大口徑厚壁鋁管棒型線材生產技術與裝備發(fā)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(fā)展現(xiàn)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(fā)展特點、水平、產品品種、工藝技術、工模具技術及設備狀態(tài)。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(fā)展,達到了相當高的水平。鋁擠壓技術的現(xiàn)狀與發(fā)展方向
1.1 鋁擠壓技術的現(xiàn)狀
1.1.1 工藝裝備向大型化、現(xiàn)代化、精密化和生產線自動化方向發(fā)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(tǒng)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(yè)和地下鐵道、高速列車等現(xiàn)代化交通運輸業(yè)的發(fā)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(fā)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(fā)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(lián)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(yè)發(fā)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(lián)合水壓機等。在擠壓機本體方面,近年來國外發(fā)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(tǒng)。在傳動形式方面發(fā)展了自給油機傳動系統(tǒng),甚至在100 MN~150 MN擠壓機上也采用了油泵直接傳動裝置,F(xiàn)代擠壓機及其輔助系統(tǒng)的工作都采用了PLC(程序邏輯控制)系統(tǒng)和CADEX等控制系統(tǒng),即實現(xiàn)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(xiàn)了自動化和連續(xù)化運行。擠壓設備正在向組裝化、成套化和標準化方向發(fā)展[1-6]。
為了進一步適應現(xiàn)代軍事裝各和現(xiàn)代交通運輸業(yè)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(fā)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。
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