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大口徑厚壁鋁管棒型線材生產技術與裝備發展概況

摘要：簡要介紹鋁及鋁合金管、棒、型、線材的生產技術與主要工藝裝備的發展現狀與趨勢，重點論述了鋁及鋁合金擠壓、管材冷軋、拉伸以及管、棒、型、線材的熱處理和精整矯直等方面的發展特點、水平、產品品種、工藝技術、工模具技術及設備狀態。近幾年來，國內外的鋁合金管、棒、型、線材生產技術與裝備獲得了長足的發展，達到了相當高的水平。鋁擠壓技術的現狀與發展方向

　　1.1 鋁擠壓技術的現狀

　　1.1.1 工藝裝備向大型化、現代化、精密化和生產線自動化方向發展

　　擠壓設備主要是指擠壓機及其配套裝置，是反映擠壓技術水平的重要指標。粗略統計，世界各國已裝備的不同類型、結構、用途、壓力的擠壓機達6000臺以上，其中美國600多臺，日本400多臺，德國200多臺，俄羅斯400多臺，中國3000余臺，大部分為6MN～25MN之間的中小型擠壓機。隨著大型運輸機、轟炸機、導彈、艦艇等軍事工業和地下鐵道、高速列車等現代化交通運輸業的發展，需要大量的整體壁板等結構部件，故擠壓機向大型化方向發展。在20世紀50年代，美國空軍決定用政府資金建造了一系列的重型擠壓機和鍛壓機。美國空軍的“重型壓機計劃”原擬定制造17臺大型壓機，后削減到9臺，其中350MN立式鍛壓—擠壓機一臺，120MN和80MN鋁合金臥式擠壓機各兩臺。

　　經過幾十年的發展，目前全世界已正式投產使用的萬噸級以上的大型擠壓機約20臺，擁有的國家是美國、俄羅斯、中國、日本和西歐。大的是前蘇聯古比雪夫鋁加工廠的200MN擠壓機，美國于2004年將一臺125MN水壓擠壓機改造為世界大的150MN油壓擠壓機，日本20世紀60年代末建造了一臺95 MN自給汕壓機，德國VAW波恩工廠1999年投產了一臺100MN的雙動油壓擠壓機，意大利于2000年建成投產了一臺130MN的銅、鋁油壓擠壓機。據報道，國外幾個工業發達的國家都在研制壓力更大、形式更為新穎的擠壓機，如350MN臥式擠壓機以及450MN～600MN級擠壓大直徑管材的立式模鍛－擠壓聯合水壓機等。在擠壓機本體方面，近年來國外發展了鋼板組合框架和預應力“T”型頭板柱結構機架及預應力混凝土機架，大量采用扁擠壓筒、固定擠壓墊片、活動模架和內置式獨立穿孔系統。在傳動形式方面發展了自給油機傳動系統，甚至在100 MN～150 MN擠壓機上也采用了油泵直接傳動裝置。現代擠壓機及其輔助系統的工作都采用了PLC（程序邏輯控制）系統和CADEX等控制系統，即實現了速度自動控制和等溫－等速擠壓、工模具自動快速裝卸，乃至全機自動化控制。擠壓機的機前設備（如長坯料自控加熱爐，坯料熱切裝置和坯錠運送裝置等）和機后設備（如牽引裝置，精密水、霧、氣在線淬火裝置，前梁鋸，活動工作臺，冷床和橫向運輸裝置，拉伸矯直機，成品鋸，人工時效爐等）已經實現了自動化和連續化運行。擠壓設備正在向組裝化、成套化和標準化方向發展[1-6]。

　　為了進一步適應現代軍事裝各和現代交通運輸業的輕量化和高速化，鋁型材正在向大型化、整體化、薄壁化的方面發展。因此，世界各國正在興起一股重型擠壓機熱，有人預測21世紀是大型擠壓機的世紀。