用于要求强高大于 6063 合金的结构件, 如梯子、电视天线等;

6009:汽车车身板;

6010:薄板:汽车车身。

7XXX:称为超杜拉铝、为最高强度合金、耐蚀性、熔接性差。以锌、镁为主的铝合金。

说明:

7000系列铝合金代表7075主要含有锌元素。也属于航空系列,是铝镁锌铜合金,是可热处理合金,属于超硬铝合金,有良好的耐磨性,也有良好的焊接性,但耐腐蚀性较差。目前基本依靠进口,我国的生产工艺还有待提高。7000系列铝合金代表7075。

7005:挤压材料,用于制造既要有高的强度又要有高的断裂韧性的焊接结构,如交通运输车辆的桁架、杆件、容器;大型热交换器,以及焊接后不能进行固溶处理的部件;还可以用于制造体育器材如网球拍与垒球棒;

7039:冷冻容器、低温器械与贮存箱,消防压力器材,军用器材、装甲板、导弹装置;

7049:用于锻造静态强度与7079-T6合金的相同而又要求有高的抗应力腐蚀开裂的零件,如飞机与导弹零件——起落架液压缸和挤压件。零件的疲劳性能大致与7075-T6合金的相等,而韧性稍高;

7050:飞机结构用中厚板、挤压件、自由锻件与模锻件。制造这类零件对合金的要求是:抗剥落腐蚀、应力腐蚀开裂能力、断裂韧性与抗疲劳性能都高;

7072:空调器铝箔与特薄带材;

7075:用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构件、模具制造;

7175:用于锻造航空器用的高强度结构件,T736材料有良好的综合性能、即强度、抗剥落腐蚀与抗应力腐蚀开裂性能、断裂韧性、疲劳强度都高;

7178:供制造航空航天器的要求抗屈服强度高的零部件;

7475:机身用的包铝的与未包铝的板材,机翼骨架、桁条等。

7A04: 飞机蒙皮、螺钉、以及受力构件如大梁桁条、隔框、翼肋、起落架等。

8XXX:以其他合金元素为主要元素的铝合金。

说明:

8001:大部分应用为铝箔,生产铝棒方面不太常用。

9XXX:9000系列铝合金是备用合金。

这种新型铝合金使耐热钢丝用于飞机和铁路运输成为可能

据外媒报道,俄罗斯科学家使用先进的铝合金展开实验并由此开发出了一种新型耐热材料。据了解,这种材料可以承受更高的温度。研究人员认为,在将其制成细线后可以作为飞机和铁路运输中较重铜材料的一种更便宜、更轻替代品。

这项研究由俄罗斯国立科技大学(National University of Science and Technology)的材料科学家领导,他们正在研究可能提高铝合金性能的替代配方。这涉及到创新的退火技术和电磁铸造,新技术将能让他们将含有铜、锰和锆的纳米颗粒加入材料中。

据悉,这种材料最初是用直径约10毫米的金属坯料铸造,然后再变成一根细铁丝。在测试中,这种金属丝在高达400°C的温度下都能保持热稳定,这是对现有铝合金的一个显著改进,现有的铝合金一般在250 ~ 300°C的温度下能保持这种特性。

这项研究的论文作者Torgom Akopyan指出:“我们已经能用这种合金制造出一种高强度耐热电线。我们现在正在确定它的物理和机械性能,第一个结果已经非常令人印象深刻。我们正计划为这种金属丝的生产方法申请专利。”

研究人员还介绍称,这种耐热高性能的铝合金线提供了强度、热稳定性和导电性的最佳组合。因此,它可以取代飞机和高速铁路运输中昂贵而沉重的铜导体以成为一种更轻、更便宜的替代品,同时也可能用于制造铝合金半成品的锻造产品。

铝的基本知识、铝的类型和常用品牌

一、铝的基本性质

银白色,在潮湿的空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜,相对密度2.7g/cm3,熔点660℃,沸点2327℃,比强度较高,有良好的导电性和导热性,高反射性和耐氧化性。

二、种类

型材类:铝型材,铝管材,铝棒材等

板材类:铝板材,铝箔材,铝带材(卷料)

铸造类:铝铸件,铝粒

三、常用牌号

(扩展阅读:铝及铝合金的八大系列编号,瞬间成为铝专家!)

牌号的第一位数字表示铝合金系列,第二位数字表示原始铝合金的改型情况,最后两位数字表示同组中铝合金的纯度。

1100:用于加工需要有良好的成型性和高的抗腐蚀性,但不要求有高强度的零件部件。例如贮存容器、薄板加工件,深拉凹形器皿、热交换器、印刷版、铭牌、反光器具等。

2011:快削合金,切削性好强度也高,但耐腐蚀性不佳,适用于音量轴、光学组件、螺丝头、螺钉及要求有良好切削性能的机械加工产品。

3003:具有1xxx系合金的性能又要有比1xxxx系合金强度高,如厨具,食物和化工产品处理与贮存装置,运输液体产品的槽、罐,以及薄板加工的各种压力容器与管道。

4A01:含硅量高,耐热,耐磨,属建筑用材料,机械零件,锻造用材,焊接材料。

5052:中程度强度之最具代表性合金(5083最高),耐腐蚀性、溶接性及成形性良好,特别是疲劳强度高,耐海水性佳,用于制造飞机油箱、油管,以及交通车辆、船舶的钣金件,仪表、街灯支架与铆钉、五金制品等。

6061:热处理型之耐腐蚀性合金。用T6处理能有非常高的耐力值,但溶接接口强度低,因此适用于螺钉、船舶、车辆、陆上构造物。

6N01:中强度之挤型用合金,可作复杂形状之大型薄肉型材,耐蚀性、溶接性均佳。适用于车辆、陆上构造物、船舶。

6063:代表性的挤出用合金,强度比6061低,挤出性良好,可作复杂的断面形状之型材,耐蚀性及表面处理性均佳,适用于建筑公路护栏、车辆、家具、家电制品、装饰品。

7072:电极电位低,主要用于防蚀性覆盖皮材,也适用于热交换器之散热片、空调器铝箔与特薄带材。

7075:铝合金中具有最高强度的合金之一,但耐蚀性不佳,与7072之覆盖皮材可改善其耐蚀性,但成本提高。适用于 航空器、滑雪杖 厚板 锻造品。

选材实例:

  • 产品要求比较硬,表面处理为粗拉丝或粗砂面,选择用5000系铝合金,常用:5052
  • 产品表面处理要求高的,不能有沙孔,型材痕迹,选择用6000系铝合金,常用:6063/6061
  • 产品要求价格便宜,需要拉伸形体复查,选择用2000系纯铝,常用:2011
  • 产品高强度,高硬度,需要承载结构用,选择7000系铝合金,常用:7075

四、铝材的表面处理

(扩展阅读:铝材表面处理工艺大全介绍)

1、喷砂或拉丝后阳极氧化

2、电泳涂漆

3、抛光后粉末静电喷涂,氟碳喷涂

4、抛光镜面后电镀

5、木纹热转印

6、高分子PVC覆膜

五、铝型材

铝型材是铝棒通过热熔、挤压、从而得到不同截面形状的铝管材料。成型过程主要包括熔铸,挤压,切割,CNC洗切,表面预处理,上色,5个过程。

镀钛与电泳工艺最贵,其次是木纹热转印,阳极氧化,最后是喷涂。具体价格以厂商报价为准。

铝型材的主要有如下应用:

1、建筑铝型材(门窗、幕墙)

2、散热器铝型材

3、一般工业铝型材:主要用于工业生产制造,如自动化机械设备、骨架等,可以开模定制。

4、轨道车辆结构铝合金型材:主要用于轨道车辆车体制造。

5、装修铝型材,制作成铝合金面框,装裱各种装饰画。

6、外观铝型材,主要用家电或通讯行业,如移动硬盘,移动电源,电视机,显示器等内部结构与外观装饰上。

六、铝板材

薄板(aluminum sheet)0.15-2.0mm

常规板(aluminum sheet)2.0-6.0mm

中板(aluminum plate)6.0-25.0mm

厚板(aluminum plate) 25-200mm

超厚板 200mm以上

单层铝板

可用于电子产品外壳,家电产品外壳或者内部导热件等。

铝件外壳成品是经过五金冲压模具拉伸成型,表面预处理,上色,3个过程完成的。

高分子薄膜铝板

成型坡度有要求,不易拉伸,材料不易腐蚀、超耐候性、材色多样、易保养等。

适用于电子产品外壳,家电外壳等

铝塑复合板

是由经过表面处理并用涂层烤漆的铝板作为表面,聚乙烯,聚丙烯塑料混合作为芯层,经过一系列工艺加工复合而成的新型材料。

可应用于幕墙、内外墙、门厅、饭店、商店、会议室等的装饰外,还可用于旧建筑的改建,用作柜台、家具的面层、车辆的内外壁等。

蜂窝铝板

采用复合蜂窝结构,由预成型的盒状面板和背板与铝合金蜂窝芯材热压复合成型。

适用于建筑幕墙装饰、天花吊顶、公共汽车、火车、地铁及轨道交通车辆、商用运输车和货柜车车体,船上建筑,广告牌,室内装饰工程。

用铝件做产品装饰外壳,有高拉伸面,材料一般采用0.4-0.8mm厚度,牌号6063/6061或者纯铝系。

用铝件做功能性外壳,有底拉伸,折弯结构,材料一般采用0.8-1.2厚度,选择较硬的牌号5052/7075,或者特殊牌号。

用铝件做在电子产品外壳上,都需要镭雕氧化层再做导电接地,因为阳极氧化后有氧化层不导电。

七、铝合金压铸

(扩展阅读:铝材表面处理工艺大全介绍)

铝合金压铸件在结构设计的时候尽量少设计走斜顶的结构,防止后续去披锋毛边很困难。

铝合金压铸件在结构设计的时候还需要注意胶厚平均,走胶流向平顺,这样可以减少很多因为成型造成外观不良,增加后续抛光复查等问题。

如果选择比较软性的牌号,那么在设计承重结构时,还是需要考虑结构强度,否则易断。

大体就这些了,有更多在设计时会遇到的知识或问题,欢迎留言交流。

“深”上游电解铝开启了一场盛宴,但铝市场的商业为何如此冷淡?

记者 | 王勇

编辑 | 张慧

与预期中的熙熙攘攘不同,位于昆明直辖县级市安宁市的中南城,生意异常冷清。

正对入口的“中南城——中国铝型材·门窗第一城”的牌匾,已经有些褪色。

10月中旬,界面新闻记者来到这一云南最大铝材市场。厂房之间的道路上仅有部分散货装车。一眼望去,人员寥寥无几。

“现在交易情况不好,不用多介绍。你自己看就能知道,没什么客户。”位于中南城入门显眼位置的凤铝铝材昆明总经销负责人刘云(化名),向界面新闻记者称。

官网显示,广东凤铝铝业有限公司成立于1990年,是集铝型材产品研发、生产与销售为一体的综合型大型企业。

根据加工制品分,中国有色金属加工工业协会将铝材分为铝板带材、铝挤压材、铝箔材、 铝线材、铝粉、铝锻件及其他六大类。

“在中南城,凤铝铝材的厂区规模或不是最大,但品牌还是很响的。但从去年到现在,订单量都比较小。”刘云边接着茶水边说,对自身情况和铝材市场并不愿多聊。

铝材加工的上游为电解铝,即铝锭。内蒙古、云南均为国内电解铝生产大省。光大证券研究院数据显示,2020年这两省各自产能分别占国内的14%和8%。

爱择咨询提供的数据显示,云南5月限电压产已经影响83万吨/年电解铝产能;9月下旬最新调研情况显示,云南省文山州、大理州电解铝企业被要求停槽50%,已经开始执行,预计影响产能47万吨左右。

除云南省外,内蒙古、青海、贵州等地均对电解铝产业实行有序用电或限电措施,供应侧的限制推动铝价一路走高。铝企业绩因此大增,中国铝业前三季度净利暴涨超10倍。

10月9日,国家储备局铝锭第四次抛储公开竞价,价格落地均在2.2万元/吨以上。其中,内蒙古包头4000吨投放铝锭最高竞拍价约2.21万元/吨,安徽马鞍山2994吨铝锭最高竞拍价约2.22万元/吨,较年初市场报价上涨近四成。

随铝锭价格水涨船高的铝型材,却为何无人问津?又有哪些因素支撑着铝锭的高位呢?

铝材市场冷清

“这里是云南最大的铝材市场,比较正规,道路也慢慢修好了。”另一家位于中南城的铝材商负责人张方(化名)向界面新闻记者表示,“在中南城,六七成基本都是湖北人,我们江西的大概占不到三成。”

“目前没什么客户上门,也不敢多囤货,基本就是保证订单量。”张方说。

位于昆明市官渡区的众天铝材市场,生意更为惨淡。这里曾是昆明市最大的铝型材市场,如今已经没落。

还留在众天市场的一位商铺老板,边看游戏直播边对界面新闻记者说,“店面销售额约比去年降了四成。”

界面新闻记者看到,来拉货的基本是小型三轮电动货车,车上捆扎着几根简单包好的铝型材。

上述老板称,这一方面是因为众天本就是老旧市场,大部分商户已搬到中南城,另一方面,铝材价格涨起来后,下游销售确实存在困难。

富宝有色的分析也指出,目前铝型材价格过高,下游加工企业多不接受,订单明显减少。因价格问题,湖北等多地铝型材厂家也在控制收货,维持正常生产所需即可,库存量不多。

我的钢铁网数据显示,以佛山市场部分铝型材为例,10月29日断桥喷涂铝材价格在2.66万-2.88万元/吨,较年初均价上涨约34%;电泳铝材在2.5万-2.88万元/吨,较年初均价上涨约28.6%。

铝锭是铝材最重要的原料成本。国内铝型材上市企业闽发铝业(002578.SZ)在投资者互动平台表示,铝型材产品定价模式是“铝锭+加工费”,加工费基本不变,客户下单时铝锭价格上涨,产品价格也会随之上涨,反之亦然。

同为上市铝企的明泰铝业(601600.SH)在其2021半年报中指出,目前国内铝加工企业普遍采用“铝锭价格+加工费”的定价模式,铝锭成本占明泰铝业生产成本的比重超过80%。

爱择咨询铝及下游产业链主管李琳告诉界面新闻记者,云南虽是电解铝大省,但并未产生铝材龙头企业,铝材销售主要以对周边省份如广东、贵州、四川、重庆外销为主。

因此,云南当地铝材商的议价能力较弱,竞争力并不算强。

上游电解铝等原料价格上涨凶猛,带动铝材价格不断走高,下游需求受到直接打击。主要依靠加工费实现利润的铝材商,面临业绩压力。

据张方介绍,为了压低价格,部分铝材厂家开始改用废铝等作为原材料。“有些铝材的颜色不好卖,就当作废铝回收处理,还能少亏一些。”

东方财富网数据显示,10月27日,废铝中干净割胶铝线报价1.81万元/吨,较年初也已上涨32%。

电价洼地消失

近些年来,云南对电解铝产业的引入力度非常大,并依靠优惠电价得到了部分电解铝企业的青睐。

中泰证券指出,此前铝价长期处于低位,部分铝企需要通过和当地政府协商获得优惠电价,以此来弥补亏损。云南等地区为了消纳当地过剩水电,出台了优惠电价政策,引入了一批电解铝项目。

据中泰证券数据,自2020年下半年开始,电解铝价格持续上涨并长时间维持高位,电解铝净利在每吨2000元以上,处于历史高位。

总部位于山东的中国宏桥(01378.HK)在其2021半年报中指出,受益于铝价大幅上涨,该公司上半年实现归母净利润81.43亿元,同比增长187.5%。

根据财报,中国宏桥拥有646万吨合规产能,2020年之前全部位于山东滨州,且全部使用火力发电。

由于在山东面临较大的环保压力和煤炭消费减量压力,中国宏桥决定将200万吨产能迁往云南文山州,分两期建设,目前一期100万吨中的33万吨产能正在投产。

中国宏桥将在云南享受的优惠电价,含税后仅为0.25元/度,低于山东本部用电成本,且是清洁水电。未来二期项目达产后,该公司电解铝清洁能源占比将达到31%。

今年6月,文山壮族苗族自治州副州长张彦提出,要把文山建设成为世界一流“中国铝谷”核心区的目标,并表示已成功引进魏桥、神火、中铝等一批企业落地文山,全州绿色铝产能已建、在建和签约规模达403万吨,占全省一半、全国近十分之一。

张彦当时要求,确保全州绿色铝产能2022年上半年全部建成投产,实现绿色铝产业总产值3000亿元以上。

但一纸通知,或让云南电解铝企业彻底告别优惠电价。云南地区的电价优势将消失。

8月27日,国家发改委发布《关于完善电解铝行业阶梯电价政策的通知》(下称《通知》),明确提出严禁对电解铝行业实施优惠电价政策,电解铝企业、电网企业严格执行阶梯电价政策。

10月28日,云南省发改委转发上述《通知》,并表示各州(市)要严格执行国家电价政策,严禁出台优惠电价政策,全面清理并取消各种形式的优惠电价政策和措施。

云南省发改委明确提出,现行针对电解铝行业实施的、与国家政策不符的其他差别化电价政策相应停止执行,全省范围内已经实施和组织的对电解铝行业的优惠电价政策立即取消。

此前印发的《实施优价满发推动水电铝材一体化发展专项用电方案的通知》等利好电解铝行业的政策,也随即被废止。

自2022年1月1日起,云南省内电解铝企业用电阶梯电价标准按照《通知》规定的分档、加价标准执行。

这对文山县的“中国铝谷”计划会造成怎样的影响,尚不得而知。

界面新闻记者从文山县供电局了解到,目前针对大工业用电的用电等级有不同的定价,通常电解铝项目由220千伏及以上电压等级电网供电,电价约在0.35元/度。

该供电局工作人员称,每个月的电价水平存在不同。因为文山县基本完全依靠水电,分为丰水期(6-10月)、平水期(5、11月)和枯水期(12-次年4月),丰水期电价最低。同时,每天也分时段计价,23时到次日7时是电价最低时段。

对于是否仍考虑保留部分“优惠电价”,该工作人员未正面给出回应。

有业内人士告诉界面新闻记者,10月13日在太原举行的中国铝业周活动中,魏桥创业集团董事长、中国宏桥集团董事会主席兼行政总裁张波在透露,目前中国宏桥的文山项目仅有小部分投产,优惠电价取消对该公司的影响较小。

“若优惠电价完全取消后,长期看是否要继续搬迁仍需考虑。”张波称,这需要考虑山东、云南在“双碳”方面政策的明朗程度和能耗压力。

严禁对电解铝行业实施优惠电价的一大背景是,国家为实现“双碳”目标,将严控高耗能产业。

铝材市场之所以冷清,“一方面是价格过高导致需求侧走低,下游采购意愿降低;更大的原因在于限电导致企业无法开工,铝产品出货量受限。”李琳对界面新闻指出。

电解铝属于高耗能行业,也是碳排放的重点行业。国家发改委有关负责人曾表示,目前全行业年度用电量超过5000亿千瓦时,约占全社会用电总量6.8%,用电成本在电解铝生产成本中占比超过40%。

今年能耗双控形式严峻,电解铝成为被限产的对象。

电解铝盛宴结束?

近日,铝锭价格已跌破了前期的高位震荡区间。

生意社数据显示,10月27日国内铝锭华东市场均价约2.06万元/吨,较10月19日市场均价下跌约15%,但较年初华东市场1.59万元/吨的报价,仍保持近30%的涨幅。

东吴证券分析师杨件表示,上周铝价大幅回调,主要因动力煤价格大跌导致成本坍塌,电价有望在四季度高位维稳,叠加铝锭库存累积,成为铝价大跌导火索。

银河期货指出,今年以来,铝价由资本推动为主,下游市场被动接受,直到涨至每吨2万元以上,下游市场崩塌,促使铝价下跌,前期炒作的泡沫将基本挤破。

该机构预测,供给端大规模复产最早将于2022年一季度末开始;随着广东和江苏、河南等消费地电力形势逐步缓解,需求端预期也将恢复。价格暴跌之后,铝材出口数据恢复,终端企业有望陆续补库。

杨件同时认为,近期铝价进一步下跌的空间有限,底部仍有成本的强劲支撑。

这是因为部分地区仍执行限电政策。例如,根据贵州省印发的《关于立即执行错峰用电计划确保今冬明春民生用电的函》,涉及电解铝产能130万吨。

此外,上周氧化铝价格持续上涨,加上动力煤现货价格维持高位,电解铝行业即时成本已超2万元/吨,濒临亏损线。

安泰科调研测算指出,以眼下的氧化铝、阳极、煤炭等价格进行测算,部分企业已开始亏损,亏损面为27.1%。

爱择咨询提供的数据显示,当前电解铝的实时成本约19552元/吨,现货周均价跌至20844元/吨,企业利润缩窄至1292元/吨,亏损产能占比达到18.97%

目前的铝锭价格,已经处于试探企业的成本红线。相比之下,电解铝的原料氧化铝,则迎来了新一轮涨势。

生意社数据显示,10月27日,中国铝业在山东、河南、山西等地的氧化铝现货价格约4150元/吨,较三个月前抬升超六成。

10月14日,国网河南省电力公司郑州供电公司发布《关于启动郑州市2021年迎峰度冬Ⅲ级轮停轮休方案的通知》,部分企业要求采取“开三停四”进行轮休,中铝矿业作为省发改委发布的64户“双高”企业用户之一,将实行全部停产。

河南省氧化铝年产能1285万吨,2020年氧化铝产量867万吨,占全国氧化铝产量比重为13%。

银河期货指出,氧化铝吨价突破4000元,主要是“成本驱动+供给端减产驱动”为主。山西、河南因环保和洪水因素,国产矿石供应紧张,烧碱因上游能耗双控减产,导致供应大幅减少,采购困难,焙烧成本也因煤炭涨价而大幅抬升。

与此同时,氧化铝进口量存减产预期。海关进口数据显示,8月中国进口氧化铝共39.41万吨,环比减少25.19%,同比增加49.85%;1-8月份累计进口233.23万吨,同比减少10.95%。

安泰科也表示,在成本支撑、供应收紧的总体态势下,氧化铝价格仍存在上行动力。

铝合金材料的发展现状、趋势与展望

一、前言

我国是铝合金材料生产和消费大国,铝合金材料在交通、海洋、空天等领域具有广泛应用,尤其在汽车、飞机、航天、舰船等领域的一些轻量化关键部件上,铝合金材料具有不可替代性。而国内绝大部分铝合金材料属于中低端产品,生产能耗高、效率低、成本高、附加值低,恶性竞争的情况难以得到改变,且部分高端产品仍需从国外高价购买 [1],这无疑阻碍了我国制造业升级的步伐。我国虽在通信、高铁等领域具有显著优势,但随着国际形势错综复杂地变化,关键材料领域被卡脖子的风险日渐突出,自主创新迫在眉睫。在新的产业形势下,发展高端铝合金材料绿色化、智能化的制备与加工技术对支撑我国关键制造业的可持续优质发展具有重大战略意义。本文主要介绍了国内外铝合金材料发展及研究现状,分析常用铝合金系的市场需求,总结目前我国在此领域遇到的问题以及未来发展目标,并给出相应的发展对策,以促进相关产业的升级和进步。

二、国内外铝合金材料发展及研究现状

(一)国外铝合金材料发展及研究现状

总体来看,工业发达国家铝合金材料开发与应用的历史时间长,基础好,研究积累雄厚,铝合金材料体系系统性强,产业技术水平较高。尤其是美国、俄罗斯等工业强国较早开展了铝合金材料的研发工作,申请了大量的铝合金牌号,广泛应用于汽车、船舶、空天等领域,现已形成了一定程度的专利霸权。

在汽车领域,铝合金是实现汽车轻量化的重要材料。在 2XXX 系铝合金方面,美国的雷伊路菲公司和法国的西贝内公司相继开发了 2036-T4、 AU2G-T4 铝合金板材,用于汽车车身。在 5XXX 系铝合金方面,美国铝业公司(ALCOA)开发了 X5085-O、5182-O 等铝合金,用于车身内板。在 6XXX 系铝合金方面,美国研制了 6009 和 6010 车身铝合金板。挪威海德鲁铝业公司 [2] 在 2018 年开发了 HHS360 合金,抗拉强度比 6082 合金提高了 10.8%,达到 360 N/mm2 ,伸长率达到 10%;之后,该公司又在此基础上开发了 HHS400 合金,抗压强度达到 400 N/mm2 ,屈服强度不小于370 N/mm2 ,伸长率为 8%,主要应用于汽车制造。美国的肯联铝业公司 [2] 开发了 HSA6 系列合金,其中 HSA6-T6 合金挤压型材的最低屈服强度为 370 N/mm2 ,而最低抗拉强度为 400 N/mm2 ,与采用传统铝合金材料制造的全铝汽车质量相比,可减重 30% 以上。目前,国外先进铝加工企业致力于开发低成本的汽车板。印度的诺贝丽斯铝业公司已经推出 AdvanzTM 系列合金 Ac5754R,进一步减轻了汽车重量。该公司还与捷豹路虎汽车有限公司合作开发了具有优异成形和卷边性能的 AC-170PX 铝合金 [3],用于汽车覆盖件外板。而美国的奥科宁克公司成功开发了新一代汽车板生产设备与工艺“Micro-Mill”技术,极大地提升了汽车车身和覆盖件用铝板的性能,综合性能提升 20%,成本降低 30%。目前,在汽车车身板领域,应用最多的为 6082 铝合金,在前后防撞梁上较多企业尝试使用 6XXX 系或 7XXX 系挤压型材来制备。

在船舶领域,铝合金在船舶上的应用逐渐扩大。国外发展较早。迄今为止,主要是 5XXX 系和 6XXX 系铝合金,分别用于船壳体和船上建筑。在变形铝合金方面 [4],主要有:美国的 5086、5456 合金,日本的 5083 合金,英国的 N8(5083)合金,前苏联的 AMr6(5A06)、AMr61、B48-4(01980)、K48-1、K48-2合金。俄罗斯研制了含钪(0.1%~0.3%)的高强度 Al-Zn-Mg 系合金(如 01970、01975 合金等)。在铸造铝合金方面 [4],主要有:苏联的 BAП5、AП4M(ZL111)、AП8(ZL301)、 AП13、AП25、AП27 合金,美国的 356(ZL101)、 SEM328(ZL106)、514(ZL302)、515、518(YL302)、 520(ZL301)、X250 合金等。目前船舶领域对铝合金材料的使用仍然以 5083 合金以及其改进型合金为主,充分利用其耐腐蚀性能、焊接性能、易成形性能以及力学性能的综合优势。

在空天领域,现代空天用铝材朝着高综合性能、低密度、大规格、高均匀性和功构一体化方向发展。针对 2XXX 系铝合金,美国铝业公司和法国铝业公司开发了具有高强高损伤容限的 2026 和 2027 合金 [5],其挤压件(厚度为 12~82 mm)和板材(厚度为 12~55mm)比 2024 合金分别提高 20%~25% 和 10%。在 7XXX 系铝合金方面 [5],美国铝业公司、法国铝业公司以及德国爱励铝业公司开发了具有低淬火敏感性的高强韧铝合金:7085、7140、 7081。在超高强铝合金方面,法国铝业公司开发了 7056-T79/T76 合金,已用于 A380 飞机翼壁板等。在 Al-Li 合金方面,俄罗斯开发了 1460 合金,美国开发了 Weldlite 系列合金和 2097、2197、2195 铝锂合金。美国肯联铝业公司开发了低密度、高韧性和高损伤容限性能的 2050 和 2198 合金(Al-Cu-LiMg-Ag)。2010 年,美国肯联铝业公司为 Al-Cu-Li 系合金注册了 Airware 商标。目前空天领域对铝合金材料的需求主要集中在高强度的 2XXX 和 7XXX 系合金,以及密度较低的铝锂合金。

(二)国内铝合金材料发展及研究现状

“十三五”以来,我国铝材生产能力和技术水平取得了巨大进步 [1],2019 年铝材产量达到 5.252×107 t,居世界首位。我国自主研发了 LC4、 LC9、LY12、2A12、2A16、7A04、7B04、7A50、 7B50 等系列铝合金 [6,7],建立了第一代、第二代、第三代铝合金材料加工技术体系。近年来,我国自行研制的新型高强韧铸造铝合金、第三代铝锂合金、高性能铝合金型材的性能均达到国际先进水平。在《变形铝及铝合金化学成分》(GB/T 3190—2020)中,近 10 年我国共增加了 29 个国产铝合金牌号。其中北京工业大学在国际上率先掌握了含铒弥散强化铝合金的制备和加工技术,研发的含铒 5E83 铝合金冷轧板、5E06 铝合金热轧板、热挤压壁板等 5 个合金牌号列入国家标准 [8],在国防及汽车等领域获得重要应用,部分品种替代了进口产品。

针对高性能铝合金型材的挤压成形工艺与装备,中车联合高校开发出了铝合金精炼、净化、锭坯均匀化等技术,研制出了大型挤压模具和设备,使铝合金型材的开发周期缩短了 25%,成本降低 15%,成品率提高到 62%。东北大学和大连交通大学分别开发了液态金属、半固态金属与固态金属的连续挤压短流程加工技术,实现了产业化,在该技术领域达到国际先进或领先水平。山东南山铝业股份有限公司顺利进入波音公司的全球供应商名录。中国忠旺控股有限公司先后收购了德国乌纳铝业股份有限公司和以澳大利亚为生产基地的全铝超级游艇制造商 Silver Yachts Ltd. 的控股权。中铝东北轻合金有限责任公司、西南铝业(集团)有限责任公司、西北铝业有限责任公司提供的由关键铝合金材料制造的大批先进武器亮相、点兵沙场。此外,东北大学、上海交通大学、中铝材料应用研究院有限公司、吉林大学等在高强高导变形铝合金、汽车用铝合金和铸造铝合金方面达到国际先进或领先水平。目前,具有我国知识产权的部分铝合金材料已经应用于汽车、船舶、空天等领域。

在汽车领域,我国的铝合金汽车板已初具规模化生产能力,但成熟产品仅限 6016 与 5182 牌号,其他牌号仍未具备批量供货能力。近年来,中国铝业集团有限公司在汽车轻量化领域取得了一定的成果,开发了汽车用 6016、6014、5182、5754 合金,并在吉利汽车、海马汽车制造中实现小批量应用。

在船舶领域,我国近些年来开发的可以商业化应用的船用铝合金板材 / 型材为 5083、6061、6082 铝合金,随着国家深蓝战略的实施,中国已开始建造自己的邮轮、“海上牧场”、钻井平台、发电站、直升机平台,招商局集团有限公司的第一艘极地号邮轮已交付使用。船体其他部位以及符合我国海洋与河流环境的铝合金材料开发仍存在大量空白,尚需多领域、多学科交叉合作。

在空天领域,中国铝业集团有限公司下属的铝加工企业、北京航空材料研究院、有研科技集团有限公司和中南大学等开发了超高强铝合金、高纯高损伤容限铝合金、铝锂合金和稀土铝合金等,并以此为基础开发了 2124-T351、2024-T851、2024HDT 板材,7050/2124 超宽超厚板,7B50-T7751 厚板, 7A55-T7751 厚板,2A97 铝锂合金薄板及型材, 2297 铝锂合金厚板等产品,实现了多种产品的国产化。开发出高强高韧低淬火敏感性 7A85 锻件,实现批量应用,填补了国内空白。西南铝业(集团)有限责任公司研制出的 10 m 整体环件,连续刷新了铝合金整体环件的世界记录。

三、我国铝合金材料领域存在的问题

值得注意的是,虽然我国铝合金材料在产业规模与技术水平上成绩斐然,但是我国现代工业体系建设起步晚、底子薄,追赶发达国家难度较大,相当部分关键基础材料、核心零部件仍不能自给。我国在未来较长一段时期内都是关键基础材料的需求大国,对此类材料数量和种类的需求将持续增加。而高端材料在产业体系中所占比例不高,原始创新偏少、基础共性关键技术和精深加工技术研发不足。美国铝业公司有 3 万项专利,与之相对的是中国企业原创性专利少,几百个常用牌号,中国自己研发的却很少,同时产品质量的一致性、均匀性、稳定性不高。大飞机用预拉伸厚板和蒙皮板、乘用车面板等质量稳定性有待提高,部分高端铝板带箔材等仍依赖进口。此外,我国铝合金材料产业粗放式发展的问题严重,产业规模增长虽快,但研制少,“产学研”一体化的技术创新力量薄弱,高校与企业之间无法发挥协同创新优势。所以,逐步推进相关研究和产业向高质量、高创新、高效率发展十分重要。

在汽车领域,我国汽车用铝合金板材仍面临三大问题:①缺少具有自主知识产权的汽车用铝合金,高端汽车用铝未实现系列化,难以满足汽车公司的个性化需求;②汽车板应用技术研发平台建设不足,在先进成形、异种材料连接、低成本与环保的零部件制造与表面处理方面都需加强研究;③需加强铝合金型材在新能源汽车上的应用,建立相应技术创新平台,开发车身结构、电驱系统、电池托盘、副车架、表面处理等相关产品。

在船舶领域,我国船舶用铝合金仍存在两方面的技术瓶颈:一是船舶用铝合金的开发种类偏少,合金综合性能、质量稳定性低于国外同牌号板材;二是铝合金材料的船舶应用技术,主要体现在焊接技术上。我国在搅拌摩擦焊和激光焊方面与国外仍有差距,限制了船舶用铝合金的发展。

在空天领域,我国在空天铝合金的研发和应用方面与发达国家仍有明显差距。我国对新合金的开发处于仿制阶段,研制的合金品种较少;对合金化基础理论研究较少。我国航空材料产品的质量稳定性、成本与进口材料还存在一定差距。

四、各系铝合金材料的市场需求及发展趋势

铝合金的市场需求往往决定了铝合金制品的种类、产量及性能特征。由于铝合金种类繁多,国内外发展过程及现状也不尽相同,且一部分铝合金会交叉应用于汽车、船舶及航空航天领域,所以该部分以铝合金系来进行分类阐述。

(一)2XXX 系铝合金

2XXX(A1-Cu-Mg)系铝合金具有高的抗拉强度、韧性和疲劳强度,良好的耐热、加工及焊接性能,被广泛应用于空天、汽车及兵器工业等领域。主要牌号有 2A01、2A02、2A06、2A11、2A12 等。针对提高强度、强韧性匹配、耐损伤容限性能相继开发了一系列合金,如 2024、2124、2524、2324 合金等。我国装备型号向轻量化、长寿命、高可靠、低成本方向发展,对机身蒙皮材料的断裂韧性、抗裂纹扩展能力和耐蚀性能具有较高的要求。国外在 2024-T351 铝合金厚板基础上,已开发出了具有不同强度、韧性、疲劳、耐腐蚀性能匹配的 2324、2624 等机翼下翼面用高损伤容限铝合金,并实现装机应用。我们迫切需要开展高损伤容限 2XXX 系铝合金的开发工作,未来,复合微合金化将是 Al-Cu-Mg 系高强铝合金一个重要发展方向。

(二)4XXX 系铝合金

目前我国汽车活塞主要使用共晶和亚共晶 Al-Si 合金,但是随着对发动机性能要求的不断提高,难以满足性能要求。过共晶 Al-Si 合金密度低,线膨胀系数小,抗磨性和体积稳定性更高,与亚共晶和共晶 Al-Si 合金相比是更为理想的活塞材料。国外已批量生产过共晶 Al-Si 合金活塞,并应用于载重汽车和轿车,如美国的 A390 合金,日本的 AC9A 和 AC8A(ZL109)合金,澳大利亚的 A390 合金。但是目前我国生产过共晶 Al-Si 合金活塞的厂家很少,大部分依赖进口。另外,汽车涡轮增压铝合金材料与国外也存在较大差距,高性能汽车涡轮增压铝合金材料主要依赖日本等国家。因此,开发高性能活塞、涡轮增压叶轮关键汽车铝合金材料势在必行。

(三)5XXX 系铝合金

Al-Mg 合金特别是高 Mg 含量的 Al-Mg 合金具有高的比强度、良好的焊接性和耐蚀性,将成为未来空天、高速列车、海洋等领域极具竞争力的材料。目前,空天、列车、海洋等应用的 Al-Mg 合金板材、型材以及焊丝主要依靠进口,高端焊丝市场基本上被美国 ALCOA 所垄断,ER5183、ER5356 合金主要依靠进口,进口量约占其销量的 70%,舰艇用 Al-Mg 合金主要依赖于俄罗斯。高 Mg 含量的合金常规铸锭中枝晶发达、共晶相偏析严重,成形性能差,目前加工方法仍存在诸多问题,如性能低、表观质量差、工序长、质量不稳定、成品率低等。亚快速凝固与成形可以抑制 Mg 的析出,同时可以调控得到细小等轴晶和纳米析出相,大幅度提高材料的性能与均一性。因此,开发高性能 Al-Mg 合金亚快速凝固连续流变挤压和轧制技术,有望解决高品质 Al-Mg 合金的需求。

(四)6XXX 系铝合金

6XXX 系铝合金材料是轨道交通、汽车、电子等领域的关键材料。从 20 世纪 80 年代起,欧美、日本等发达国家和地区研发了车用铝合金,注册了 6009、6016、6010、6111、6022、6082 等牌号,形成了较完整的汽车车身板、挤压材、锻件等生产和应用体系。我国 6XXX 系铝合金车身板和锻件的产业化研发刚刚起步,存在明显差距。我国工业和信息化部提出重点发展的车用铝合金薄板是:6016-S、 6016-IH、6016-IBR、6A16-S、6A16-IBR、6022 等,典型 6XXX 系铝合金板材伸长率 A50不小于 25%,r 值不小于 0.60,60 d 停放屈服强度 Rp0.2不小于 140 N/mm2 ,烤漆硬化屈服强度增量不小于 80 N/mm2 。针对不同需求,开发 6XXX 系铝合金的设计、制备及加工技术成为发展的必然趋势。

(五)7XXX 系铝合金

7XXX 系铝合金具有较好的耐应力腐蚀性能,是铝合金中强度最高的一个系列,是国际上公认的航空主干材料。最近,国外开发了 7055 合金(Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr),其在 T77511 状态下屈服应力超过了 620 MPa,用于波音 777 飞机,减重 635 kg。目前我国航空用 7XXX 系铝合金缺乏系统的合金设计和制备加工技术,某些产品完全依靠进口。由于 7XXX 系铝合金大规格铸锭合金元素多、凝固区间宽、铸造应力大、合金元素易氧化 / 偏析等,铸锭冶金质量较差,室温成形性能较低,开发新型 7XXX 系铝合金具有重要意义。

(六)铝锂(Al-Li)合金

铝锂合金是近年来航空材料中发展最迅猛的轻量化材料,具有密度低、弹性模量高、比刚度高、疲劳性能好、耐腐蚀等特点,取代常规铝合金后,质量可减轻 10%~20%,刚度提高 15%~20%。美国 ALCOA 公司在 21 世纪初启动了“ALCOA 航空 20/20 计划”,目标是在 20 年内将航空铝合金成本和重量各减少 20%。肯联铝业公司开发了低密度、高韧性和高损伤容限性能的 2050 和 2198 铝锂合金(Al-Cu-Li-Mg-Ag)。我国自主研制的 Al-Li 合金牌号极少,仅 1420 合金获得应用,C919 客机使用的铝锂合金由美国铝业公司提供。国内仅能生产 1420、2195、2197、2A97 等有限合金牌号,铸锭仅为((310~400)×1280×4000)mm 以下扁锭及ϕ650 mm 以下圆锭。航空高端应用领域厚度 60 mm 以上、宽 1500 mm 以上的扁锭(2B16),以及直径 1500 mm 以上铸锭(2B16)尚未实现工业生产。因此开展新型铝锂合金设计、超大规格铸锭制备和深加工技术具有重要意义。

(七)耐热铝合金

耐热铝合金通过调控 Si、Fe、Ni、Ag、稀土等元素,使铝合金在高温下具有抗氧化及抗蠕变能力 [9],是空天、汽车、轨道交通等领域的关键基础材料。传统的耐热铝合金有:2519、2618、 2219、2D70 等。随着空天和汽车工业的迅速发展,对耐热铝合金提出了更高的要求。新一代战机巡航速度高,机身蒙皮工作温度达 150℃以上,而目前 2618、АК4-1ч和 2D70 等耐热铝合金的长期使用温度均在 150℃以下,开发新型耐热铝合金势在必行。

(八)超低钪(Sc)含量的 Al-Sc 合金

Al-Sc 合金具有高强度、塑性好、耐蚀性等优异性能,成为继 Al-Li 合金后新一代空天、舰船等的轻质材料。含微量钪的 Al-Mg 合金抗拉强度比 5083 合金高 30%,屈服强度高一倍以上。其可焊性与常规 5XXX 系合金相当,热影响区与焊缝的力学性能约与基体相等,抗腐蚀性能与 5083 合金相当,取代 5XXX 系或 6XXX 系合金制造空天零部件可取得显著的减量效果,也是汽车与轨道车辆的上乘材料。俄罗斯在含钪铝合金研制方面居世界前列,已形成 Al-Mg-Sc、Al-Mg-Li-Sc、Al-Zn-MgSc、Al-Zn-Mg-Cu-Sc、Al-Cu-Mg-Sc 系合金,钪含量为 0.18%~0.5%。为了推动铝钪合金在空天、汽车上的应用,我国工业和信息化部已将含钪的铝合金作为优先发展的新材料之一。我国钪资源丰富,并建成了高纯氧化钪提取生产线,为铝钪合金发展奠定了基础。

(九)500 MPa 级汽车用热冲压铝合金

我国的热冲压高强铝合金材料尚属空白。新材料和新成形工艺开发相结合,是解决高强铝合金汽车零件成形的有效手段。以 7XXX 系合金为重点,积极探索 2XXX 合金,开发 500 MPa 级热冲压用铝合金材料,用以制造复杂形状的汽车零件具有重要前景。

(十)铝基复合材料

铝–钢多层复合板:铝与钢质甲板的有效连接已成为大型舰船上层建筑轻量化的制约因素之一。铝与钢质船体之间焊接用的铝–钢复合过渡接头为取代传统铆接工艺提供了解决方案。本田公司开发出了钢和铝的接合技术,将在全球应用于量产车骨架。目前,国内所用的铝–钢复合接头主要是从国外进口,价格高达 4×105 CNY/t。随着未来舰船大型化,对过渡接头提出了更高施焊温度、更大承载应力、更强结合界面等要求,亟待开发高性能的铝–钢接头。

汽车散热器用铝合金复合材料:铝合金复合箔、带、板是制造汽车空调器、散热器、干手器等钎焊式热交换器的关键材料。复合材料是由 2~3 种合金经叠合压延后制成,包覆层多为高硅合金或低电位合金,如 4004、4045、4047、4A13、7A01 合金等,芯材主要是 3003、3003+1.5%Zn 和 3004 合金等。

铝蜂窝板:通常由两层薄而强的面板和中间蜂窝芯复合而成,具有重量轻、强度高、刚性大、稳定性好、隔热、隔声等优点,已在飞机、列车、船舶中使用。市场现有产品除航空专用的进口材料为焊接产品外,一般均为胶黏产品,在湿度大、振动强、温度高等环境下,面板容易脱胶。开发轻质、高强、耐蚀、可钎焊的蜂窝结构板用面板和芯板是蜂窝板的发展趋势。国外一些国家在 20 世纪 90 年代初就研制了钎焊铝蜂窝板,开发出高强度、可时效强化、耐蚀、可钎焊的蜂窝材料。近五年我国的蜂窝铝材产量一直保持平均 22% 的增长速度。2012 年我国仅建筑市场的胶黏蜂窝铝产品的市场容量已达76.74亿元。预计到2035年,对高强、耐蚀蜂窝复合板的需求将达到 7×107 m2 ,前景十分广阔。

五、我国铝合金材料中长期发展目标

结合我国实际情况与我国铝合金领域所遇瓶颈,提出以下中期发展目标:到 2030 年,高性能铝合金材料达到国际先进水平,部分达到国际领先水平,材料综合力学和工艺性能满足现代制造业指标要求,实现空天飞行器、新能源汽车、轨道交通和厢式货车等领域的大规模应用,第五代铝合金国产化率达到 80% 以上,空天用轻合金产量和应用达到 2×105 t/a,交通运输用轻合金产量达到 3×105 t/a。

长期发展目标:到 2035 年,铝合金材料达到国际领先水平,实现绝大部分铝合金材料的自给和输出,领导全球铝合金产业的发展。第五代铝合金全面国产化,研制成功第六代铝合金,空天轻合金产量和应用达到 3×105 t/a,交通运输用轻合金达到 4×106 t/a。

六、我国铝合金材料发展对策

围绕上述铝合金材料的问题、发展趋势和发展目标,着力提高自主创新能力,建立产业链上下游优势互补、密切合作机制,缩短周期,形成持续创新能力,实现我国从材料大国向材料强国的战略转变,仍需在以下方面不懈努力。

(一)加强研发体系建设,完善发展环境

围绕国家重大工程建设需求,加强“产学研用”协同创新,开展“产学研用”合作机制、利益分配、产权保护、诚信体系、保障政策等课题研究,解决目前“产学研用”间的壁垒,建立科学有效的创新机制。同时,加快制定铝合金材料产业发展指导目录和投资导向意见,完善产业链、创新链、资金链。发挥市场的资源配置作用,科学引导,理性投资,协调国家对重点基础材料行业的聚焦支持,帮助高性能铝合金材料中小企业健康成长,营造具有国际竞争力的产业生态环境。

(二)优化结构,促进提质增效和协同发展

推进产能置换和淘汰落后产能。积极扩大应用领域和应用水平,提升高性能铝合金产品质量的稳定性,降低生产成本,增强产业支撑能力。推动优势高端铝材企业与高端装备制造企业建立供应链协作关系。通过“产学研”合作,优化品种结构,促进产品融入全球高端制造业供应链,建立综合评价体系,提高国际竞争力。

(三)加强配套政策支持

加强知识产权保护,加大财政、金融、税收等政策对高性能铝材的扶持力度,完善风险投资运行、避险和退出机制,形成鼓励使用国产高性能铝材的健康体系。加大深加工铝产品的政策扶持力度,落实高新技术企业税收优惠政策等,促进铝合金的应用发展。

(四)推进人才队伍建设

实施创新人才发展战略,加强中青年创新人才和团队培养,鼓励企业“产学研用”结合,采取柔性引进等灵活政策,建立国家铝产业创新中心,培养自主创新人才队伍,培养一批学科、专业技术带头人,有效提高人才要素在产业科技创新中的活跃度和推动作用,提升自主创新能力,实现铝产业转型升级。

(五)促进智能制造和“互联网 +”融合

提升企业研发、生产和服务的智能化水平,建立以大数据为基础的工艺模型化、控制智能化的数字化工艺体系。试点示范工厂,提高产品性能稳定性和质量一致性。鼓励企业模式创新,促进“互联网 +”与企业生产经营全过程融合,推广个性化定制、柔性化制造,满足多样化、多层次需求。

(六)加强国际合作,尤其是“一带一路”国际合作

积极落实“一带一路”合作,提升装备、产品、技术、标准、服务的全产业链国际化经营能力。按照《国务院关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》,充分发挥技术、装备和人才优势,综合考虑资源、能源、政治、法律、市场等因素,鼓励有实力的企业在资源丰富的地区投资建厂,同时积极学习国外企业先进的技术和管理经验,不断优化产品与装备,提升国际竞争力。

百年锡都正青春年华|云南铝业润鑫:开启铝合金产品多元化发展之路

作为个旧市重塑有色金属产业新优势过程中的重要一环,铝产业如何抢抓打好“绿色能源牌”的政策机遇,持续增强产业整体盈利能力和市场竞争力?云南云铝润鑫铝业有限公司以打造绿色、低碳、清洁、可持续的产业模式为核心,加大铝精深加工发展空间,持续推进废气超低排放、工业废水零排放、固废资源化等工作,在节能减排的同时有效提升产品附加值和品牌价值。

走进云铝润鑫厂区,绿草成茵、繁华满园,现代化的花园式工厂跃然眼前。该公司副总经理杨万章介绍,在打造铝工业三废无害化处理及资源化循环利用示范基地过程中,技术人员围绕铝工业固废处理难题,成功研究开发建设了5kt大修渣无害化处理及资源化应用示范生产线,实现了大修渣闭式循环综合利用。目前正策划建设铝工业固废一体化综合利用生产线,未来将在改善环境效益的同时有效降低生产成本。

“在破解三废处理难题,大幅改善生产车间和厂区周边环境的同时,我们按照做优电解铝,做精铝合金的思路,紧扣市场需求实现全合金化发展。”杨万章介绍,目前公司批量生产了省内最大直径的变形铝合金圆棒,产品被应用于复兴号、和谐号等轨道车辆及船舶部件,铸造铝合金被用于汽车轻量化轮毂和发动机缸盖,目前正开发5G通讯结构功能铝合金材料,开启了铝合金产品多元化发展之路。

不仅于此,按照“三中心,两体系”的建设思路,目前云铝润鑫在25万吨原铝和26万吨铝合金现有设施基础上进行信息化及智能化升级改造,实施数字化电解槽,智能打壳,自动加料,机器人巡检等智能化升级改造,此举实现对生产经营数据的自动提取、统计分析管理,全流程精益生产管理,在线成本分析,并大幅度降低生产成本。

杨万章表示,下一步云铝润鑫将继续发力铝电解智能制造技术开发及智慧工厂建设,推动云南电解铝行业的数字化、智能化建设,建设成高度集成化、信息化的现代化电解铝企业,形成可复制、可推广的铝电解智能制造的行业典范。

云报全媒体记者:黄翘楚 李树芬 胡梅君 马喆 殷洁 段芃

个旧融媒体中心记者:邹丹

《MFC推荐》中关于铝合金的一些基本知识

铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。

下面介绍铝合金的一些基础知识。

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