Vor kurzem hat die Russische Nationale Forschungsuniversität für Technologie eine kostengünstige Aluminiumlegierung entwickelt, die hohen Temperaturen von 400 ° C standhält. Im Vergleich zu anderen ähnlichen Legierungen ist die Lager Bereich ist 100℃ bis 150℃ höher. Es wird erwartet, dass es den Schienenverkehr, die Luftfahrt sowie das Gewicht und den COXNUMX-Fußabdruck anderer Geräte erheblich reduzieren wird. Im Zusammenhang mit COXNUMX-Neutralität und Leichtbau untersucht mein Land auch aktiv das Entwicklungsmodell des „Ersatzes von Aluminium durch Stahl“, um die Entwicklung der Aluminiumlegierungsindustrie zu fördern.

Marktgröße der Aluminiumlegierungsindustrie

Aufgrund der Vorteile der hohen Temperaturbeständigkeit, der Wiederverwertbarkeit und der geringen Kosten wurden in den letzten Jahren Aluminiumlegierungen auf verschiedenen Gebieten weit verbreitet verwendet. Die Marktgröße der Aluminiumlegierungsindustrie im Jahr 2017 betrug 2011.118 Milliarden Yuan, und im Jahr 2020 wird sie auf 276.553 Milliarden Yuan anwachsen. Es wird geschätzt, dass die Marktgröße der Aluminiumlegierungsindustrie im Jahr 299.755 2021 Milliarden Yuan und 331.834 weitere 2022 Milliarden Yuan erreichen wird.

In den letzten Jahren ist die Produktion von Aluminiumlegierungen in meinem Land weiter gestiegen. Im Jahr 2016 betrug die Produktion von Aluminiumlegierungen 74.5 Millionen Tonnen, und im Jahr 2020 wird sie auf 9.64 Millionen Tonnen steigen. Von Januar bis September 2021 betrug die Produktion von Aluminiumlegierungen 8.35 Millionen Tonnen, was einem Anstieg von 19.2 % gegenüber dem Vorjahr entspricht.

Entwicklungs- und Forschungsstand von Aluminiumlegierungsmaterialien im In- und Ausland

(1) Entwicklungs- und Forschungsstand von ausländischen Aluminiumlegierungsmaterialien

Im Allgemeinen hat die Entwicklung und Anwendung von Aluminiumlegierungsmaterialien in industriell entwickelten Ländern eine lange Geschichte, eine gute Grundlage, eine starke Forschungsansammlung, ein starkes System von Aluminiumlegierungsmaterialien und ein relativ hohes industrielles Technologieniveau. Insbesondere die Vereinigten Staaten, Russland und andere Industriemächte haben bereits früher Forschung und Entwicklung von Aluminiumlegierungsmaterialien durchgeführt und sich für eine große Anzahl von Aluminiumlegierungssorten beworben, die in Automobilen, Schiffen, der Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen weit verbreitet sind, und ein gewisses Maß an offenkundiger Hegemonie gebildet haben.

Im Automobilbereich ist eine Aluminiumlegierung ein wichtiges Material, um ein leichtes Automobil zu erreichen. Bezüglich der Aluminiumlegierungen der Serie 2XXX haben die Rey Lufi Company aus den Vereinigten Staaten und die Sibenet Company aus Frankreich nacheinander 2036-T4 und AU2G-T4 Aluminiumlegierungsplatten für Automobilkarosserien entwickelt. In Bezug auf die Aluminiumlegierungen der Serie 5XXX hat Alcoa Aluminiumlegierungen wie X5085-O und 5182-O für den Einsatz in Karosserieinnenblechen entwickelt. In Bezug auf die Aluminiumlegierungen der Serie 6XXX haben die Vereinigten Staaten 6009- und 6010-Gehäuse-Aluminiumlegierungsplatten entwickelt. Die Norwegian Hydro Aluminium Company[2] hat 360 die HHS2018-Legierung entwickelt. Im Vergleich zur 6082-Legierung ist die Zugfestigkeit um 10.8 % auf 360 N/mm2 erhöht und die Dehnungsrate erreicht 10 %. Später baute das Unternehmen auf dieser Basis auf. Entwickelte HHS400-Legierung mit einer Druckfestigkeit von 400 N/mm2, einer Streckgrenze von nicht weniger als 370 N/mm2 und einer Dehnungsrate von 8%. Es wird hauptsächlich im Automobilbau verwendet. Die US-amerikanische Kenlian Aluminium Company[2] hat die HSA6-Legierungsserie entwickelt. Die niedrigste Streckgrenze von stranggepressten Profilen aus HSA6-T6-Legierung beträgt 370 N/mm2 und die niedrigste Zugfestigkeit beträgt 400 N/mm2, was sich von der herkömmlichen Aluminiumlegierung unterscheidet. 

Verglichen mit der Qualität von Vollaluminiumautos aus Materialien kann das Gewicht um mehr als 30% reduziert werden. Gegenwärtig engagieren sich fortgeschrittene ausländische Aluminium verarbeitende Unternehmen für die Entwicklung von kostengünstigen Automobilblechen. Die indische Novelis Aluminium Company hat die Legierung der AdvanzTM-Serie Ac5754R auf den Markt gebracht, um das Gewicht des Autos weiter zu reduzieren. Das Unternehmen hat auch mit Jaguar Land Rover Automotive Co., Ltd. zusammengearbeitet, um die Aluminiumlegierung AC-170PX mit hervorragenden Umform- und Falzeigenschaften [3] für den Einsatz in Außenblechen von Automobilblechen zu entwickeln. Auf der anderen Seite hat Okoninck in den Vereinigten Staaten erfolgreich eine neue Generation von Anlagen zur Herstellung von Automobilblechen entwickelt und die "Micro-Mill" -Technologie verarbeitet, die die Leistung von Aluminiumblechen für Automobilkarosserien und -bleche mit einer Steigerung um 20 % erheblich verbessert hat in der Gesamtleistung und eine Reduzierung der Kosten um 30 %. . Gegenwärtig wird auf dem Gebiet der Karosseriebleche von Automobilen die 6082-Aluminiumlegierung am häufigsten verwendet. In den vorderen und hinteren Antikollisionsträgern versuchen viele Unternehmen, extrudierte Profile der Serie 6XXX oder der Serie 7XXX zu verwenden.

Im Schiffsbereich hat sich die Anwendung von Aluminiumlegierungen auf Schiffen nach und nach ausgeweitet. Frühe Entwicklung im Ausland. Bisher wurden hauptsächlich Aluminiumlegierungen der Serie 5XXX und der Serie 6XXX für den Schiffsrumpf bzw. den Schiffbau verwendet. In Bezug auf verformte Aluminiumlegierungen [4] gibt es hauptsächlich: 5086 und 5456 Legierungen in den Vereinigten Staaten, 5083 Legierungen in Japan, N8 (5083) Legierungen in Großbritannien, AMr6 (5A06), AMr61, B48-4 (01980 ) und K48 in der ehemaligen Sowjetunion. -1, K48-2-Legierung. Russland hat hochfeste Al-Zn-Mg-Legierungen (wie 01970, 01975-Legierungen usw.) entwickelt, die Scandium enthalten (0.1% bis 0.3%). In Bezug auf Aluminiumgusslegierungen [4] gibt es hauptsächlich: die Legierungen BAП5, AП4M (ZL111), AП8 (ZL301), AП13, AП25, AП27 der Sowjetunion, die Vereinigten Staaten 356 (ZL101), SEM328 (ZL106), 514 (ZL302), 515, 518 (YL302) seine umfassenden Vorteile in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit, Schweißleistung, leichte Umformbarkeit und mechanische Eigenschaften.

Im Luft- und Raumfahrtbereich entwickeln sich moderne Aluminiumwerkstoffe für die Luft- und Raumfahrt in Richtung hoher Gesamtleistung, geringer Dichte, großer Spezifikationen, hoher Gleichmäßigkeit und Integration von Leistung und Struktur. Mit dem Ziel der Aluminiumlegierungen der Serie 2XXX haben Alcoa und Alcoa de France die Legierungen 2026 und 2027 mit hoher Festigkeit und hoher Schadenstoleranz entwickelt [5]. Seine Extrusionen (Stärke 12~82 mm) und Platten (Stärke 12~55mm) sind 20%~25% und 10% höher als 2024-Legierung. In Bezug auf die Aluminiumlegierungen der Serie 7XXX [5] haben Alcoa, Alcoa France und Aleris Alcoa hochfeste und zähe Aluminiumlegierungen mit geringer Abschreckempfindlichkeit entwickelt: 7085, 7140, 7081. In Bezug auf ultrahochfeste Aluminiumlegierungen hat Alcoa Frankreich hat die Legierung 7056-T79/T76 entwickelt, die in Flügelpaneelen von A380-Flugzeugen verwendet wird. In Bezug auf Al-Li-Legierungen hat Russland 1460 Legierungen entwickelt, und die Vereinigten Staaten haben Legierungen der Weldlite-Reihe und 2097, 2197 und 2195 Aluminium-Lithium-Legierungen entwickelt. Die US-amerikanische Kenlian Aluminium Corporation hat 2050 und 2198 Legierungen (Al-Cu-LiMg-Ag) mit geringer Dichte, hoher Zähigkeit und hoher Schadenstoleranz entwickelt. Im Jahr 2010 registrierte die American Kenlian Aluminium Corporation die Marke Airware für Legierungen der Al-Cu-Li-Serie. Gegenwärtig konzentriert sich die Nachfrage nach Aluminiumlegierungsmaterialien im Luft- und Raumfahrtbereich hauptsächlich auf hochfeste Legierungen der Serien 2XXX und 7XXX sowie auf Aluminium-Lithium-Legierungen mit niedriger Dichte.

(2) Entwicklungs- und Forschungsstatus von inländischen Aluminiumlegierungsmaterialien

Seit dem "13. Fünfjahresplan" haben die Aluminiumproduktionskapazität und das technische Niveau meines Landes große Fortschritte gemacht [1]. Im Jahr 2019 erreichte die Aluminiumproduktion 5.252 × 107 t und liegt damit weltweit an erster Stelle. mein Land hat LC4, LC9, LY12, 2A12, 2A16, 7A04, 7B04, 7A50, 7B50 und andere Serien von Aluminiumlegierungen unabhängig entwickelt[6,7] und die ersten, zweiten und dritten Generation von Aluminiumlegierungs-Materialverarbeitungstechnologiesystemen etabliert. In den letzten Jahren haben die Eigenschaften von neuen hochfesten und zähen Aluminiumgusslegierungen, Aluminium-Lithium-Legierungen der dritten Generation und Hochleistungs-Aluminiumlegierungsprofilen, die von meinem Land entwickelt wurden, das internationale fortschrittliche Niveau erreicht. In der "Chemical Composition of Wrought Aluminium and Aluminium Alloys" (GB/T 3190-2020) hat mein Land in den letzten 29 Jahren 10 inländische Aluminiumlegierungsmarken hinzugefügt. Unter ihnen war die Beijing University of Technology weltweit führend, um die Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie von erbiumhaltigen dispersionsverstärkten Aluminiumlegierungen zu beherrschen und 5 Legierungssorten zu entwickeln, darunter erbiumhaltiges kaltgewalztes Blech aus einer Aluminiumlegierung 5E83 und ein warmgewalztes Aluminiumlegierungsblech 5E06 -gewalztes Blech und heiß-extrudierte Wandpaneele. In der nationalen Norm [8] aufgeführt, wurde es in wichtigen Bereichen wie der Landesverteidigung und im Automobilbereich eingesetzt, und einige Sorten haben importierte Produkte ersetzt.

Mit dem Ziel des Strangpressprozesses und der Ausrüstung von Hochleistungsprofilen aus Aluminiumlegierungen haben CRRC und Universitäten Technologien zum Raffinieren, Reinigen und Homogenisieren von Aluminiumlegierungen entwickelt und groß angelegte Strangpressformen und -ausrüstung entwickelt, um die Entwicklung von Aluminiumlegierungsprofilen zu ermöglichen. Der Zyklus wird um 25 % verkürzt, die Kosten um 15 % gesenkt und die Ausbeute auf 62 % gesteigert. Die Northeastern University und die Dalian Jiaotong University entwickelten jeweils kontinuierliche Extrusions-Kurzflussverarbeitungstechnologien für flüssiges Metall, halbfestes Metall und festes Metall und realisierten die Industrialisierung, die in diesem technischen Bereich das internationale fortschrittliche oder führende Niveau erreichten. Shandong Nanshan Aluminium Co., Ltd. ist erfolgreich in die globale Lieferantenliste der Boeing Company aufgenommen worden. China Zhongwang Holdings Co., Ltd. hat nacheinander die Kontrollrechte von German Una Aluminium Co., Ltd. und Silver Yachts Ltd., einem Vollaluminium-Superyacht-Hersteller mit Sitz in Australien, erworben. Auf dem Schlachtfeld erschien eine große Anzahl fortschrittlicher Waffen aus wichtigen Aluminiumlegierungsmaterialien, die von Chinalco Northeast Light Alloy Co., Ltd., Southwest Aluminium (Group) Co., Ltd. und Northwest Aluminium Co., Ltd. bereitgestellt wurden. Darüber hinaus haben die Northeastern University, die Shanghai Jiaotong University, das China Aluminium Material Application Research Institute Co., Ltd. und die Jilin University bei hochfesten und hochleitfähigen verformbaren Aluminiumlegierungen, Aluminiumlegierungen für Automobile und Aluminiumgusslegierungen. Gegenwärtig werden einige Aluminiumlegierungsmaterialien mit den geistigen Eigentumsrechten meines Landes in Automobilen, Schiffen, der Luft- und Raumfahrt und anderen Bereichen verwendet.

Probleme im Bereich der Aluminiumlegierungsmaterialien in meinem Land

Es ist erwähnenswert, dass, obwohl die Aluminiumlegierungsmaterialien meines Landes in Bezug auf den industriellen Maßstab und das technische Niveau bemerkenswerte Ergebnisse erzielt haben, der Bau des modernen Industriesystems meines Landes spät begonnen hat und eine schwache Grundlage hat. Selbständig. mein land wird auch in zukunft für längere zeit ein wichtiges nachfrageland für wichtige grundstoffe sein, und die nachfrage nach anzahl und arten dieser materialien wird weiter zunehmen. High-End-Materialien machen jedoch keinen hohen Anteil am industriellen System aus, originelle Innovationen sind relativ klein und grundlegende gemeinsame Schlüsseltechnologien und intensive Verarbeitungstechnologien sind unzureichend entwickelt. Alcoa hat 30,000 Patente. Im Gegensatz dazu haben chinesische Unternehmen nur wenige Originalpatente und Hunderte von häufig verwendeten Marken. Allerdings gibt es in China nur sehr wenige eigene Forschung und Entwicklung. Gleichzeitig sind die Konsistenz, Einheitlichkeit und Stabilität der Produktqualität nicht hoch. . Die Qualitätsstabilität von vorgestreckten dicken Blechen und Hautblechen für große Flugzeuge und Pkw-Platten muss verbessert werden, und einige hochwertige Aluminiumbleche, -bänder und -folien sind noch immer auf Importe angewiesen. Darüber hinaus ist die umfassende Entwicklung der Aluminiumlegierungswerkstoffindustrie meines Landes ein ernstes Problem. Obwohl der industrielle Maßstab schnell wächst, gibt es wenig Forschung und Entwicklung. Die technologische Innovation der Integration von "Produktion, Studium und Forschung" ist schwach, und Universitäten und Unternehmen können die Vorteile der kollaborativen Innovation nicht nutzen. Daher ist es sehr wichtig, die Entwicklung der verwandten Forschung und Industrien schrittweise zu einer hohen Qualität, Innovation und Effizienz zu fördern.

Im Automobilbereich stehen die Bleche aus Aluminiumlegierungen für die Automobilindustrie meines Landes immer noch vor drei großen Problemen: ① Mangel an Aluminiumlegierungen für die Automobilindustrie mit unabhängigen Rechten an geistigem Eigentum, und hochwertiges Automobilaluminium wurde nicht serialisiert, was es schwierig macht, die individuellen Bedürfnisse von Automobilunternehmen; ② Anwendungen für Automobilbleche Unzureichender Aufbau einer technologischen Forschungs- und Entwicklungsplattform. Die Forschung muss verstärkt werden in Bezug auf fortschrittliche Umformung, Verbindung unterschiedlicher Materialien, kostengünstige und umweltfreundliche Teileherstellung und Oberflächenbehandlung; ③Die Anwendung von Aluminiumlegierungsprofilen in Fahrzeugen mit neuer Energie muss verstärkt und entsprechende technologische Innovationsplattformen eingerichtet werden. Entwicklung verwandter Produkte wie Karosseriestruktur, elektrisches Antriebssystem, Batterieträger, Hilfsrahmen, Oberflächenbehandlung, usw.

Im Bereich der Schiffe haben die marinen Aluminiumlegierungen meines Landes noch zwei technische Engpässe: Zum einen gibt es nur wenige Arten von Aluminiumlegierungen für Schiffe, und die Gesamtleistung und Qualitätsstabilität der Legierung sind niedriger als die der gleichen Marke im Ausland Länder; das andere sind Aluminiumlegierungsmaterialien für Schiffe. Die Anwendungstechnik spiegelt sich vor allem in der Schweißtechnik wider. Beim Rührreibschweißen und Laserschweißen klafft zwischen meinem Land und dem Ausland noch eine Lücke, die die Entwicklung von Aluminiumlegierungen für Schiffe einschränkt.

Im Luft- und Raumfahrtbereich weist mein Land bei der Forschung und Entwicklung und Anwendung von Aluminiumlegierungen für die Luft- und Raumfahrt immer noch einen erheblichen Rückstand zu den Industrieländern auf. Die Entwicklung neuer Legierungen in meinem Land befindet sich im Stadium der Nachahmung, und es wurden nur wenige Legierungsvarianten entwickelt; Die Grundlagen der Legierungstheorie sind wenig erforscht. Es gibt immer noch eine gewisse Kluft zwischen der Qualitätsstabilität und den Kosten der Luftfahrtmaterialprodukte meines Landes und importierten Materialien.

Marktnachfrage und Entwicklungstrend verschiedener Serien von Aluminiumlegierungsmaterialien

Die Marktnachfrage nach Aluminiumlegierungen bestimmt häufig die Typen, die Leistung und die Leistungsmerkmale von Aluminiumlegierungsprodukten. Aufgrund der großen Vielfalt an Aluminiumlegierungen sind der Entwicklungsprozess und der Status quo im In- und Ausland nicht gleich und einige Aluminiumlegierungen werden in den Bereichen Automobile, Schiffe und Luft- und Raumfahrt quer angewendet, daher wird dieser Teil klassifiziert und erklärt in Bezug auf die Aluminiumlegierungsserie.

(1) Aluminiumlegierung der Serie 2XXX

Die Aluminiumlegierung der Serie 2XXX (A1-Cu-Mg) hat eine hohe Zugfestigkeit, Zähigkeit und Dauerfestigkeit, gute Wärmebeständigkeit, Verarbeitungs- und Schweißeigenschaften und wird häufig in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Waffenindustrie verwendet. Die Hauptsorten sind 2A01, 2A02, 2A06, 2A11, 2A12 usw. Eine Reihe von Legierungen wie 2024, 2124, 2524, 2324 wurden entwickelt, um die Festigkeit, die Anpassung von Festigkeit und Zähigkeit sowie die Schadenstoleranz zu verbessern. Die Ausrüstungsmodelle meines Landes entwickeln sich hin zu geringem Gewicht, langer Lebensdauer, hoher Zuverlässigkeit und niedrigen Kosten und stellen höhere Anforderungen an die Bruchzähigkeit, Risswachstumsbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit der Rumpfhautmaterialien. Auf der Grundlage der dicken Platte der 2024-T351-Aluminiumlegierung wurden im Ausland 2324, 2624 und andere Aluminiumlegierungen mit hoher Schadenstoleranz mit unterschiedlicher Festigkeit, Zähigkeit, Ermüdung und Korrosionsbeständigkeit entwickelt, die für die untere Flügeloberfläche des Flügels geeignet sind, und realisiert installierten Anwendungen. Wir müssen dringend die Entwicklung von Aluminiumlegierungen der 2XXX-Serie mit hoher Schadenstoleranz durchführen. Zukünftig wird die Mikrolegierung von Verbundwerkstoffen eine wichtige Entwicklungsrichtung der hochfesten Aluminiumlegierungen der Al-Cu-Mg-Reihe sein.

(2) Aluminiumlegierung der Serie 4XXX

Gegenwärtig verwenden die Automobilkolben meines Landes hauptsächlich eutektische und untereutektische Al-Si-Legierungen, aber mit der kontinuierlichen Verbesserung der Motorleistungsanforderungen ist es schwierig, die Leistungsanforderungen zu erfüllen. Die übereutektische Al-Si-Legierung hat eine niedrige Dichte, einen niedrigen linearen Ausdehnungskoeffizienten, eine höhere Verschleißfestigkeit und Volumenstabilität. Verglichen mit untereutektischen und eutektischen Al-Si-Legierungen ist es ein idealerer Kolbenwerkstoff. Die Kolben aus eutektischer Al-Si-Legierung wurden im Ausland in Massenproduktion hergestellt und in Lastkraftwagen und Autos verwendet, wie die Legierung A390 in den Vereinigten Staaten, die Legierungen AC9A und AC8A (ZL109) in Japan und die Legierung A390 in Australien. Derzeit gibt es in meinem Land jedoch nur wenige Hersteller von Kolben aus eutektischer Al-Si-Legierung, und die meisten von ihnen sind auf Importe angewiesen. Darüber hinaus klafft eine große Kluft zwischen Aluminiumlegierungsmaterialien mit Turbolader für Automobile und dem Ausland. Hochleistungs-Aluminiumlegierungsmaterialien mit Turbolader für Automobile hängen hauptsächlich von Ländern wie Japan ab. Daher ist es zwingend erforderlich, wichtige Aluminiumlegierungsmaterialien für die Automobilindustrie für Hochleistungskolben und turbogeladene Laufräder zu entwickeln.

(3) Aluminiumlegierung der Serie 5XXX

Die Al-Mg-Legierung, insbesondere die Al-Mg-Legierung mit hohem Mg-Gehalt, hat eine hohe spezifische Festigkeit, gute Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit und wird ein sehr wettbewerbsfähiges Material in der zukünftigen Luft- und Raumfahrt, Hochgeschwindigkeitszügen, Ozeanen und anderen Bereichen werden. Derzeit sind Al-Mg-Legierungsplatten, -profile und -schweißdrähte für Luft- und Raumfahrt, Bahn, Schifffahrt und andere Anwendungen hauptsächlich auf Importe angewiesen. Der High-End-Schweißdrahtmarkt wird im Wesentlichen von der US-amerikanischen ALCOA monopolisiert. Die Legierungen ER5183 und ER5356 sind hauptsächlich auf Importe angewiesen, und Importe machen etwa den Umsatz aus. 70% der in Marineschiffen verwendeten Al-Mg-Legierung ist hauptsächlich von Russland abhängig. Herkömmliche Barren mit hohem Mg-Gehalt haben Dendriten, eine starke eutektische Phasenseigerung und eine schlechte Umformleistung entwickelt. Es gibt immer noch viele Probleme bei gegenwärtigen Verarbeitungsverfahren, wie zum Beispiel geringe Leistung, schlechte scheinbare Qualität, lange Verfahren, instabile Qualität und Wartezeit mit geringer Ausbeute. Subschnelles Erstarren und Formen kann die Ausscheidung von Mg hemmen und kann gleichzeitig feine gleichachsige Kristalle und nano-ausgefällte Phasen kontrollieren und erhalten, wodurch die Leistung und Gleichmäßigkeit des Materials stark verbessert werden. Daher wird erwartet, dass die Entwicklung einer Hochleistungs-Al-Mg-Legierung mit subschneller Erstarrung, kontinuierlicher rheologischer Extrusions- und Walztechnologie die Nachfrage nach hochwertiger Al-Mg-Legierung decken wird.

(4) Aluminiumlegierung der Serie 6XXX

Aluminiumlegierungsmaterialien der Serie 6XXX sind Schlüsselmaterialien in den Bereichen Schienenverkehr, Automobile und Elektronik. Seit den 1980er Jahren haben entwickelte Länder und Regionen wie Europa, Amerika und Japan Automobil-Aluminiumlegierungen und eingetragene Warenzeichen von 6009, 6016, 6010, 6111, 6022, 6082 usw. entwickelt, die ein relativ vollständiges Karosserieblech und ein stranggepresstes Material bilden , Schmiedestücke und andere Produktions- und Anwendungssysteme. Die Industrialisierung der Karosserieteile aus Aluminiumlegierung der Serie 6XXX meines Landes und Schmiedens hat gerade erst begonnen, und es gibt eine erhebliche Lücke. Die vom Ministerium für Industrie und Informationstechnologie meines Landes für die Schlüsselentwicklung vorgeschlagenen Bleche aus Aluminiumlegierungen für die Automobilindustrie sind: 6016-S, 6016-IH, 6016-IBR, 6A16-S, 6A16-IBR, 6022 usw. Die Dehnungsrate der typischen Aluminiumlegierungsbleche der Serie 6XXX beträgt A50 nicht weniger als 25 %, r-Wert nicht weniger als 0.60, 60 d Parkstreckgrenze Rp0.2 nicht weniger als 140 N/mm2, Erhöhung der Streckgrenze der Einbrennlackierung nicht weniger als 80 N/ mm2. Als Reaktion auf unterschiedliche Bedürfnisse hat sich die Entwicklung der Konstruktions-, Vorbereitungs- und Verarbeitungstechnologie von Aluminiumlegierungen der Serie 6XXX zu einem unvermeidlichen Entwicklungstrend entwickelt.

(5) Aluminiumlegierung der Serie 7XXX

Die Aluminiumlegierung der Serie 7XXX hat eine gute Spannungskorrosionsbeständigkeit, ist die höchstfeste Serie von Aluminiumlegierungen und ein international anerkanntes Rückgratmaterial für die Luftfahrt. Vor kurzem wurde im Ausland die Legierung 7055 (Al8Zn-2.05Mg-2.3Cu-0.16Zr) entwickelt, die im Zustand T620 eine Streckgrenze von über 77511 MPa aufweist und in Boeing 777-Flugzeugen verwendet wird, wodurch das Gewicht um 635 kg reduziert wird. Gegenwärtig fehlt der in der Luftfahrt verwendeten Aluminiumlegierung der 7XXX-Serie in meinem Land ein systematisches Legierungsdesign sowie eine systematische Herstellungs- und Verarbeitungstechnologie, und einige Produkte sind vollständig von Importen abhängig. Da großformatige Barren aus Aluminiumlegierung der Serie 7XXX viele Legierungselemente, ein breites Erstarrungsintervall, große Gussspannungen, eine leichte Oxidation/Segregation von Legierungselementen usw. aufweisen, ist die metallurgische Qualität der Barren schlecht und die Umformbarkeit bei Raumtemperatur ist gering. Es ist wichtig, neue Aluminiumlegierungen der Serie 7XXX zu entwickeln. Bedeutung.

(6) Aluminium-Lithium (Al-Li)-Legierung

Die Aluminium-Lithium-Legierung ist der in den letzten Jahren am schnellsten entwickelte Leichtbauwerkstoff in Luftfahrtmaterialien. Es hat die Eigenschaften niedriger Dichte, hohem Elastizitätsmodul, hoher spezifischer Steifigkeit, gutem Ermüdungsverhalten, Korrosionsbeständigkeit usw. Nach dem Ersetzen herkömmlicher Aluminiumlegierungen kann die Qualität um 10% bis 20% reduziert werden, die Steifigkeit wird um 15% erhöht ~20%. Das amerikanische Unternehmen ALCOA hat zu Beginn des 20. Jahrhunderts den „ALCOA Aviation 20/21 Plan“ ins Leben gerufen. Ziel ist es, die Kosten und das Gewicht von Luftfahrt-Aluminiumlegierungen innerhalb von 20 Jahren um 20 % zu reduzieren. Kenlian Aluminium hat 2050 und 2198 Aluminium-Lithium-Legierungen (Al-Cu-Li-Mg-Ag) mit geringer Dichte, hoher Zähigkeit und hoher Schadenstoleranz entwickelt. In meinem Land gibt es nur sehr wenige Al-Li-Legierungssorten, die unabhängig entwickelt wurden, und nur die Legierung 1420 wurde verwendet. Die im Passagierflugzeug C919 verwendete Aluminium-Lithium-Legierung wird von Alcoa bereitgestellt. In China können nur begrenzte Legierungsqualitäten wie 1420, 2195, 2197 und 2A97 hergestellt werden, und die Barren sind nur Brammen unter ((310 ~ 400) × 1280 × 4000 mm und runde Barren unter φ 650 mm. In High-End-Luftfahrtanwendungen haben Brammen (2B16) mit einer Dicke von mehr als 60 mm und einer Breite von mehr als 1500 mm (2B16) und Barren (2B16) mit einem Durchmesser von mehr als 1500 mm noch keine industrielle Produktion erreicht . Daher ist es von großer Bedeutung, ein neues Aluminium-Lithium-Legierungsdesign, eine supergroße Barrenvorbereitung und eine Tiefbearbeitungstechnologie zu entwickeln.

(7) Hitzebeständige Aluminiumlegierung

Hitzebeständige Aluminiumlegierungen können Si, Fe, Ni, Ag, seltene Erden und andere Elemente kontrollieren, um Aluminiumlegierungen gegen Oxidation und Kriechen bei hohen Temperaturen beständig zu machen [9]. Es ist ein wichtiger Grundstoff in den Bereichen Luft- und Raumfahrt, Automobil und Schienenverkehr. . Herkömmliche hitzebeständige Aluminiumlegierungen sind: 2519, 2618, 2219, 2D70 usw. Mit der rasanten Entwicklung der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie werden höhere Anforderungen an hitzebeständige Aluminiumlegierungen gestellt. Die neue Generation von Kampfflugzeugen hat eine hohe Reisegeschwindigkeit und die Arbeitstemperatur der Rumpfhaut liegt über 150 ° C. Derzeit liegt die Dauergebrauchstemperatur von hitzebeständigen Aluminiumlegierungen wie 2618, АК4-1ч und 2D70 alle unter 150℃. Die Entwicklung neuer hitzebeständiger Aluminiumlegierungen ist wahrscheinlich ein Muss.

(8) Al-Sc-Legierung mit extrem niedrigem Scandium (Sc)-Gehalt

Die Al-Sc-Legierung hat hervorragende Eigenschaften wie hohe Festigkeit, gute Plastizität und Korrosionsbeständigkeit und ist nach der Al-Li-Legierung zu einer neuen Generation von Leichtbaumaterialien für die Luft- und Raumfahrt, Schiffe usw. geworden. Die Zugfestigkeit der Al-Mg-Legierung, die Spuren von Scandium enthält, ist 30% höher als die der 5083-Legierung, und die Streckgrenze ist mehr als doppelt so hoch. Seine Schweißbarkeit entspricht der herkömmlicher Legierungen der Serie 5XXX. Die mechanischen Eigenschaften der Wärmeeinflusszone und der Schweißnaht sind ungefähr gleich denen der Matrix und die Korrosionsbeständigkeit entspricht der der 5083-Legierung. Durch den Ersatz von Legierungen der Serie 5XXX oder der Serie 6XXX für Luft- und Raumfahrtteile können erhebliche Reduzierungen erreicht werden. Es ist auch ein ausgezeichnetes Material für Automobile und Schienenfahrzeuge. Russland ist weltweit führend bei der Entwicklung scandiumhaltiger Aluminiumlegierungen und hat Al-Mg-Sc, Al-Mg-Li-Sc, Al-Zn-MgSc, Al-Zn-Mg-Cu-Sc, Al-Cu-Mg-Sc-Legierung, der Scandiumgehalt beträgt 0.18% ~ 0.5%. Um die Anwendung von Aluminium-Scandium-Legierungen in der Luft- und Raumfahrt und in Automobilen zu fördern, hat das Ministerium für Industrie und Informationstechnologie meines Landes scandiumhaltige Aluminiumlegierungen als eines der vorrangigen neuen Materialien für die Entwicklung ausgewählt. mein land ist reich an scandiumressourcen, und es wurde eine produktionslinie zur extraktion von hochreinem scandiumoxid gebaut, die den grundstein für die entwicklung von aluminium-scandium-legierungen legt.

(9) 500 MPa-Klasse heiß Stempeln Aluminiumlegierung für Automobile

Die heißprägenden hochfesten Aluminiumlegierungsmaterialien meines Landes sind immer noch leer. Die Kombination neuer Materialien und neuer Umformverfahrensentwicklungen ist ein wirksames Mittel, um die Umformung von hochfesten Automobilteilen aus Aluminiumlegierungen zu lösen. Konzentration auf Legierungen der 7XXX-Serie, aktive Erforschung von 2XXX-Legierungen und Entwicklung von Aluminiumlegierungsmaterialien zum Heißprägen der 500-MPa-Klasse, die wichtige Perspektiven für die Herstellung komplex geformter Automobilteile bieten.

(10) Verbundwerkstoffe auf Aluminiumbasis

Aluminium-Stahl-Mehrschichtverbundplatte: Die effektive Verbindung von Aluminium- und Stahldeck ist zu einem der einschränkenden Faktoren für den Leichtbau der Aufbauten großer Schiffe geworden. Die Übergangsverbindung aus Aluminium-Stahl-Verbundwerkstoff, die zum Schweißen zwischen Aluminium- und Stahlrumpf verwendet wird, bietet eine Lösung, um das herkömmliche Nietverfahren zu ersetzen. Honda hat die Fügetechnologie von Stahl und Aluminium entwickelt, die weltweit auf seriengefertigte Autorahmen angewendet wird. Gegenwärtig werden die in China verwendeten Aluminium-Stahl-Verbundverbindungen hauptsächlich aus dem Ausland importiert und der Preis beträgt 4 × 105 CNY/t. Bei den großen Schiffen der Zukunft werden höhere Schweißtemperaturen, höhere Traglasten und stärkere Verbindungsschnittstellen für Übergangsverbindungen benötigt, und es besteht dringender Bedarf, leistungsstarke Aluminium-Stahl-Verbindungen zu entwickeln.

Verbundwerkstoffe aus Aluminiumlegierungen für Autokühler: Verbundfolien, -streifen und -platten aus Aluminiumlegierungen sind Schlüsselmaterialien für die Herstellung von gelöteten Wärmetauschern wie Autoklimaanlagen, Radiatoren und Händetrocknern. Das Verbundmaterial wird durch Laminieren und Walzen von 2 bis 3 Arten von Legierungen hergestellt. Die Überzugsschicht besteht hauptsächlich aus einer Legierung mit hohem Siliziumgehalt oder einer Legierung mit niedrigem Potenzial, wie 4004, 4045, 4047, 4A13, 7A01-Legierung usw. Das Kernmaterial besteht hauptsächlich aus 3003, 3003 + 1.5 % Zn und 3004-Legierung usw.

Aluminiumwabenplatte: normalerweise bestehend aus zwei dünnen und starken Platten und einem mittleren Wabenkern. Es hat die Vorteile von geringem Gewicht, hoher Festigkeit, hoher Steifigkeit, guter Stabilität, Wärmedämmung, Schalldämmung usw. Es wurde in Flugzeugen, Zügen, Schiffen usw. verwendet. Verwendet in. Die auf dem Markt vorhandenen Produkte sind im Allgemeinen klebend Produkte, mit Ausnahme der importierten Materialien für die Luftfahrt, bei denen es sich um geschweißte Produkte handelt. Die Platten lassen sich in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit, starken Vibrationen und hohen Temperaturen leicht entschleimen. Die Entwicklung von leichten, hochfesten, korrosionsbeständigen und lötbaren Wabenstrukturplatten und Kernplatten ist der Entwicklungstrend bei Wabenplatten. Einige ausländische Länder entwickelten in den frühen 1990er Jahren gelötete Aluminiumwabenplatten und entwickelten hochfeste, alterungsgehärtete, korrosionsbeständige und lötbare Wabenmaterialien. In den letzten fünf Jahren hat die Wabenaluminiumproduktion meines Landes eine durchschnittliche Wachstumsrate von 22 % aufrechterhalten. Im Jahr 2012 erreichte allein die Marktkapazität von Aluminium-Klebewabenprodukten auf dem Baumarkt meines Landes 7.674 Milliarden Yuan. Es wird geschätzt, dass die Nachfrage nach hochfesten und korrosionsbeständigen Wabenverbundplatten bis 2035 7 × 107 m2 erreichen wird, und die Aussichten sind sehr breit.

Entwicklungsperspektiven der Aluminiumlegierungsindustrie

1. Richtlinien sind gut für die Entwicklung der Aluminiumlegierungsindustrie

Im Vergleich zu anderen Metallmaterialien hat Aluminiumlegierung umfassende Vorteile wie Grün, Umweltschutz, hohe Effizienz, hohe Präzision und Recyclingfähigkeit. In den letzten Jahren wurde die Aluminiumlegierungsindustrie durch nationale Industriepolitiken gefördert und unterstützt. Aktive Förderung der neuen Prinzipien und neuen Technologien neuer leichter und hochfester Materialien und Konzentration auf die Erforschung und Entwicklung neuer leichter Materialien/Strukturintegration, intelligentes, flexibles Design und Fertigungstechnologie von fortschrittlichen Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen, Titanlegierungen und andere leichte und hochfeste Materialien Forschung und Entwicklung. Die Anwendung von Aluminiumlegierungen aktiv fördern, was der Entwicklung der Aluminiumlegierungsindustrie zugute kommt. Die spezifischen Richtlinien sind wie folgt:

2. Leichte Automobile fördern die steigende Nachfrage nach Aluminiumlegierungen

Leichte Materialien sind der direkteste und effektivste Weg, um das Gewicht von Automobilen zu reduzieren. Im Vergleich zu Stahl hat Aluminiumlegierung eine geringere Dichte und ein größeres Potenzial zur Gewichtsreduzierung; Im Vergleich zu Magnesiumlegierungen hat es niedrigere Kosten und einen ausgereifteren Umformprozess und Verbindungsverfahren. Darüber hinaus hat Aluminium eine große Reserve, eine gute Korrosionsbeständigkeit und eine hohe Recyclingquote. Daher wurde es allmählich zum Mainstream-Material für den Leichtbau von Automobilen, was das Wachstum der Nachfrage nach Aluminiumlegierungen fördert und den Anstieg des Verbrauchs von Aluminiumlegierungen weiter vorantreibt.

Die Anwendung von Aluminiumlegierungen im Automobilleichtbau umfasst hauptsächlich Schmiedestücke aus Aluminiumlegierungen, Metall Druckgusss, Strangpress- und Ziehprodukte aus Aluminiumlegierungen usw.

Aluminiumgusslegierung ist die am weitesten verbreitete Legierung im aktuellen Automobil-Leichtbauprozess. Es wird hauptsächlich in Automobilmotoren, Chassis, Radnaben und anderen Strukturen verwendet. Der Motor wurde als das "Herz" des Automobils bezeichnet, im Zylinderkopf, Zylinderblock, Kolben usw. Das Aufbringen einer Aluminiumlegierung auf die Teile kann nicht nur das Gesamtgewicht des Motors effektiv reduzieren, sondern auch die im Motor erzeugte Wärme zeitgerecht arbeiten und die Arbeitseffizienz des Motors verbessern.

Die Schweißbarkeit von Aluminiumlegierungsblechen ist während des Gebrauchs schlechter als die von Stahl, was die Schweißleistung und Schweißqualität von Aluminiumlegierungsblechen verbessert und den Anwendungsbereich von Aluminiumlegierungen vergrößert. Anwendung der Warmumformtechnologie, der superplastischen Umformtechnologie und der elektromagnetischen Koinzidenzumformtechnologie zur Verbesserung der Umformbarkeit und Umformqualität von Aluminiumlegierungsplatten.

Gegenwärtig werden zusätzlich zu herkömmlichen Aluminiumlegierungsmetallmaterialien Verbundmaterialien auf Aluminiumbasis aufgrund ihrer Vorteile der geringen Dichte, der hohen Festigkeit und der hohen Korrosionsbeständigkeit in der Leichtbaufertigung von Automobilen weit verbreitet verwendet. Im Vergleich zu herkömmlichen Gusskolben reduzieren die Kolben von Automobilmotoren ihr Gewicht um etwa 10 %, während ihre Wärmeableitungsleistung um das Vierfache erhöht wird. Eingeschränkt durch Preis- und Produktionsqualitätskontrolle, haben sich Verbundwerkstoffe auf Aluminiumbasis noch nicht in großem Umfang etabliert, haben aber bei einigen Autoteilen ihre hervorragende Leistung gezeigt.

3. Die Ausweitung der Anwendungsfelder von Aluminiumlegierungen fördert die Entwicklung der Industrie

Aluminiumlegierung ist das in der Industrie am häufigsten verwendete Nichteisenmetall-Strukturmaterial. Gegenwärtig hat sich die Aluminiumlegierungsindustrie zu einem relativ reifen Markt entwickelt. Da die kohlenstoffarme Wirtschaft aufgrund der steigenden Marktnachfrage und der Verbesserung der Aluminiumverarbeitungstechnologie zum allgemeinen Trend geworden ist, wird die Anwendung von Aluminiumlegierungen in High-End-Bereichen wie Fahrzeugen mit neuer Energie, Hochgeschwindigkeitszügen, Schiffen, und die Luftfahrt hat sich immer weiter verbreitet. Es wird erwartet, dass die Anwendung von Aluminiumlegierungen Die kontinuierliche Exploration und Erweiterung des Feldes wird die Entwicklung der Aluminiumlegierungsindustrie weiter fördern.

4. Das Muster der Kabelindustrie aus Aluminiumlegierungen nimmt allmählich Gestalt an

Da die Marktverwaltung von Kabeln aus Aluminiumlegierungen nach und nach standardisiert wird, wird der Qualitätsüberwachungsmechanismus nach und nach verbessert und das Ministerium für Wohnungsbau und Stadt-Land-Entwicklung hat die schrittweise Einführung des Fünf-Parteien-Systems der lebenslangen Verantwortung (Bauherr, Planer, General) energisch vorangetrieben Auftragnehmer, Konstrukteur und Vorgesetzter) und mit der weiteren Popularisierung der Kabeltechnologie und des Produktwissens aus Aluminiumlegierungen wird davon ausgegangen, dass die Verbreitung minderwertiger und minderwertiger Produkte auf dem Markt wirksam eingedämmt wird. Infolgedessen werden mittelständische Benutzer High-End-Benutzern folgen und wirklich Kabelprodukte aus Aluminiumlegierung wählen und gut nutzen. Benutzer auf niedriger Ebene werden definitiv ihre aktuelle Nachfrage nach Kabelprodukten aus Aluminiumlegierung ändern und sich rationaler für Kabelmarken aus Aluminiumlegierung entscheiden. Es ist sicher, dass die Marken von Kabelprodukten aus Aluminiumlegierung, die kostengünstig sind und Sicherheit garantieren und keine versteckten Gefahren auf dem Markt aufweisen, die Aufmerksamkeit der Benutzer und die unvermeidlichen Entscheidungen auf sich ziehen werden. Der Markt für Kabel aus Aluminiumlegierungen hat sich von einer leeren und schwierigen Bearbeitung in der Anfangsphase der Werbung zu einem mittelfristigen Chaos entwickelt und hat sich nun allmählich in Richtung Rationalität bewegt.

Junge Unternehmen, die in die Familie der Aluminiumlegierungskabelindustrie eingetreten sind, arbeiten hart daran, die Kabeltechnologie aus Aluminiumlegierungen zu erobern, die Produktionstechnologie und -technologie zu verbessern, um so schnell wie möglich qualifizierte Kabelprodukte herzustellen. Neben der kontinuierlichen Verbesserung der Produktionstechnologien und -prozesse sowie der Verbesserung der Produktqualität und -stabilität setzen einige herausragende Unternehmen, die in der Frühphase in die Branche eingetreten sind, auch aktiv fortschrittliche Tools und Denkweisen wie Internet + ein und arbeiten hart daran, das Handwerk zu üben, den Weg der Qualität gehen und mit Qualität gewinnen. Streben Sie eine gesunde und stetige Entwicklung des Unternehmens an.

Aus der Perspektive der Branchenentwicklung und der Markttrends sind in der Kabelindustrie aus Aluminiumlegierungen die zukünftige Richtung des technologischen Fortschritts, die Qualitätspositionierung und die Produktanpassungsanforderungen des Unternehmens bereits sehr klar. Das Niveau der Produktmarke auf dem Markt war mit der Taufe des Überlebens des Stärkeren, der Zusammensetzung der Benutzergruppen, der Verteilung der Bedürfnisse und den marktführenden Mainstream-Kräften im Wesentlichen klar. Im Allgemeinen hat die Kabelindustrie aus Aluminiumlegierungen eine allmähliche Reifephase erreicht, der Entwicklungstrend ist im Wesentlichen klar, der Entwicklungstrend ist im Wesentlichen gesund und der Weg ist gewunden, aber die Zukunft ist rosig. Das Marktmanagement von Kabeln aus Aluminiumlegierungen wird sukzessive standardisiert. Das Marktmanagement von Kabeln aus Aluminiumlegierungen wird sukzessive standardisiert.

In der heutigen rasanten wirtschaftlichen und sozialen Entwicklung angesichts neuer Energiekrisen und Umweltproblemen können leichte Fahrzeuge die Kraftstoffeffizienz von Fahrzeugen effektiv verbessern und dadurch den Schadstoffausstoß reduzieren. Im Prozess des Leichtbaus von Automobilen werden Magnesiumlegierungen, Aluminiumlegierungen und andere Metallmaterialien aufgrund ihrer Vorteile und Eigenschaften weit verbreitet verwendet. Künftig werden technologische Verbesserungen genutzt, um Materialkosten zu senken, die Materialausnutzung zu erhöhen und umweltfreundliche und praktikable Materialien zu entwickeln. Auch in der Forschung und Entwicklung des automobilen Leichtbaus sind recycelbare neue Materialien ein unvermeidlicher Trend.

Link zu diesem Artikel: Wird Aluminiumlegierung in Zukunft das C-Bit-Material sein?

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