據有關資料統計,截至2005年,中國在產的鋁擠壓廠650家左右,擠壓生產線約3000條,鋁擠壓材總生產能力570萬噸,2005年鋁擠壓材產量406萬噸。企業數量、生產能力、產量均居世界第一,已成為世界鋁擠壓材生產大國。并且經過近幾年產品結構的調整和市場調節,擠壓廠數減少,產品出口增加,成為世界上最主要的鋁型材出口和凈出口國家。2006年出口量達到了創紀錄的68萬噸,占世界鋁型材出口總量的45%以上,成為世界最主要的鋁型材生產基地。雖然我國已成為鋁型材生產和消費大國,但與世界鋁型材生產強國間的差距還很大。我國鋁型材消費還主要集中在建筑業,占總消費量的75%左右,而世界發達國家如日本和北美,其建筑型材消費量分別占總消費量的62.5%和44.5%。這種差距一方面反映了我國建筑業的篷勃發展,另一方面也反映出我國在工業鋁型材的生產、開發和應用方面的不足,同時也預示著我國工業用鋁型材存在著巨大的市場和發展空間。產量逐年上升一般來講,工業鋁型材是指除建筑門窗、幕墻、室內外裝飾及建筑結構用鋁型材以外的所有鋁型材。工業鋁型材有部分是通用材,斷面相對比較簡單,如角材、槽材、丁字型材等,但更多是專用材,不同行業有不同的用材,有些更是薄壁、寬高比大、長度可達20多米,不但對性能要求較高,而且對斷面公差、平直度等都有嚴格的要求。工業用鋁型材主要為6XXX、7XXX系合金,熱處理狀態大多為T5和T6,絕大多數產品不需要表面處理,但對合金成分、尺寸精度、機械性能和表面質量等都有嚴格的要求,屬于擠壓型材領域內高技術含量產品,對生產工藝和設備有著較高的要求。因此,工業型材的生產技術也往往代表著一個國家的鋁擠壓生產水平。隨著鋁擠壓材加工新技術的研發(如難變形材料加工技術)、新產品的開發,工業鋁擠壓材的應用越來越廣。在工業用鋁擠壓材中,型材占了很大的比重,使用遍及各行各業。在工業發達國家中,交通運輸業用型材在工業擠壓材中占有較大的比重,大型軌道車輛型材質量要求高、生產難度大,更代表著擠壓生產的先進技術水平。國內鋁擠壓材從上世紀末開始進入產量大幅增長時期。據中國有色金屬工業協會統計,2000年至2005年,國內鋁擠壓材產量年均增長超過35%,其中鋁型材產量約占85~90%,成為鋁加工材中增長最快的品種。2005年,我國鋁擠壓材表觀消費量為375萬噸左右,其中建筑、交通運輸和機械制造行業的消費仍位居前三位,其對擠壓材的需求約分別占65%、12%和10%。
大擠壓機數量居世界第一我們一般稱擠壓能力≥50MN的為大型擠壓機,能力≥80MN的為特大型擠壓機。我國最早的大型擠壓機是上世紀50年代由前蘇聯引進的2臺50MN水壓單動擠壓機,隨后在70年代我國自行設計和制造了125MN和80MN水壓雙動擠壓機,這些擠壓機主要是為生產軍工產品而設計的,并不適合生產工業鋁型材。90年代中期,開津鋁合金廠從意大利引進了55MN油壓單動擠壓機并配套成適合生產工業型材的生產線,這是我國第一條大型工業型材擠壓生產線。本世紀初,隨著軌道車輛輕量化的發展,車輛型材的需求已提到議程上來了,首先是西南鋁把原來的80MN水壓機改造成油壓機并配套成適合生產大型工業材的特大型擠壓生產線,吉林麥達斯(原遼源泉鋁材廠)也建成了75MN大型工業材生產線。隨后,山東叢林集團也建成了90/100MN油壓雙動擠壓生產線和80MN油壓單動擠壓機生產線。遼寧忠旺不甘落后,分別從西重所和大重訂購了125MN、75MN和55MN擠壓機,形成了3條大型擠壓生產線,主要用于大型管母線、車輛型材和其它工業型材的生產。遼源利源、臺山金橋、廣東興發、廣東亞鋁也相繼建成了60MN擠壓生產線。
更值得一提的是,在我國西北地區,青海國鑫公司于2007年初訂購了100MN油壓雙動擠壓生產線和55MN油壓雙動反向擠壓生產線,形成了一股大型擠壓機熱,在幾年內投產了多臺特大型擠壓機,這股大型擠壓機熱還在繼續,還有幾條大型、特大型擠壓生產線正在籌建或建設中。據不完全統計,目前全世界已投產的擠壓力大于50MN的鋁材擠壓機約有65臺左右。美國擁有大型擠壓機最多,達20臺,超過100MN的就有4臺,最大的擠壓力達155MN;俄羅斯有10臺,大部分是80年代以前投產的,水壓機居多;日本有4臺,擠壓力最大的是95MN;德國有5臺,擠壓力最大的是100MN;韓國、波蘭、瑞士、挪威、瑞典各有1臺大型擠壓機,擠壓力在65MN-90MN之間;意大利有3臺大型擠壓機。就目前我國擁有大型、特大型擠壓機數量而言(約20臺),已經和美國擠壓機數量相同,并列世界第一。幾種典型產品市場分析我國工業鋁型材的開發主要集中在散熱器型材、集裝箱型材、軌道車輛型材和電力行業用型材,這幾類型材用量最大,占工業鋁型材總量的一半以上。散熱器型材。散熱器型材是開發得較早的。一些大規格散熱器型材斷面大、齒高、壁薄、間隙小,生產雖有一定難度,但由于對材質、精度等的要求都不高,只要有了大型擠壓機,生產這類型材并不困難,這類型材的年消費量估計超過100kt。集裝箱型材。集裝箱型材是近年來成功開發的一類產品,無論是材質還是尺寸公差都能較好地滿足使用要求,目前僅中國的鋁制集裝箱的年產量就已超過16萬TEU,鋁型材用量約50kt。隨著國際物流業集裝箱化程度的不斷提高,據預測,到2010年,集裝箱鋁型材需求量約達到100kt左右。軌道車輛型材。我國軌道車輛型材還處于開發階段。目前主要集中在地鐵車輛和城市軌道車輛上,鐵路客車、貨運車、運煤車等還未提到議程上來。因此,軌道車輛型材在目前雖然是最具發展潛力的,但也不可能一下子就有較大的發展。在未來幾年內,除了幾個城市的地鐵和輕軌列車的建設外,還規劃建設幾條高速鐵路,鋁制車輛型材需求可能達幾千輛,大型材需求量估計在30-40kt左右。
日本是發展鋁制車輛最早的國家,從上世紀60年代就開始發展鋁制車輛。經過幾十年的努力才發展到今天的水平,但車輛用材占大型材的比例并不高,更多的大型材是用于其他行業。西歐是工業較發達的地區,也是軌道車輛輕量化發展較好的地區,鋁制客車已達80%。西歐的大型擠壓機也只有10多臺,其中特大型擠壓機只有2-3臺,西歐也是大型材生產較多的地區,其中德國的大型材產量就達100kt,大型材的使用分布在各行各業。我國車輛型材生產較好的是吉林麥達斯鋁業,2004年產量達8kt,占了全國產量的70%,2005年的合同額占了全國的80%。我國其他行業大型材開發使用不多,如機械制造業、汽車業、造船業等,這些行業是今后大型材的主要增長點,但要等這些行業發展到一定水平后才可能大量采用鋁型材,在近期內不能對這些行業有較大的奢求。近年來,我國掀起了一股建設大型、特大型擠壓生產線的熱潮,包括已建成的和在建的大型工業擠壓生產線有20條。據不完全統計,其中能生產車輛型材的約7~8條,其產能遠遠超過100kt,從市場需求來看,恐怕到2010年我國大型擠壓材的年需求量也難以達到100kt,因此,這些大型、特大型生產線面臨著殘酷競爭的局面。電力行業用型材。目前,我國正處在電站和供電線路建設的高潮之中,每年新增裝機容量的數量達到8000-10000萬千瓦。
隨著科學技術的進步,各種輸變電用材料也不斷更新,用于輸變電的母線材料,已由原來的實心純鋁母線,發展為鋁合金管母線。這種管母線與實心母線相比,具有強度高、剛性好、安裝簡便、減少電損、節約材料、維修省時、省力、大幅度節省占地面積等優點,是非常理想的母線材料。但是,這種管母線直徑要求大,最大規模達到500mm,質量要求高,導電率要求嚴格,需要大噸位擠壓機生產,生產難度較大。發展潛力很大但有待時日工業鋁型材大多是各行各業的專用材,需要用戶和生產企業共同去開發。眾所周知,工業鋁型材大多是各行各業選擇來作代用材的,鋁型材具有可取代鋼材或其他材料的優異性能,會促進行業產品的升級和帶來良好的經濟效益,但鋁型材的價格高于被取代材料的價格也是不可忽視的,這往往是妨礙型材被廣泛采用的重要因素。我國整體工業水平還比較落后,很多產品的升級換代還未提到議程上來,我國的經濟建設和社會消費往往更注重一次性投資,欠缺長遠效益的考慮,這就導致了很多產品不能及時升級換代,不能使用更優異的取代材料,只能用較廉價的材料來維持現狀,盡量保持產品的低價值,以期贏得用戶。
因此,只有在整體工業水平提高和社會消費水平提高到一定程度后,人們很自然就會關注到長遠效益和其他條件上。因此,工業鋁型材的發展不會像有些人預測的那樣近期就會有較大的發展,而只能是逐步發展。目前,鋁型材的發展還是以建材為主,拉動工業鋁型材的發展,工業鋁型材占鋁型材的比例不會有很大的改變,工業鋁型材的發展潛力很大,但這個潛力恐怕不是近期就能發掘出來的。我國工業鋁型材的開發較晚,大多數的企業都是在生產建筑鋁型材的基礎上進行開發的,我國專門生產工業鋁型材的企業并不多。建筑鋁型材的合金為單一的6063合金,而工業鋁型材除了6063合金外,還有其他品種的合金,有些需要水淬火才能滿足機械性能的要求,因此,不是所有的工業鋁型材都適合在建筑鋁型材的機列上生產,這也限制了一些企業對工業鋁型材的開發。我國大型、特大型擠壓機列大都按生產工業鋁型材來設計的,但中小擠壓機適合生產工業鋁型材的并不多,而且生產建筑鋁型材的擠壓機大多是16MN以下的擠壓機,20MN-40MN范圍的擠壓機占的比例很小。除了大型擠壓機外,其他擠壓機的裝備水平普遍落后,對生產高精度型材也是很不利的。
工業鋁型材除了大規格型材外,更多的是中小規格的型材,在工業型材中占有較大的比重,品種規格多、批量小是其特點,而且有些行業的用材還未開發,這比大型材可能更具有潛力。幾點具體建議適當考慮減緩大型、特大型擠壓生產線的建設。我國已建成和在建的大型、特大型鋁擠壓材生產線有十多條,生產能力超過100kt/a,大大超過近期內大型擠壓材的需求量。近些年來上的大型、特大型擠壓生產線大多是以軌道車輛型材為目標建設的,但軌道車輛型材的需求很有限,幾條擠壓生產線都建成后,由于需求與產能相差較大,如果不能加大在其它行業大型材需求的開發力度,必然會在軌道車輛型材生產線上引起激烈的競爭,現在再上大型擠壓生產線可能會使企業處于非常被動的局面。加大工業鋁型材的開發力度。工業鋁型材的需求一方面受整體工業水平的限制,另一方面也與開發力度不足有關。
目前,工業鋁型材大多是根據用戶已有需求來開發的,有些行業開發能力很強,如軌道車輛制造業、汽車制造業等,但有些小行業缺乏自身開發能力,或還未意識到可用工業鋁型材取代現用的材料,這就需要生產企業協助用戶去開發代用的工業鋁型材,要做到這一點,就需要走出去對各行各業的用材作詳細的調查,找出適合用鋁型材來取代的用材,通過這些開發,可擴大工業鋁型材需求的市場,特別是大型工業的開發,增加市場需量可減輕在建的大型、特大型擠壓生產線建成后所面臨的激烈競爭局面。提高工業鋁型材的整體生產技術。工業鋁型大多對材質、性能、尺寸公差等都有較嚴格的要求,工業鋁型材的利潤雖然較之建筑鋁型材高,但其生產難度也相對較大,技術要求也較高,特別是復雜的扁寬薄壁的大型工業鋁型材的生產技術,與國外還有較大的差距。吉林麥達斯鋁業是目前國內生產車輛型材最好的企業,2004年產量近8000t,但成品率卻不足60%,顯示了其生產技術不成熟的一面,這些都需要進一步努力提高技術水平,只有整體技術水平提高了,我國工業鋁型材才能在國際競爭中處于有利的位置,為開辟國外市場、參與國際競爭創造條件。適當增建20MN~40MN的工業材擠壓生產線。
我國鋁材擠壓結構非常不合理,生產工業材的擠壓機很少,生產建筑鋁型材的擠壓機大多是小擠壓機,用小機干大活的現象非常普遍,如有些用16MN擠壓機來生產幕墻型材,成品率低,質量難以保證。如果采用合理的擠壓工藝,大部分幕墻型材都應該在30MN~40MN的擠壓機上來生產,既能保證有較好的質量,又能有較高的成品率和生產效率,工模具的消耗也會降低,對工業材也同樣如此,如有些扁寬型材,采用擴展模來擠壓,型材的外接圓可大于擠壓筒的內徑,但增加了擠壓的難度和模具設計的難度以及模具的消耗,只要條件允許,最好還是采用正常的擠壓工藝來擠壓。適當增建一些20~40MN的工業材擠壓生產線,有利于改善我國擠壓機結構不合理的現象,不但可生產適合的工業材,也可解決建筑鋁型材擠壓機不足的問題。改造部分中小型擠壓生產線,使其適合生產工業鋁型材。國內絕大部分中小型擠壓生產線都是按生產建筑鋁型材來設計的,機后沒有水淬裝置,不能生產6063合金以外的其它工業材,因此可選擇條件較好的中小型擠壓生產線,對輔機進行改造,增加水淬裝置,使機列既可生產建筑鋁型材,也能生產其它合金的工業材。
