לאחרונה, אוניברסיטת המחקר הלאומית הרוסית לטכנולוגיה פיתחה סגסוגת אלומיניום בעלות נמוכה שיכולה לעמוד בטמפרטורות גבוהות של 400℃. בהשוואה לסגסוגות דומות אחרות, ה מֵסַב הטווח הוא 100℃ עד 150℃ גבוה יותר. זה צפוי להפחית במידה ניכרת את תחבורה רכבת, תעופה ומשקל וטביעת רגל פחמנית של ציוד אחר. בהקשר של ניטרליות פחמן וקל משקל, המדינה שלי גם בוחנת באופן פעיל את מודל הפיתוח של "החלפת אלומיניום בפלדה" כדי לקדם את הפיתוח של תעשיית סגסוגת האלומיניום.

קנה מידה שוק של תעשיית סגסוגת אלומיניום

בשל היתרונות של עמידות בטמפרטורה גבוהה, יכולת מיחזור ועלות נמוכה, נעשה שימוש נרחב בסגסוגת אלומיניום בתחומים שונים בשנים האחרונות. גודל השוק של תעשיית סגסוגת האלומיניום בשנת 2017 היה 2011.118 מיליארד יואן, ובשנת 2020 הוא יגדל ל-276.553 מיליארד יואן. ההערכה היא שגודל השוק של תעשיית סגסוגת האלומיניום יגיע ל-299.755 מיליארד יואן ב-2021, והוא יגיע עוד יותר ל-331.834 מיליארד יואן ב-2022.

בשנים האחרונות, תפוקת סגסוגת האלומיניום של ארצי המשיכה לגדול. בשנת 2016, תפוקת סגסוגת האלומיניום הייתה 74.5 מיליון טון, ובשנת 2020 היא תגדל ל-9.64 מיליון טון. מינואר עד ספטמבר בשנת 2021, התפוקה של סגסוגת אלומיניום הייתה 8.35 מיליון טון, עלייה של 19.2% משנה לשנה.

מצב פיתוח ומחקר של חומרי סגסוגת אלומיניום בבית ומחוצה לה

(1) מצב פיתוח ומחקר של חומרי סגסוגת אלומיניום זרים

ככלל, לפיתוח ויישום חומרי סגסוגת אלומיניום במדינות מפותחות תעשייתיות יש היסטוריה ארוכה, בסיס טוב, הצטברות מחקרית חזקה, מערכת חזקה של חומרי סגסוגת אלומיניום ורמה גבוהה יחסית של טכנולוגיה תעשייתית. בפרט, ארצות הברית, רוסיה ומעצמות תעשייתיות אחרות ביצעו מחקר ופיתוח של חומרי סגסוגת אלומיניום קודם לכן, והגישו בקשה למספר רב של דרגות סגסוגת אלומיניום, הנמצאות בשימוש נרחב בכלי רכב, ספינות, תעופה וחלל ותחומים אחרים, וכן יצרו מידה מסוימת של הגמונית פטנטים.

בתחום הרכב, סגסוגת אלומיניום היא חומר חשוב להשגת רכב קל משקל. לגבי סגסוגות אלומיניום מסדרת 2XXX, חברת Rey Lufi מארצות הברית וחברת Sibenet מצרפת פיתחו ברציפות לוחות סגסוגת אלומיניום 2036-T4 ו-AU2G-T4 עבור מרכבי רכב. לגבי סגסוגות אלומיניום מסדרת 5XXX, אלקואה פיתחה סגסוגות אלומיניום כגון X5085-O ו-5182-O לשימוש בפאנלים פנימיים של הגוף. לגבי סגסוגות אלומיניום מסדרת 6XXX, ארצות הברית פיתחה לוחות סגסוגת אלומיניום 6009 ו-6010 גוף. Norwegian Hydro Aluminum Company[2] פיתחה סגסוגת HHS360 בשנת 2018. בהשוואה לסגסוגת 6082, חוזק המתיחה גדל ב-10.8% ל-360 N/mm2, וקצב ההתארכות מגיע ל-10%. מאוחר יותר, החברה בנתה על בסיס זה. סגסוגת HHS400 שפותחה, בעלת חוזק לחיצה של 400 N/mm2, חוזק תפוקה של לא פחות מ-370 N/mm2 ושיעור התארכות של 8%. הוא משמש בעיקר בייצור רכב. חברת Kenlian Aluminium של ארצות הברית[2] פיתחה את סדרת הסגסוגות HSA6. חוזק התפוקה הנמוך ביותר של פרופילים מחולצים מסגסוגת HSA6-T6 הוא 370 N/mm2 וחוזק המתיחה הנמוך ביותר הוא 400 N/mm2, השונה מסגסוגת האלומיניום המסורתית. 

בהשוואה לאיכות מכוניות עשויות אלומיניום מחומרים, ניתן להפחית את המשקל ביותר מ-30%. כיום, חברות זרות מתקדמות לעיבוד אלומיניום מחויבות לפיתוח יריעות רכב בעלות נמוכה. חברת Novelis Aluminium בהודו השיקה את סגסוגת AdvanzTM מסדרת Ac5754R כדי להפחית עוד יותר את משקל המכונית. החברה גם שיתפה פעולה עם Jaguar Land Rover Automotive Co., Ltd. לפיתוח סגסוגת אלומיניום AC-170PX עם תכונות גיבוש וכיפוף מצוינות [3] לשימוש בפאנלים חיצוניים של לוחות רכב. מצד שני, Okoninck בארצות הברית פיתחה בהצלחה דור חדש של ציוד לייצור יריעות לרכב וטכנולוגיית תהליך "Micro-Mill", אשר שיפרה מאוד את הביצועים של לוחות אלומיניום למרכבים ולוחות רכב, עם עלייה של 20% בביצועים הכוללים והפחתה של 30% בעלות. . נכון לעכשיו, בתחום של לוחות גוף לרכב, סגסוגת אלומיניום 6082 היא הנפוצה ביותר. בקורות הקדמיות והאחוריות נגד התנגשות, חברות רבות מנסות להשתמש בפרופילים מחולצים מסדרת 6XXX או 7XXX להכנה.

בתחום הספינות התרחב בהדרגה היישום של סגסוגות אלומיניום על ספינות. פיתוח מוקדם בחו"ל. עד כה, בעיקר סגסוגות אלומיניום מסדרת 5XXX ו-6XXX שימשו עבור גוף ספינה ובניית ספינות, בהתאמה. מבחינת סגסוגות אלומיניום מעוותות [4] יש בעיקר: סגסוגות 5086 ו-5456 בארצות הברית, סגסוגות 5083 ביפן, סגסוגות N8 (5083) בבריטניה, AMr6 (5A06), AMr61, B48-4 (01980) ), ו-K48 בברית המועצות לשעבר. -1, סגסוגת K48-2. רוסיה פיתחה סגסוגות Al-Zn-Mg בעלות חוזק גבוה (כגון סגסוגות 01970, 01975 וכו') המכילות סקנדיום (0.1% עד 0.3%). מבחינת יציקת סגסוגת אלומיניום [4], יש בעיקר: סגסוגות של ברית המועצות BAП5, AП4M (ZL111), AП8 (ZL301), AП13, AП25, AП27 סגסוגות, ארצות הברית 356 (ZL101), SEM328), (ZL106), (ZL514), (ZL302) (ZL515), 518, 302 (YL520), 301 (ZL250), סגסוגת X5083 ועוד. כיום השימוש בחומרי סגסוגת אלומיניום בתעשייה הימית מתבסס עדיין בעיקר על סגסוגת XNUMX וסגסוגותיה המשופרות, תוך שימוש מלא היתרונות המקיפים שלו בעמידות בפני קורוזיה, ביצועי ריתוך, יכולת צורה קלה ותכונות מכניות.

בתחום התעופה והחלל, חומרי אלומיניום מודרניים וחלליים מתפתחים בכיוון של ביצועים מקיפים גבוהים, צפיפות נמוכה, מפרטים גדולים, אחידות גבוהה ושילוב כוח ומבנה. בכוונה לסגסוגות אלומיניום מסדרת 2XXX, אלקואה ואלקואה דה פראנס פיתחו סגסוגות 2026 ו-2027 בעלות חוזק גבוה וסובלנות גבוהה לנזק [5]. השחולים שלו (עובי 12~82 מ"מ) והצלחות (עובי 12~55 מ"מ) גבוהים ב-20%~25% וב-10% מסגסוגת 2024. לגבי סגסוגות אלומיניום מסדרת 7XXX [5], Alcoa, Alcoa France ו- Aleris Alcoa פיתחו סגסוגות אלומיניום חזקות וקשוחות עם רגישות מרווה נמוכה: 7085, 7140, 7081. מבחינת סגסוגות אלומיניום בעלות חוזק גבוה במיוחד, Alcoa צרפת פיתחה סגסוגת 7056-T79/T76, אשר שימשה בלוחות כנפיים של מטוסי A380. במונחים של סגסוגות אל-לי, רוסיה פיתחה 1460 סגסוגות, וארה"ב פיתחה סגסוגות מסדרת Weldlite וסגסוגות 2097, 2197 ו-2195 אלומיניום-ליתיום. תאגיד קנליאן אלומיניום של ארצות הברית פיתח סגסוגות 2050 ו-2198 (Al-Cu-LiMg-Ag) עם צפיפות נמוכה, קשיחות גבוהה וסובלנות גבוהה לנזק. בשנת 2010, אמריקן Kenlian Aluminium Corporation רשם את הסימן המסחרי Airware עבור סגסוגות מסדרת Al-Cu-Li. כיום, הביקוש לחומרי סגסוגת אלומיניום בתחום התעופה והחלל מתרכז בעיקר בסגסוגות מסדרות 2XXX ו-7XXX בעלות חוזק גבוה, וכן בסגסוגות אלומיניום-ליתיום בצפיפות נמוכה.

(2) מצב פיתוח ומחקר של חומרי סגסוגת אלומיניום ביתיים

מאז "תוכנית החומש ה-13", כושר ייצור האלומיניום והרמה הטכנית של ארצי התקדמו מאוד [1]. בשנת 2019, ייצור האלומיניום הגיע ל-5.252×107 ט', במקום הראשון בעולם. המדינה שלי פיתחה באופן עצמאי את LC4, LC9, LY12, 2A12, 2A16, 7A04, 7B04, 7A50, 7B50 וסדרות אחרות של סגסוגות אלומיניום[6,7], והקימה את הדור הראשון, השני והשלישי של מערכות עיבוד חומרי סגסוגת אלומיניום. בשנים האחרונות, המאפיינים של סגסוגות אלומיניום יצוק חדשות בחוזק גבוה וקשיחות, סגסוגות אלומיניום-ליתיום מהדור השלישי ופרופילי סגסוגת אלומיניום בעלי ביצועים גבוהים שפותחו על ידי ארצי הגיעו לרמה מתקדמת בינלאומית. ב"הרכב הכימי של אלומיניום מחושל וסגסוגות אלומיניום" (GB/T 3190-2020), המדינה שלי הוסיפה 29 מותגי סגסוגת אלומיניום מקומיים בעשר השנים האחרונות. ביניהם, אוניברסיטת בייג'ינג לטכנולוגיה לקחה את ההובלה בעולם לשלוט בטכנולוגיית ההכנה והעיבוד של סגסוגות אלומיניום מחוזקות בפיזור המכילות ארביום, ופיתחה 10 דרגות סגסוגת, כולל סגסוגת אלומיניום מכילה ארביום 5E5 גיליון מגולגל קר, סגסוגת אלומיניום 83E5 חמה. יריעה מגולגלת, ופאנל קיר בשיחול חם. רשום בתקן הלאומי [06], הוא מיושם בתחומים חשובים כמו הגנה לאומית ורכב, וכמה זנים החליפו מוצרים מיובאים.

מתוך כוונה לתהליך יצירת האקסטרוזיה ולציוד של פרופילי סגסוגת אלומיניום בעלי ביצועים גבוהים, CRRC ואוניברסיטאות פיתחו טכנולוגיות זיקוק, טיהור והומוגניזציה של סגסוגת אלומיניום, ופיתחו תבניות וציוד שחול בקנה מידה גדול כדי לאפשר פיתוח פרופילי סגסוגת אלומיניום. המחזור מתקצר ב-25%, העלות מופחתת ב-15% ושיעור התשואה גדל ל-62%. אוניברסיטת Northeastern ואוניברסיטת Dalian Jiaotong, בהתאמה, פיתחו טכנולוגיות עיבוד בזרימה קצרה של שחול מתמשך למתכת נוזלית, מתכת מוצקה למחצה ומתכת מוצקה, והגשימו תיעוש, והגיעו לרמה הבינלאומית המתקדמת או המובילה בתחום טכני זה. Shandong Nanshan Aluminum Co., Ltd. נכנסה בהצלחה לרשימת הספקים העולמית של חברת בואינג. China Zhongwang Holdings Co., Ltd. רכשה ברציפות את זכויות השליטה של ​​הגרמנית Una Aluminum Co., Ltd. ושל Silver Yachts Ltd., יצרנית סופר-יאכטות אלומיניום שבסיסה באוסטרליה. מספר רב של כלי נשק מתקדמים העשויים מחומרי סגסוגת אלומיניום מפתח שסופקו על ידי Chinalco Northeast Light Alloy Co., Ltd., Southwest Aluminum (Group) Co., Ltd., ו-Northwest Aluminum Co., Ltd. הופיעו בשדה הקרב. בנוסף, אוניברסיטת Northeastern, Shanghai Jiaotong University, China Aluminum Material Application Research Institute Co., Ltd., ואוניברסיטת ג'ילין הגיעו לרמות בינלאומיות מתקדמות או מובילות בסגסוגות אלומיניום ניתנות לעיוות בחוזק גבוה ובמוליכות גבוהה, סגסוגות אלומיניום לרכב, וכן סגסוגות אלומיניום יצוק. נכון לעכשיו, נעשה שימוש בכמה חומרי סגסוגת אלומיניום עם זכויות הקניין הרוחני של ארצי במכוניות, ספינות, תעופה וחלל ועוד תחומים.

בעיות בתחום חומרי סגסוגת אלומיניום בארצי

ראוי לציין שלמרות שחומרי סגסוגת האלומיניום של ארצי השיגו תוצאות יוצאות דופן מבחינת קנה מידה תעשייתי ורמה טכנית, בניית המערכת התעשייתית המודרנית של ארצי החלה מאוחר ויש לה בסיס חלש. עצמאי. המדינה שלי תהיה מדינת דרישה גדולה לחומרי יסוד מרכזיים לתקופה ארוכה בעתיד, והביקוש למספר ולסוגים של חומרים כאלה ימשיך לעלות. עם זאת, חומרים מתקדמים אינם מהווים חלק גבוה מהמערכת התעשייתית, החידושים המקוריים קטנים יחסית, וטכנולוגיות מפתח נפוצות בסיסיות וטכנולוגיות עיבוד אינטנסיביות אינן מפותחות מספיק. לאלקואה יש 30,000 פטנטים. לעומת זאת, לחברות סיניות יש מעט פטנטים מקוריים ומאות מותגים נפוצים. עם זאת, המחקר והפיתוח של סין עצמה הם מעטים מאוד. יחד עם זאת, העקביות, האחידות והיציבות של איכות המוצר אינן גבוהות. . יש לשפר את היציבות האיכותית של לוחות עבים ולוחות עור שנמתחו מראש למטוסים גדולים ולוחות לרכב נוסעים, וחלק מהלוחות, הרצועות והרדידים של אלומיניום מתקדמים עדיין מסתמכים על יבוא. בנוסף, הפיתוח הנרחב של תעשיית חומרי סגסוגת האלומיניום של ארצי הוא בעיה רצינית. למרות שהקנה מידה התעשייתי גדל במהירות, יש מעט מחקר ופיתוח. החדשנות הטכנולוגית של שילוב "ייצור, מחקר ומחקר" חלשה, ואוניברסיטאות ומפעלים אינם יכולים לתת משחק ליתרונות של חדשנות שיתופית. לכן, חשוב מאוד לקדם בהדרגה את הפיתוח של מחקר ותעשיות קשורות לאיכות גבוהה, חדשנות גבוהה ויעילות גבוהה.

בתחום הרכב, יריעות סגסוגת האלומיניום לרכב של ארצי עדיין מתמודדות עם שלוש בעיות עיקריות: ① היעדר סגסוגות אלומיניום לרכב עם זכויות קניין רוחני עצמאיות, ואלומיניום רכב יוקרתי לא עבר בסידרה, מה שמקשה לענות על הצרכים האישיים של חברות רכב; ② יישומי גיליון רכב בנייה לא מספקת של פלטפורמת מחקר ופיתוח טכנולוגית. יש לחזק את המחקר במונחים של גיבוש מתקדם, חיבור של חומרים לא דומים, ייצור חלקים בעלות נמוכה וידידותית לסביבה טיפול שטח; ③יש לחזק את היישום של פרופילי סגסוגת אלומיניום ברכבי אנרגיה חדשים, ויש להקים פלטפורמות חדשנות טכנולוגיות מתאימות. טיפול שטח, וכו '

בתחום הספינות, לסגסוגות האלומיניום הימיות של ארצי עדיין יש שני צווארי בקבוק טכניים: האחד הוא שיש מעט סוגים של סגסוגות אלומיניום לאוניות, והביצועים הכוללים והיציבות האיכותית של הסגסוגת נמוכים מאלו של אותו מותג בחו"ל. מדינות; השני הוא חומרים מסגסוגת אלומיניום עבור ספינות. טכנולוגיית היישום באה לידי ביטוי בעיקר בטכנולוגיית הריתוך. עדיין יש פער בין ארצי למדינות זרות בריתוך בחיכוך וריתוך לייזר, מה שמגביל את הפיתוח של סגסוגות אלומיניום לאוניות.

בתחום התעופה והחלל, למדינה שלי עדיין יש פער משמעותי עם מדינות מפותחות במחקר ופיתוח וביישום של סגסוגות אלומיניום בחלל. הפיתוח של סגסוגות חדשות במדינה שלי נמצא בשלב של חיקוי, ויש מעט זני סגסוגת שפותחו; יש מעט מחקר על התיאוריה הבסיסית של סגסוגת. עדיין יש פער מסוים בין יציבות האיכות והעלות של מוצרי חומרי התעופה של ארצי וחומרים מיובאים.

ביקוש שוק ומגמת פיתוח של סדרות שונות של חומרי סגסוגת אלומיניום

הביקוש בשוק לסגסוגות אלומיניום קובע לעתים קרובות את הסוגים, התפוקה ומאפייני הביצועים של מוצרי סגסוגת אלומיניום. בשל המגוון הרחב של סגסוגות אלומיניום, תהליך הפיתוח והסטטוס קוו בארץ ובחו"ל אינם זהים, וחלק מסגסוגות האלומיניום יוחלו בשימוש צולב בתחומי הרכב, הספינות והחלל, כך שחלק זה מסווג ומוסבר מבחינת סדרת סגסוגת אלומיניום.

(1) סגסוגת אלומיניום מסדרת 2XXX

סגסוגת האלומיניום מסדרת 2XXX (A1-Cu-Mg) בעלת חוזק מתיחה גבוה, קשיחות וחוזק עייפות, עמידות טובה בחום, תכונות עיבוד וריתוך, והיא נמצאת בשימוש נרחב בתעשיות תעופה וחלל, רכב ונשק. הציונים העיקריים הם 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12 וכו'. סדרה של סגסוגות, כגון סגסוגות 2024, 2124, 2524, 2324, פותחו כדי לשפר חוזק, התאמה בין חוזק וקשיחות וסבילות נזק. דגמי הציוד של ארצי מתפתחים לקראת משקל קל, חיים ארוכים, אמינות גבוהה ועלות נמוכה, ויש להם דרישות גבוהות יותר לקשיחות השברים, העמידות לצמיחת סדקים ועמידות בפני קורוזיה של חומרי עור גוף המטוס. על בסיס לוח עבה מסגסוגת אלומיניום 2024-T351, מדינות זרות פיתחו 2324, 2624 וסגסוגות אלומיניום אחרות בעלות סובלנות גבוהה לנזק עם חוזק, קשיחות, עייפות ועמידות בפני קורוזיה שונים בהתאמה למשטח הכנף התחתון של הכנף, והבינו. אפליקציות מותקנות. אנו צריכים לבצע בדחיפות את הפיתוח של סגסוגות אלומיניום מסדרת 2XXX בעלת סבילות גבוהה לנזק. בעתיד, מיקרו סגסוגת מרוכבת תהיה כיוון פיתוח חשוב של סגסוגות אלומיניום חוזק גבוה מסדרת Al-Cu-Mg.

(2) סגסוגת אלומיניום מסדרת 4XXX

נכון לעכשיו, בוכנות הרכב של ארצי משתמשות בעיקר בסגסוגות Al-Si אוטקטיות והיפואוקטיות, אך עם השיפור המתמיד של דרישות ביצועי המנוע, קשה לעמוד בדרישות הביצועים. לסגסוגת Al-Si היפראוטקית יש צפיפות נמוכה, מקדם התפשטות ליניארי נמוך, עמידות בפני שחיקה ויציבות נפח גבוהה יותר. בהשוואה לסגסוגת Al-Si היפואוטקטית ואווטקטית, זהו חומר בוכנה אידיאלי יותר. בוכנות סגסוגת Al-Si האוטקטיות יוצרו המוני בחו"ל והשתמשו בהן במשאיות ומכוניות, כמו סגסוגת A390 בארצות הברית, סגסוגות AC9A ו-AC8A (ZL109) ביפן, וסגסוגת A390 באוסטרליה. עם זאת, כיום, יש מעט יצרנים של בוכנות סגסוגת Al-Si אוטקטית בארצי, ורובם מסתמכים על יבוא. בנוסף, קיים פער גדול בין חומרי סגסוגת אלומיניום מוגדשי טורבו לרכב לבין מדינות זרות. חומרים מסגסוגת אלומיניום מוגדשי טורבו לרכב בעלי ביצועים גבוהים מסתמכים בעיקר על מדינות כמו יפן. לכן, הכרחי לפתח חומרי סגסוגת אלומיניום מרכזיים לרכב עבור בוכנות בעלות ביצועים גבוהים ואימפלרים מוגדשי טורבו.

(3) סגסוגת אלומיניום מסדרת 5XXX

סגסוגת Al-Mg, במיוחד לסגסוגת Al-Mg בעלת תכולת Mg גבוהה, בעלת חוזק ספציפי גבוה, יכולת ריתוך טובה ועמידות בפני קורוזיה, והיא תהפוך לחומר תחרותי מאוד בתחומי התעופה והחלל, הרכבת המהירה, האוקיינוס ​​ועוד. נכון לעכשיו, לוחות, פרופילים וחוטי ריתוך מסגסוגת Al-Mg ליישומים תעופה וחלל, רכבות, ימיים ואחרים מסתמכים בעיקר על יבוא. שוק חוטי הריתוך היוקרתי הוא בעצם מונופול על ידי ALCOA האמריקאית. סגסוגות ER5183 ו-ER5356 מסתמכות בעיקר על יבוא, והיבוא מהווה בערך מכירותיה. 70%, סגסוגת Al-Mg המשמשת בספינות ימיות תלויה בעיקר ברוסיה. מטילים קונבנציונליים בעלי תכולת Mg גבוהה פיתחו דנדריטים, הפרדת פאזה אוטקטית חמורה וביצועי יצירה גרועים. עדיין קיימות בעיות רבות בשיטות העיבוד הנוכחיות, כגון ביצועים נמוכים, איכות לכאורה ירודה, הליכים ארוכים, איכות לא יציבה ותפוקה נמוכה המתן. התמצקות והיווצרות תת-מהירה יכולים לעכב את המשקעים של Mg, ובמקביל יכולים לשלוט ולהשיג גבישים עדינים שווי-צירים ושלבים עם ננו-משקעים, ולשפר מאוד את הביצועים והאחידות של החומר. לפיכך, הפיתוח של סגסוגת Al-Mg בעלת ביצועים גבוהים, תת-מיצוק מהיר, טכנולוגית שחול וריאולוגי מתמשך וגלגול צפויה לפתור את הדרישה לסגסוגת Al-Mg איכותית.

(4) סגסוגת אלומיניום מסדרת 6XXX

חומרי סגסוגת אלומיניום מסדרת 6XXX הם חומרי מפתח בתחומי תחבורה מסילות, רכבים ואלקטרוניקה. מאז שנות ה-1980, מדינות ואזורים מפותחים כמו אירופה, אמריקה ויפן פיתחו סגסוגות אלומיניום לרכב, וסימנים מסחריים רשומים של 6009, 6016, 6010, 6111, 6022, 6082 וכו', היוצרים פאנל מרכב שלם יחסית וחומר שחול. , פרזול ומערכות ייצור ויישום אחרות. התיעוש של לוחות גוף מסגסוגת אלומיניום מסדרת 6XXX של ארצי ו לְטִישָׁהזה רק התחיל, ויש פער משמעותי. יריעות סגסוגת האלומיניום לרכב המוצעות על ידי משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע של ארצי לפיתוח המפתח הן: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022 וכו'. שיעור ההתארכות של יריעות סגסוגת אלומיניום טיפוסיות מסדרת 6XXX הוא A50 לא פחות מ-25%, ערך r לא פחות מ-0.60, 60 ד' חוזק תפוקת חניה Rp0.2 לא פחות מ-140 N/mm2, עליית חוזק התקשות של צבע אפייה לא פחות מ-80 N/ מ"מ. כמענה לצרכים שונים, פיתוח טכנולוגיית העיצוב, ההכנה והעיבוד של סגסוגות אלומיניום מסדרת 2XXX הפך למגמת פיתוח בלתי נמנעת.

(5) סגסוגת אלומיניום מסדרת 7XXX

לסגסוגת האלומיניום מסדרת 7XXX יש עמידות טובה בפני קורוזיה במתח, היא סדרת החוזק הגבוהה ביותר של סגסוגות אלומיניום, והיא חומר עמוד שדרה תעופה מוכר בינלאומי. לאחרונה פותחה בחו"ל סגסוגת 7055 (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr), בעלת מתח תפוקה של למעלה מ-620 MPa במצב T77511, והיא משמשת במטוסי בואינג 777, ומפחיתה משקל ב-635 ק"ג. נכון לעכשיו, סגסוגת האלומיניום מסדרת 7XXX המשמשת בתעופה של ארצי חסרה עיצוב סגסוגת שיטתית וטכנולוגיית הכנה ועיבוד, וכמה מוצרים תלויים לחלוטין ביבוא. מכיוון שלמטילי סגסוגת אלומיניום בגודל גדול מסדרת 7XXX יש אלמנטים מסגסוגת רבים, מרווח התמצקות רחב, מתח יציקה גדול, חמצון/הפרדה קלה של יסודות סגסוגת וכו', האיכות המתכתית של המטילים ירודה, והיכולת להיווצר בטמפרטורת החדר נמוכה. חשוב לפתח סגסוגות אלומיניום חדשות מסדרת 7XXX. מַשְׁמָעוּת.

(6) סגסוגת ליתיום אלומיניום (אל-לי).

סגסוגת אלומיניום-ליתיום היא החומר הקל-משקל המפותח ביותר בחומרי תעופה בשנים האחרונות. יש לו מאפיינים של צפיפות נמוכה, מודול אלסטי גבוה, קשיחות ספציפית גבוהה, ביצועי עייפות טובים, עמידות בפני קורוזיה וכו'. לאחר החלפת סגסוגות אלומיניום קונבנציונליות, ניתן להפחית את האיכות ב-10% ~20%, הקשיחות מוגברת ב-15% ~20%. חברת ALCOA האמריקאית השיקה את "ALCOA Aviation 20/20 Plan" בתחילת המאה ה-21. המטרה היא להפחית את העלות והמשקל של סגסוגת אלומיניום תעופה ב-20% תוך 20 שנה. Kenlian Aluminum פיתחה סגסוגות אלומיניום-ליתיום 2050 ו-2198 (Al-Cu-Li-Mg-Ag) עם צפיפות נמוכה, קשיחות גבוהה וסובלנות גבוהה לנזק. יש מעט מאוד דרגות סגסוגת אל-לי שפותחו באופן עצמאי בארצי, ורק סגסוגת 1420 הייתה בשימוש. סגסוגת האלומיניום-ליתיום המשמשת במטוס הנוסעים C919 מסופקת על ידי אלקואה. ניתן לייצר בסין רק ציונים מוגבלים של סגסוגת כגון 1420, 2195, 2197 ו-2A97, והמטילים הם רק לוחות מתחת ((310~400)×1280×4000) מ"מ ומטילים עגולים מתחת ל-φ650 מ"מ. ביישומי תעופה מתקדמים, לוחות (2B16) בעובי של יותר מ-60 מ"מ ורוחב של יותר מ-1500 מ"מ (2B16), ומטילים (2B16) בקוטר של יותר מ-1500 מ"מ טרם הגיעו לייצור תעשייתי. . לכן, ישנה משמעות רבה לפתח עיצוב חדש של סגסוגת אלומיניום-ליתיום, הכנת מטיל בגודל גדול במיוחד וטכנולוגיית עיבוד עמוקה.

(7) סגסוגת אלומיניום עמידה בחום

סגסוגות אלומיניום עמידות חום יכולות לשלוט ב-Si, Fe, Ni, Ag, כדורי אדמה נדירים ואלמנטים אחרים כדי להפוך את סגסוגות האלומיניום לעמידות בפני חמצון וזחילה בטמפרטורות גבוהות [9]. זהו חומר בסיסי מרכזי בתחומי תעופה וחלל, רכב ומעבר רכבות. . סגסוגות אלומיניום עמידות חום מסורתיות כוללות: 2519, 2618, 2219, 2D70 וכו'. עם ההתפתחות המהירה של תעשיות התעופה והרכב, דרישות גבוהות יותר מונחות על סגסוגות אלומיניום עמידות חום. לדור החדש של מטוסי הקרב יש מהירות שיוט גבוהה, וטמפרטורת העבודה של עור גוף המטוס היא מעל 150℃. נכון לעכשיו, טמפרטורת השימוש לטווח ארוך של סגסוגות אלומיניום עמידות חום כמו 2618, АК4-1ч ו-2D70 כולן מתחת ל-150℃. הפיתוח של סגסוגות אלומיניום חדשות עמידות חום הוא כנראה חייב לעשות.

(8) סגסוגת Al-Sc עם תכולת סקנדיום (Sc) נמוכה במיוחד

לסגסוגת Al-Sc יש תכונות מצוינות כגון חוזק גבוה, פלסטיות טובה ועמידות בפני קורוזיה, והפכה לדור חדש של חומרים קלים עבור תעופה וחלל, ספינות וכו' לאחר סגסוגת Al-Li. חוזק המתיחה של סגסוגת Al-Mg המכילה עקבות סקנדיום גבוה ב-30% מזה של סגסוגת 5083, וחוזק התפוקה גבוה יותר מפי שניים. יכולת הריתוך שלו שווה לזו של סגסוגות רגילות מסדרת 5XXX. המאפיינים המכניים של האזור והריתוך המושפעים מהחום שוות בערך לאלו של המטריצה, ועמידות הקורוזיה שווה לזו של סגסוגת 5083. החלפת סגסוגות מסדרת 5XXX או 6XXX עבור חלקי תעופה וחלל יכולה להשיג הוזלות משמעותיות. זה גם חומר מצוין עבור מכוניות ורכבי רכבת. רוסיה מדורגת בחזית העולם בפיתוח סגסוגות אלומיניום המכילות סקנדיום, ויצרה את Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn-MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc, סגסוגת Al-Cu-Mg- Sc, תכולת הסקנדיום היא 0.18%~0.5%. על מנת לקדם את היישום של סגסוגות אלומיניום-סקנדיום בחלל ובמכוניות, משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע של ארצי בחר בסגסוגות אלומיניום המכילות סקנדיום כאחד מהחומרים החדשים העדיפות לפיתוח. המדינה שלי עשירה במשאבי סקנדיום, ונבנה קו ייצור של מיצוי תחמוצת סקנדיום בטוהר גבוה, המניח את הבסיס לפיתוח סגסוגות אלומיניום-סקנדיום.

(9) דרגת 500 MPa חם הַטבָּעָה סגסוגת אלומיניום עבור מכוניות

חומרי סגסוגת אלומיניום בעלי חוזק גבוה של הטבעה החמה של ארצי עדיין ריקים. השילוב של חומרים חדשים ופיתוח תהליך גיבוש חדש הוא אמצעי יעיל לפתרון היווצרות של חלקי רכב מסגסוגת אלומיניום בעלי חוזק גבוה. התמקדות בסגסוגות מסדרת 7XXX, חקירה פעילה של 2XXX סגסוגות, ופיתוח חומרי סגסוגת אלומיניום הטבעה חמה בדרגת 500 MPa, שיש להם סיכויים חשובים לייצור חלקי רכב בעלי צורה מורכבת.

(10) חומרים מרוכבים על בסיס אלומיניום

לוח מרוכב מאלומיניום פלדה רב שכבתי: החיבור היעיל של סיפון אלומיניום ופלדה הפך לאחד הגורמים המגבילים לקלות המשקל של מבני העל של ספינות גדולות. מפרק המעבר המרוכב מאלומיניום-פלדה המשמש לריתוך בין גוף אלומיניום לפלדה מספק פתרון להחלפת תהליך הריתוק המסורתי. הונדה פיתחה את טכנולוגיית ההצטרפות של פלדה ואלומיניום, אשר תיושם על מסגרות רכב בייצור המוני ברחבי העולם. כיום, המפרקים המרוכבים מאלומיניום-פלדה המשמשים בסין מיובאים בעיקר מחו"ל, והמחיר הוא עד 4×105 CNY/t. עם הספינות בקנה מידה גדול של העתיד, נדרשים טמפרטורת ריתוך גבוהה יותר, מתח נשיאה גדול יותר וממשק הדבקה חזק יותר עבור מפרקי מעבר, וקיים צורך דחוף בפיתוח מפרקי אלומיניום-פלדה בעלי ביצועים גבוהים.

חומרים מרוכבים מסגסוגת אלומיניום לרדיאטורים לרכב: נייר כסף, רצועות וצלחות מרוכבים מסגסוגת אלומיניום הם חומרי מפתח לייצור מחליפי חום מולחמים כגון מזגני רכב, רדיאטורים ומייבשי ידיים. החומר המרוכב מיוצר על ידי למינציה וגלגול של 2 ~ 3 סוגים של סגסוגות. שכבת הציפוי היא לרוב סגסוגת סיליקון גבוהה או סגסוגת עם פוטנציאל נמוך, כגון סגסוגת 4004, 4045, 4047, 4A13, 7A01 וכו'. חומר הליבה הוא בעיקר 3003, 3003 +1.5%Zn וסגסוגת 3004 וכו'.

פאנל חלת דבש מאלומיניום: מורכב לרוב משני לוחות דקים וחזקים וליבה אמצעית של חלת דבש. יש לו יתרונות של קל משקל, חוזק גבוה, קשיחות גבוהה, יציבות טובה, בידוד חום, בידוד קול וכו'. הוא שימש במטוסים, רכבות, ספינות וכו'. בשימוש במוצרים הקיימים בשוק הם בדרך כלל דביקים מוצרים, למעט החומרים המיובאים לתעופה, שהם מוצרים מרותכים. קל לנקות את הפאנלים בסביבות עם לחות גבוהה, רטט חזק וטמפרטורה גבוהה. הפיתוח של לוחות מבניים ולוחות הליבה קלי משקל, חוזק גבוה, עמיד בפני קורוזיה וניתנים להלחמה היא מגמת הפיתוח של לוחות חלת דבש. כמה מדינות זרות פיתחו לוחות חלת דבש מאלומיניום מולחמים בתחילת שנות ה-1990, ופיתחו חומרי חלת דבש בעלי חוזק גבוה, מחוזקים בגיל, עמידים בפני קורוזיה וניתנים להלחמה. בחמש השנים האחרונות, ייצור אלומיניום חלת הדבש במדינה שלי שמר על קצב צמיחה ממוצע של 22%. בשנת 2012, קיבולת השוק של מוצרי אלומיניום דבש דביק בשוק הבנייה של ארצי בלבד הגיעה ל-7.674 מיליארד יואן. ההערכה היא שעד שנת 2035, הביקוש ללוחות מרוכבים חלת דבש בעלי חוזק גבוה ועמיד בפני קורוזיה יגיע ל-7×107 מ"ר, והסיכויים הם רחבים מאוד.

סיכויי פיתוח של תעשיית סגסוגת האלומיניום

1. מדיניות טובה לפיתוח תעשיית סגסוגת האלומיניום

בהשוואה לחומרי מתכת אחרים, לסגסוגת האלומיניום יש יתרונות מקיפים כמו ירוק, שמירה על איכות הסביבה, יעילות גבוהה, דיוק גבוה וניתנות למיחזור. בשנים האחרונות, תעשיית סגסוגת האלומיניום זוכה לעידוד ונתמך על ידי מדיניות תעשייתית לאומית. קדם באופן פעיל את העקרונות החדשים והטכנולוגיות החדשות של חומרים קלים ובעלי חוזק גבוה, והתמקד במחקר ופיתוח של אינטגרציה של חומרים קלים/מבנה חדשים, עיצוב וטכנולוגיית ייצור חכמה וגמישה של סגסוגות אלומיניום מתקדמות, סגסוגות מגנזיום, סגסוגות טיטניום ו חומרים קלים ובעלי חוזק גבוה אחרים מחקר ופיתוח. קדם באופן פעיל את היישום של סגסוגות אלומיניום, דבר המועיל לפיתוח תעשיית סגסוגת האלומיניום. המדיניות הספציפית היא כדלקמן:

2. מכוניות קלות משקל מעודדות את הגידול בביקוש לסגסוגות אלומיניום

חומרים קלים הם הדרך הישירה והיעילה ביותר להפחית את משקלן של מכוניות. בהשוואה לפלדה, לסגסוגת האלומיניום יש צפיפות נמוכה יותר ופוטנציאל גדול יותר להפחתת משקל; בהשוואה לסגסוגת מגנזיום, יש לה עלות נמוכה יותר ותהליך יצירת ושיטת חיבור בוגר יותר. בנוסף, לאלומיניום יש רזרבה גדולה, עמידות בפני קורוזיה טובה וקצב מיחזור גבוה. לכן, זה הפך בהדרגה לחומר המיינסטרים עבור כלי רכב קל משקל, מה שמקדם את הגידול בביקוש לסגסוגת אלומיניום ומניע עוד יותר את הגידול בצריכת סגסוגת אלומיניום.

היישום של סגסוגת אלומיניום במכוניות קלות משקל כולל בעיקר פרזול מסגסוגת אלומיניום, מתכת למות הליהוקs, מוצרי שחול ושרטוט מסגסוגת אלומיניום וכו'.

סגסוגת אלומיניום יצוקה היא הנפוצה ביותר בתהליך קל משקל הרכב הנוכחי. הוא משמש בעיקר במנועי רכב, שלדה, רכזת גלגלים ומבנים אחרים. המנוע כונה "הלב" של הרכב, בראש הצילינדר, בלוק הצילינדר, הבוכנה וכו'. היישום של סגסוגת אלומיניום על החלקים יכול לא רק להפחית ביעילות את המשקל הכולל של המנוע, אלא גם להפיג את חום שנוצר במנוע לעבוד בזמן, ולשפר את יעילות העבודה של המנוע.

יכולת הריתוך של יריעת סגסוגת אלומיניום גרועה מזו של פלדה במהלך השימוש, מה שמשפר את ביצועי הריתוך ואיכות הריתוך של יריעת סגסוגת אלומיניום, ומגדיל את טווח היישום של סגסוגת אלומיניום. יישום של טכנולוגיית היווצרות חמה, טכנולוגיית יצירת סופר-פלסטיק וטכנולוגיית יצירת צירוף מקרים אלקטרומגנטית לשיפור יכולת הצורה ואיכות היצירה של לוחות סגסוגת אלומיניום.

כיום, בנוסף לחומרי מתכת מסגסוגת אלומיניום מסורתיים, נעשה שימוש נרחב בחומרים מרוכבים על בסיס אלומיניום בייצור קל משקל לרכב בשל היתרונות שלהם של צפיפות נמוכה, חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה גבוהה. בהשוואה לבוכנות ברזל יצוק מסורתיות, בוכנות מנוע רכב מפחיתות את משקלן בכ-10%, בעוד שביצועי פיזור החום שלהן גדלים פי 4. מוגבלים על ידי בקרת מחיר ואיכות ייצור, חומרים מרוכבים המבוססים על אלומיניום עדיין לא יצרו קנה מידה גדול, אך הראו את הביצועים המצוינים שלהם בחלקי חילוף לרכב.

3. הרחבת תחומי היישום של סגסוגת אלומיניום מגבירה את התפתחות התעשייה

סגסוגת אלומיניום היא החומר המבני מתכת הלא ברזלית בשימוש הנפוץ ביותר בתעשייה. נכון לעכשיו, תעשיית סגסוגת האלומיניום התפתחה לשוק בוגר יחסית. ככל שכלכלת פחמן נמוכה הפכה למגמה הכללית, עקב העלייה בביקוש בשוק ושיפור טכנולוגיית עיבוד האלומיניום, היישום של סגסוגת אלומיניום בתחומים מתקדמים כגון רכבי אנרגיה חדשים, רכבת מהירה, ספינות, והתעופה הפכה לנפוצה יותר ויותר. צפוי כי יישום סגסוגת אלומיניום חקירה מתמשכת והרחבת התחום תקדם את התפתחותה של תעשיית סגסוגת האלומיניום.

4. התבנית של תעשיית הכבלים מסגסוגת האלומיניום מתגבשת בהדרגה

ככל שניהול השוק של כבלי סגסוגת אלומיניום מתוקנן בהדרגה, מנגנון הפיקוח על האיכות משתפר בהדרגה, ומשרד השיכון ופיתוח עירוני-כפר קידם נמרצות יישום הדרגתי של מערכת האחריות לכל החיים של חמשת הצדדים (בונה, מעצב, כללי קבלן, קונסטרוקטור ומפקח), ועם הפופולריות הנוספת של טכנולוגיית כבלי סגסוגת אלומיניום וידע על המוצר, מאמינים כי ריבוי המוצרים הנחותים והתת-סטנדרטיים בשוק ירוסן ביעילות. כתוצאה מכך, משתמשים בטווח הביניים יעקבו אחר משתמשים מתקדמים ובאמת יבחרו ויעשו שימוש טוב במוצרי כבלים מסגסוגת אלומיניום. משתמשים ברמה נמוכה בהחלט ישנו את הביקוש הנוכחי שלהם למוצרי כבלים מסגסוגת אלומיניום ויבחרו במותגי כבלים מסגסוגת אלומיניום בצורה רציונלית יותר. בטוח שהמותגים של מוצרי כבלים מסגסוגת אלומיניום חסכוניים ויכולים להבטיח בטיחות וללא סכנות נסתרות בשוק ימשכו עוד ועוד תשומת לב של משתמשים ובחירות בלתי נמנעות. שוק הכבלים של סגסוגת האלומיניום הפך מטיפוח ריק וקשה בשלב הראשוני של הקידום, לכאוס באמצע הטווח, וכעת הוא עבר בהדרגה לעבר רציונליות.

חברות צעירות שנכנסו למשפחת תעשיית הכבלים מסגסוגת האלומיניום פועלות במרץ כדי לכבוש את טכנולוגיית הכבלים מסגסוגת האלומיניום, לשפר את טכנולוגיית הייצור והטכנולוגיה, על מנת לייצר מוצרי כבלים מוסמכים בהקדם האפשרי. בנוסף להמשך שיפור טכנולוגיות ותהליכי הייצור ושיפור איכות ויציבות המוצר, כמה חברות מצטיינות שנכנסו לענף בשלבים המוקדמים גם משתמשות וקולטות באופן אקטיבי כלים וחשיבה מתקדמים כמו אינטרנט+, עובדות קשה כדי לתרגל את האומנות, לוקחים את הדרך של איכות, ומנצחים עם איכות. חפש פיתוח בריא ויציב של המיזם.

מנקודת המבט של התפתחות התעשייה ומגמות השוק, בתעשיית כבלי סגסוגת אלומיניום, כיוון ההתקדמות הטכנולוגית העתידית של החברה, מיצוב האיכות ודרישות התאמת המוצר כבר ברורות מאוד. רמת מותג המוצר בשוק הייתה ברורה בעצם עם טבילת הישרדות החזקים, הרכב קבוצות המשתמשים, חלוקת הצרכים וכוחות המיינסטרים המובילים את השוק. באופן כללי, תעשיית הכבלים מסגסוגת האלומיניום נכנסה לשלב של בגרות הדרגתית, מגמת הפיתוח ברורה ביסודה, מגמת הפיתוח בריאה ביסודה, והדרך מפותלת, אך העתיד מזהיר. ניהול השוק של כבלי סגסוגת אלומיניום נעשה סטנדרטי בהדרגה. ניהול השוק של כבלי סגסוגת אלומיניום נעשה סטנדרטי בהדרגה.

בהתפתחות הכלכלית והחברתית המהירה של היום, מול משברי אנרגיה חדשים ובעיות סביבתיות, כלי רכב קלים יכולים לשפר ביעילות את יעילות הדלק של כלי רכב, ובכך להפחית את פליטת המזהמים. בתהליך של קלת משקל רכב, נעשה שימוש נרחב בסגסוגות מגנזיום, סגסוגות אלומיניום וחומרי מתכת אחרים בשל היתרונות והמאפיינים שלהם. בעתיד, שיפורים טכנולוגיים ישמשו להפחתת עלויות החומרים, הגדלת ניצול החומרים ופיתוח חומרים ידידותיים לסביבה ואפשריים. חומרים חדשים הניתנים למחזור הם גם מגמה בלתי נמנעת במחקר ופיתוח של רכב קל משקל.

קישור למאמר זה: האם סגסוגת אלומיניום תהיה חומר ה-C-bit בעתיד?

הצהרה מחודשת: אם אין הוראות מיוחדות, כל המאמרים באתר זה מקוריים. אנא ציין את המקור להדפסה חוזרת: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

PTJ® מספק מגוון רחב של דיוק מותאם אישית עיבוד cnc סין services.ISO 9001: 2015 ו- AS-9100 מוסמכים. דיוק מהיר 3, 4 ו -5 צירים עיבוד CNC שירותים כולל כרסום, מתכת לפי מפרט הלקוח, מסוגלים לחלקים מתכתיים ופלסטיים במכונה עם סובלנות +/- 0.005 מ"מ. שירותים משניים כוללים CNC וטחינה שחיקה, חיתוך לייזר, קידוח , יציקת מתכת , מתכת והטבעה . אספקת אבות טיפוס , ריצות ייצור מלאות , תמיכה טכנית ובדיקה מלאה . משרת את רכב, תעופה וחלל, עובש ומתקן, תאורת led,רפואי, אופניים, וצרכנים אלקטרוניקה תעשיות. אספקה ​​בזמן. ספר לנו קצת על תקציב הפרויקט שלך וזמן המסירה הצפוי. אנו אסטרטגיה איתך לספק את השירותים המשתלמים ביותר שיעזרו לך להגיע ליעד שלך, ברוך הבא לפנות אלינו ( sales@pintejin.com ) ישירות לפרויקט החדש שלך.