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工业制造急需高端材料支撑大型挤压装备
发布时间:2021-11-17 01:04
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本文摘要:我国研制生产新型高速列车、船舶和大型飞机必须大量的各种高端材料作为承托,其中大型铝型材的生产毫无疑问是最重要的一环。因此,尽早研制、研发出有我国低技术含量的大型铝材断裂和剪切矫直设备,减缓推展我国自己生产的大型铝型材生产先进设备装备,是目前放在我国装备制造行业一项*严峻的任务。现代工业急需大型铝材等最重要材料所谓大型铝型材,主要是指宽度小于800毫米和外接圆直径小于250毫米,交货长度小于12米的铝型材。

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我国研制生产新型高速列车、船舶和大型飞机必须大量的各种高端材料作为承托,其中大型铝型材的生产毫无疑问是最重要的一环。因此,尽早研制、研发出有我国低技术含量的大型铝材断裂和剪切矫直设备,减缓推展我国自己生产的大型铝型材生产先进设备装备,是目前放在我国装备制造行业一项*严峻的任务。现代工业急需大型铝材等最重要材料所谓大型铝型材,主要是指宽度小于800毫米和外接圆直径小于250毫米,交货长度小于12米的铝型材。

大型铝型材横截面形状简单,长度平均60米,是多种功能的集合体,可以超过一般机械加工产品的同等精度,并作为最重要的结构材料用作机器的关键部位。由于大型铝型材一根可以替换过去用两根或多根铝型材组合而成的宽幅薄壁铝型材构件,从而使机械部件的结构显得更为合理,取得完备的部件表面。

同时,生产大型铝型材可提升断裂生产率、节约费用。因此,生产新型高速列车、船舶和大型飞机,如果没大型铝型材为承托,其所谓“中国生产”就是一句空话。更加最重要的是,大型铝型材不只是新型高速列车、船舶和大型飞机制造的必需材料,也是我国目前经济高速发展中各方面急需的最重要材料。

如地铁、轻轨等现代化交通运输装备的生产,还是国防建设中现代化武器生产及航空航天等行业发展的最重要材料。近几年来,由于我国地铁、高速列车、城市轻轨、航空航天等行业的发展,用作航空器壁板、高速列车车体、地铁及城市轻轨列车、磁悬浮列车车体、集装箱、船用壁板等大型薄壁、宽幅、高精度和简单断面的铝合金型材的需求量快速增长。在“十一五”计划中,国家将投资2000亿元用作国内大城市的地铁建设,新的出厂的地铁车厢将全部使用特大铝合金型材生产。

据有关方面预测,在未来五年,我国特大铝型材及铝合金型材的需求量在15万吨以上,如果从国外进口,其价格大约在1万美元/吨。大型断裂装备市场潜力极大挤压机虽然种类较多,但国际上一般来说把50MN以上的挤压机称作大型挤压机,80MN以上的挤压机称作重型挤压机。

目前,国内外生产的大型挤压机装备,总量超强不过40台。国外的大型挤压机装备基本是上世纪70年代以前生产的,多为水压机,技术落后。近几年,美国、德国、日本、韩国等追加了4台到5台大型挤压机。

中国目前已投产的大型铝型材生产线有7条,正在建设的大型铝型材挤压机生产线有5条。将近五年内,中国还将建设大型挤压机生产线10条以上。

大型挤压机在我国有潜在极大市场,在国外也稳定增长的市场需求态势。如东南亚、印度等国家,目前在大型挤压机研发方面还正处于跟上阶段,但估算十年内将有多条大型挤压机生产线投产。

大型铝型材断裂装备的研究与研发,发达国家仍然非常重视,不少国家陆续创建了有关技术研究中心。其中,较知名的有德国BCTiin断裂技术中心、美国KENTCKY断裂技术中心、英国HYDRO断裂技术研究与工程技术研究中心等。我国在大型铝型材断裂技术和装备的研究研发方面跟上较早,不仅研究的手段和方法领先于国外,而且在投放的人力和财力方面皆领先于国外。

在大型铝型材装备研究研发方面,中国重型机械研究院(西安重型机械研究所)和太原重工股份公司正处于国内*地位。中国重型机械研究院从1999年起开始研制我国首台油压传动的万吨断裂生产装备,于2002年7月1日投入生产。2003年该院又开始研制125MN油压双动铝型材断裂生产线,现加装调试,使我国在大型铝型材的技术开发和新产品的研制方面有了重大突破。

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到目前为止,该院设计研发生产了30多条5MN到125MN的铜/铝挤压机生产线。如其研发的125MN双动铝挤压机为目前世界*大的油泵必要传动铝挤压机,40MN双动铜挤压机生产线为目前亚洲*大的铜断裂生产线。同时,该院还研发出有55MN、60MN、100MN和125MN铝型材断裂生产线后部处置设备,而150MN铝型材断裂生产线正在研制中。技术研发及产业化基础亟需创建大型铝型材等温断裂技术工艺是生产高性能大型铝型材的掌控基础。

我国已研究创建了大型铝型材断裂容室所须要的冷却能量,冷却功率以及空气冷却量的计算公式;创建了大型铝型材断裂过程三维热力藕合有限元分析模型,解决问题了边界条件合理处置问题;明确提出了针对大型宽幅板材和大型异型翅片管材的等温断裂速度曲线;明确提出了通过基于温度和速度掌控构建大型铝型材等温断裂过程的技术路线。此外,在大型铝型材相同针断裂技术、大型铝型材偏移断裂技术、大型较短行程断裂装备技术、大型铝型材较慢加热技术、大型铝型材机车技术、剪切与校正技术等方面我国皆有重大突破,而万吨双动铝挤压机取得了国家科技进步一等奖。

但与发达国家的先进设备技术比,我国的大型铝型材断裂装备仍有一定的差距。如铝型材等温断裂技术牵涉到断裂过程的控制系统,国外早已开始使用计算机有限元分析软件,对断裂过程中铝锭坯、断裂工具、断裂筒等之间的热量传送及铝锭坯构成过程中形变变化展开数字模拟,从而对断裂过程展开自动控制,获得在铝型材产量和质量掌控方面的变革,研发出用优化的断裂参数展开铝型材断裂的自动控制系统。

目前,世界各大挤压机生产公司都享有自己的铝型材断裂过程控制系统,如意大利、德国、法国、美国、日本等国的企业都有自己的独特技术。我国在这些方面同国外比,还显著不存在着严重不足(参见涉及链接)。现在,我国经济发展很快,有关方面对大型铝型材的需求量更加大,质量水平拒绝更加低。尤其是现在国家早已把生产大型运输飞机和大型客机作为发展重点,而大型飞机和其他各类型飞机,其骨架、机身等大部分用的是高端大型铝型材。

因此,为适应环境这种形势的拒绝,尽早研制、研发、推展我国的大型铝型材挤压机,是目前一项*严峻而艰难的任务。因此,国家有关方面不应*推崇这方面的研究与发展,从政策上给与反对,从资金上给与扶植。

同时,有关方面不应根据我国在挤压机研制开发方面的现状,很快的组织涉及方面人力、物力、财力,创建我国大型铝型材技术装备研制开发中心。另外,按照我国经济发展必须,理应计划、有针对性地培育需要研制、研发、生产具备国际*的大型铝型材基地。涉及链接:国内外三大领域有差距偏移断裂技术从1870年立式偏移断裂法的问世,到1926年开始在铝、铜及合金的加工行业获得应用于。

特别是在美国的T.A.C偏移断裂专利问世后迅速获得普及,并在前苏联、法国、日本获得普遍推展。而我国的偏移断裂技术研制较早,1986年西北铝加工厂引入日本一台25MN管棒铝材偏移挤压机,本世纪初又引入德国一台45MN管棒铝材偏移挤压机。在大型铝型材较短行程挤压机方面,法、德早于在上世纪后期早已发明者了这类装备,使挤压机的产品结构实施了升级换代。目前,世界上有数几十台,其中不少出口到我国。

而我国在这方面由于起步晚,到21世纪才开始了对短行程铝挤压机的研究,在技术方面显著领先于国外。在大型铝型材机车技术方面,国外早已创建了成熟期的大型铝型材双机车技术。而我国虽在单机车技术方面早已成熟期,但在双机车方面才开始研究。还有大型铝型材剪切与校正技术,国外研发的技术早已普遍用作生产中,而我国虽在晃方面技术早已成熟期,但在校正技术环节上,同国外比仍有显著差距。

为了增大这一领域差距,中国重型机械研究院已开始攻下这一领域技术难题,并且将范围拓宽到大型板材的剪切领域,目前正在研制60MN和120MN的大型铝材剪切矫直装备。


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