據有關資料統(tǒng)計,截至2005年,中國在產的鋁擠壓廠650家左右,擠壓生產線約3000條,鋁擠壓材總生產能力570萬噸,2005年鋁擠壓材產量406萬噸。企業(yè)數量、生產能力、產量均居世界第一,已成為世界鋁擠壓材生產大國。并且經過近幾年產品結構的調整和市場調節(jié),擠壓廠數減少,產品出口增加,成為世界上最主要的鋁型材出口和凈出口國家。2006年出口量達到了創(chuàng)紀錄的68萬噸,占世界鋁型材出口總量的45%以上,成為世界最主要的鋁型材生產基地。雖然我國已成為鋁型材生產和消費大國,但與世界鋁型材生產強國間的差距還很大。我國鋁型材消費還主要集中在建筑業(yè),占總消費量的75%左右,而世界發(fā)達國家如日本和北美,其建筑型材消費量分別占總消費量的62.5%和44.5%。這種差距一方面反映了我國建筑業(yè)的篷勃發(fā)展,另一方面也反映出我國在工業(yè)鋁型材的生產、開發(fā)和應用方面的不足,同時也預示著我國工業(yè)用鋁型材存在著巨大的市場和發(fā)展空間。產量逐年上升一般來講,工業(yè)鋁型材是指除建筑門窗、幕墻、室內外裝飾及建筑結構用鋁型材以外的所有鋁型材。工業(yè)鋁型材有部分是通用材,斷面相對比較簡單,如角材、槽材、丁字型材等,但更多是專用材,不同行業(yè)有不同的用材,有些更是薄壁、寬高比大、長度可達20多米,不但對性能要求較高,而且對斷面公差、平直度等都有嚴格的要求。工業(yè)用鋁型材主要為6XXX、7XXX系合金,熱處理狀態(tài)大多為T5和T6,絕大多數產品不需要表面處理,但對合金成分、尺寸精度、機械性能和表面質量等都有嚴格的要求,屬于擠壓型材領域內高技術含量產品,對生產工藝和設備有著較高的要求。因此,工業(yè)型材的生產技術也往往代表著一個國家的鋁擠壓生產水平。隨著鋁擠壓材加工新技術的研發(fā)(如難變形材料加工技術)、新產品的開發(fā),工業(yè)鋁擠壓材的應用越來越廣。在工業(yè)用鋁擠壓材中,型材占了很大的比重,使用遍及各行各業(yè)。在工業(yè)發(fā)達國家中,交通運輸業(yè)用型材在工業(yè)擠壓材中占有較大的比重,大型軌道車輛型材質量要求高、生產難度大,更代表著擠壓生產的先進技術水平。國內鋁擠壓材從上世紀末開始進入產量大幅增長時期。據中國有色金屬工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計,2000年至2005年,國內鋁擠壓材產量年均增長超過35%,其中鋁型材產量約占85~90%,成為鋁加工材中增長最快的品種。2005年,我國鋁擠壓材表觀消費量為375萬噸左右,其中建筑、交通運輸和機械制造行業(yè)的消費仍位居前三位,其對擠壓材的需求約分別占65%、12%和10%。
大擠壓機數量居世界第一我們一般稱擠壓能力≥50MN的為大型擠壓機,能力≥80MN的為特大型擠壓機。我國最早的大型擠壓機是上世紀50年代由前蘇聯(lián)引進的2臺50MN水壓單動擠壓機,隨后在70年代我國自行設計和制造了125MN和80MN水壓雙動擠壓機,這些擠壓機主要是為生產軍工產品而設計的,并不適合生產工業(yè)鋁型材。90年代中期,開津鋁合金廠從意大利引進了55MN油壓單動擠壓機并配套成適合生產工業(yè)型材的生產線,這是我國第一條大型工業(yè)型材擠壓生產線。本世紀初,隨著軌道車輛輕量化的發(fā)展,車輛型材的需求已提到議程上來了,首先是西南鋁把原來的80MN水壓機改造成油壓機并配套成適合生產大型工業(yè)材的特大型擠壓生產線,吉林麥達斯(原遼源泉鋁材廠)也建成了75MN大型工業(yè)材生產線。隨后,山東叢林集團也建成了90/100MN油壓雙動擠壓生產線和80MN油壓單動擠壓機生產線。遼寧忠旺不甘落后,分別從西重所和大重訂購了125MN、75MN和55MN擠壓機,形成了3條大型擠壓生產線,主要用于大型管母線、車輛型材和其它工業(yè)型材的生產。遼源利源、臺山金橋、廣東興發(fā)、廣東亞鋁也相繼建成了60MN擠壓生產線。
更值得一提的是,在我國西北地區(qū),青海國鑫公司于2007年初訂購了100MN油壓雙動擠壓生產線和55MN油壓雙動反向擠壓生產線,形成了一股大型擠壓機熱,在幾年內投產了多臺特大型擠壓機,這股大型擠壓機熱還在繼續(xù),還有幾條大型、特大型擠壓生產線正在籌建或建設中。據不完全統(tǒng)計,目前全世界已投產的擠壓力大于50MN的鋁材擠壓機約有65臺左右。美國擁有大型擠壓機最多,達20臺,超過100MN的就有4臺,最大的擠壓力達155MN;俄羅斯有10臺,大部分是80年代以前投產的,水壓機居多;日本有4臺,擠壓力最大的是95MN;德國有5臺,擠壓力最大的是100MN;韓國、波蘭、瑞士、挪威、瑞典各有1臺大型擠壓機,擠壓力在65MN-90MN之間;意大利有3臺大型擠壓機。就目前我國擁有大型、特大型擠壓機數量而言(約20臺),已經和美國擠壓機數量相同,并列世界第一。幾種典型產品市場分析我國工業(yè)鋁型材的開發(fā)主要集中在散熱器型材、集裝箱型材、軌道車輛型材和電力行業(yè)用型材,這幾類型材用量最大,占工業(yè)鋁型材總量的一半以上。散熱器型材。散熱器型材是開發(fā)得較早的。一些大規(guī)格散熱器型材斷面大、齒高、壁薄、間隙小,生產雖有一定難度,但由于對材質、精度等的要求都不高,只要有了大型擠壓機,生產這類型材并不困難,這類型材的年消費量估計超過100kt。集裝箱型材。集裝箱型材是近年來成功開發(fā)的一類產品,無論是材質還是尺寸公差都能較好地滿足使用要求,目前僅中國的鋁制集裝箱的年產量就已超過16萬TEU,鋁型材用量約50kt。隨著國際物流業(yè)集裝箱化程度的不斷提高,據預測,到2010年,集裝箱鋁型材需求量約達到100kt左右。軌道車輛型材。我國軌道車輛型材還處于開發(fā)階段。目前主要集中在地鐵車輛和城市軌道車輛上,鐵路客車、貨運車、運煤車等還未提到議程上來。因此,軌道車輛型材在目前雖然是最具發(fā)展?jié)摿Φ?但也不可能一下子就有較大的發(fā)展。在未來幾年內,除了幾個城市的地鐵和輕軌列車的建設外,還規(guī)劃建設幾條高速鐵路,鋁制車輛型材需求可能達幾千輛,大型材需求量估計在30-40kt左右。
日本是發(fā)展鋁制車輛最早的國家,從上世紀60年代就開始發(fā)展鋁制車輛。經過幾十年的努力才發(fā)展到今天的水平,但車輛用材占大型材的比例并不高,更多的大型材是用于其他行業(yè)。西歐是工業(yè)較發(fā)達的地區(qū),也是軌道車輛輕量化發(fā)展較好的地區(qū),鋁制客車已達80%。西歐的大型擠壓機也只有10多臺,其中特大型擠壓機只有2-3臺,西歐也是大型材生產較多的地區(qū),其中德國的大型材產量就達100kt,大型材的使用分布在各行各業(yè)。我國車輛型材生產較好的是吉林麥達斯鋁業(yè),2004年產量達8kt,占了全國產量的70%,2005年的合同額占了全國的80%。我國其他行業(yè)大型材開發(fā)使用不多,如機械制造業(yè)、汽車業(yè)、造船業(yè)等,這些行業(yè)是今后大型材的主要增長點,但要等這些行業(yè)發(fā)展到一定水平后才可能大量采用鋁型材,在近期內不能對這些行業(yè)有較大的奢求。近年來,我國掀起了一股建設大型、特大型擠壓生產線的熱潮,包括已建成的和在建的大型工業(yè)擠壓生產線有20條。據不完全統(tǒng)計,其中能生產車輛型材的約7~8條,其產能遠遠超過100kt,從市場需求來看,恐怕到2010年我國大型擠壓材的年需求量也難以達到100kt,因此,這些大型、特大型生產線面臨著殘酷競爭的局面。電力行業(yè)用型材。目前,我國正處在電站和供電線路建設的高潮之中,每年新增裝機容量的數量達到8000-10000萬千瓦。
隨著科學技術的進步,各種輸變電用材料也不斷更新,用于輸變電的母線材料,已由原來的實心純鋁母線,發(fā)展為鋁合金管母線。這種管母線與實心母線相比,具有強度高、剛性好、安裝簡便、減少電損、節(jié)約材料、維修省時、省力、大幅度節(jié)省占地面積等優(yōu)點,是非常理想的母線材料。但是,這種管母線直徑要求大,最大規(guī)模達到500mm,質量要求高,導電率要求嚴格,需要大噸位擠壓機生產,生產難度較大。發(fā)展?jié)摿艽蟮写龝r日工業(yè)鋁型材大多是各行各業(yè)的專用材,需要用戶和生產企業(yè)共同去開發(fā)。眾所周知,工業(yè)鋁型材大多是各行各業(yè)選擇來作代用材的,鋁型材具有可取代鋼材或其他材料的優(yōu)異性能,會促進行業(yè)產品的升級和帶來良好的經濟效益,但鋁型材的價格高于被取代材料的價格也是不可忽視的,這往往是妨礙型材被廣泛采用的重要因素。我國整體工業(yè)水平還比較落后,很多產品的升級換代還未提到議程上來,我國的經濟建設和社會消費往往更注重一次性投資,欠缺長遠效益的考慮,這就導致了很多產品不能及時升級換代,不能使用更優(yōu)異的取代材料,只能用較廉價的材料來維持現狀,盡量保持產品的低價值,以期贏得用戶。
因此,只有在整體工業(yè)水平提高和社會消費水平提高到一定程度后,人們很自然就會關注到長遠效益和其他條件上。因此,工業(yè)鋁型材的發(fā)展不會像有些人預測的那樣近期就會有較大的發(fā)展,而只能是逐步發(fā)展。目前,鋁型材的發(fā)展還是以建材為主,拉動工業(yè)鋁型材的發(fā)展,工業(yè)鋁型材占鋁型材的比例不會有很大的改變,工業(yè)鋁型材的發(fā)展?jié)摿艽?但這個潛力恐怕不是近期就能發(fā)掘出來的。我國工業(yè)鋁型材的開發(fā)較晚,大多數的企業(yè)都是在生產建筑鋁型材的基礎上進行開發(fā)的,我國專門生產工業(yè)鋁型材的企業(yè)并不多。建筑鋁型材的合金為單一的6063合金,而工業(yè)鋁型材除了6063合金外,還有其他品種的合金,有些需要水淬火才能滿足機械性能的要求,因此,不是所有的工業(yè)鋁型材都適合在建筑鋁型材的機列上生產,這也限制了一些企業(yè)對工業(yè)鋁型材的開發(fā)。我國大型、特大型擠壓機列大都按生產工業(yè)鋁型材來設計的,但中小擠壓機適合生產工業(yè)鋁型材的并不多,而且生產建筑鋁型材的擠壓機大多是16MN以下的擠壓機,20MN-40MN范圍的擠壓機占的比例很小。除了大型擠壓機外,其他擠壓機的裝備水平普遍落后,對生產高精度型材也是很不利的。
工業(yè)鋁型材除了大規(guī)格型材外,更多的是中小規(guī)格的型材,在工業(yè)型材中占有較大的比重,品種規(guī)格多、批量小是其特點,而且有些行業(yè)的用材還未開發(fā),這比大型材可能更具有潛力。幾點具體建議適當考慮減緩大型、特大型擠壓生產線的建設。我國已建成和在建的大型、特大型鋁擠壓材生產線有十多條,生產能力超過100kt/a,大大超過近期內大型擠壓材的需求量。近些年來上的大型、特大型擠壓生產線大多是以軌道車輛型材為目標建設的,但軌道車輛型材的需求很有限,幾條擠壓生產線都建成后,由于需求與產能相差較大,如果不能加大在其它行業(yè)大型材需求的開發(fā)力度,必然會在軌道車輛型材生產線上引起激烈的競爭,現在再上大型擠壓生產線可能會使企業(yè)處于非常被動的局面。加大工業(yè)鋁型材的開發(fā)力度。工業(yè)鋁型材的需求一方面受整體工業(yè)水平的限制,另一方面也與開發(fā)力度不足有關。
目前,工業(yè)鋁型材大多是根據用戶已有需求來開發(fā)的,有些行業(yè)開發(fā)能力很強,如軌道車輛制造業(yè)、汽車制造業(yè)等,但有些小行業(yè)缺乏自身開發(fā)能力,或還未意識到可用工業(yè)鋁型材取代現用的材料,這就需要生產企業(yè)協(xié)助用戶去開發(fā)代用的工業(yè)鋁型材,要做到這一點,就需要走出去對各行各業(yè)的用材作詳細的調查,找出適合用鋁型材來取代的用材,通過這些開發(fā),可擴大工業(yè)鋁型材需求的市場,特別是大型工業(yè)的開發(fā),增加市場需量可減輕在建的大型、特大型擠壓生產線建成后所面臨的激烈競爭局面。提高工業(yè)鋁型材的整體生產技術。工業(yè)鋁型大多對材質、性能、尺寸公差等都有較嚴格的要求,工業(yè)鋁型材的利潤雖然較之建筑鋁型材高,但其生產難度也相對較大,技術要求也較高,特別是復雜的扁寬薄壁的大型工業(yè)鋁型材的生產技術,與國外還有較大的差距。吉林麥達斯鋁業(yè)是目前國內生產車輛型材最好的企業(yè),2004年產量近8000t,但成品率卻不足60%,顯示了其生產技術不成熟的一面,這些都需要進一步努力提高技術水平,只有整體技術水平提高了,我國工業(yè)鋁型材才能在國際競爭中處于有利的位置,為開辟國外市場、參與國際競爭創(chuàng)造條件。適當增建20MN~40MN的工業(yè)材擠壓生產線。
我國鋁材擠壓結構非常不合理,生產工業(yè)材的擠壓機很少,生產建筑鋁型材的擠壓機大多是小擠壓機,用小機干大活的現象非常普遍,如有些用16MN擠壓機來生產幕墻型材,成品率低,質量難以保證。如果采用合理的擠壓工藝,大部分幕墻型材都應該在30MN~40MN的擠壓機上來生產,既能保證有較好的質量,又能有較高的成品率和生產效率,工模具的消耗也會降低,對工業(yè)材也同樣如此,如有些扁寬型材,采用擴展模來擠壓,型材的外接圓可大于擠壓筒的內徑,但增加了擠壓的難度和模具設計的難度以及模具的消耗,只要條件允許,最好還是采用正常的擠壓工藝來擠壓。適當增建一些20~40MN的工業(yè)材擠壓生產線,有利于改善我國擠壓機結構不合理的現象,不但可生產適合的工業(yè)材,也可解決建筑鋁型材擠壓機不足的問題。改造部分中小型擠壓生產線,使其適合生產工業(yè)鋁型材。國內絕大部分中小型擠壓生產線都是按生產建筑鋁型材來設計的,機后沒有水淬裝置,不能生產6063合金以外的其它工業(yè)材,因此可選擇條件較好的中小型擠壓生產線,對輔機進行改造,增加水淬裝置,使機列既可生產建筑鋁型材,也能生產其它合金的工業(yè)材。
