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鋁的產(chǎn)量在有色金屬中占有首位,公次于鋼鐵產(chǎn)量。鋁之所以應(yīng)用廣泛,除有著豐富的蘊(yùn)藏量(約占地殼質(zhì)量的8.2%,為地殼中分布最廣的金屬元素)、冶煉較簡(jiǎn)便以外,更重要的是鋁有一系列的優(yōu)良特性:
1.密度小:純鋁的密度接近2700kg/m3,約為鐵的密度的35%。
2.可強(qiáng)化:純鋁通過冷加工可使其強(qiáng)度提高一倍以上。而且可通過添加鎂、鋅、銅、錳、硅、鋰、鈧等元素合金化,再經(jīng)過熱處理進(jìn)一步強(qiáng)化,其比強(qiáng)度可與優(yōu)質(zhì)的合金鋼媲美。
3.易加工:鋁用用任何一種鑄造方法鑄造。鋁的塑性好,可軋成薄板和箔;拉成管材和細(xì)絲;擠壓成各種民用的型材;可以大多數(shù)機(jī)床所能達(dá)到的速度進(jìn)行車、銑、鏜、刨等機(jī)械加工。
4.工業(yè)鋁型材耐腐蝕:鋁及其合金的表面,易生成一層致密、牢固的Al2O3保護(hù)膜。這層保護(hù)膜只有鹵素離子或堿離子的激烈作用下才會(huì)遭到破壞。因此,鋁有很好的耐大氣(包括 工業(yè)性大氣和海洋大汽)腐蝕和水腐蝕的能力。能抵抗多數(shù)酸和有機(jī)物的腐蝕,采用緩蝕劑,可耐弱堿液腐蝕;采用保護(hù)措施,可提高鋁合金的抗蝕能力。
5.無低溫脆性:鋁在攝氏零度以下,隨著溫度的降低,強(qiáng)度和塑性不公不會(huì)降低,反而提高。
6.導(dǎo)電、導(dǎo)熱性好:鋁的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能公次于銀、銅和金。
7.反射性強(qiáng):鋁的拋光表面對(duì)白光的反射率達(dá)80%以上,純度越高,反射率越高。同時(shí),鋁對(duì)紅外線、紫外線、電磁波、熱輻射等都有良好的反射性能。
8.無磁性、沖擊不生火花
9.有吸音性
10.耐核輻射
11.美觀 :鋁及其合金由于反射能力強(qiáng),表面呈銀白色光澤。經(jīng)機(jī)加工后可達(dá)至很高的光潔度和光亮度。經(jīng)陽極氧化和著色,可獲得五顏六色、光彩奪目的制品。
工業(yè)鋁型材行業(yè)巨大的發(fā)展空間
目前,我國(guó)工業(yè)鋁型材占鋁型材總應(yīng)用量?jī)H約30%;而同期歐洲、北美和日本的鋁型材消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,工業(yè)耗用比例分別達(dá)到為60%、55%和40%,遠(yuǎn)高于我國(guó)。消費(fèi)結(jié)構(gòu)的差異反映出我國(guó)鋁型材在工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)、開發(fā)和應(yīng)用方面不足,預(yù)示著我國(guó)工業(yè)鋁型材消費(fèi)具有巨大的增長(zhǎng)空間。預(yù)計(jì)未來5~10年,我國(guó)工業(yè)鋁型材的消費(fèi)量將持續(xù)增長(zhǎng),在鋁型材產(chǎn)品中的比例將由目前的約30%上升到2015年的45~50%左右,而根據(jù)我國(guó)的相關(guān)規(guī)劃,未來10年內(nèi),工業(yè)材占鋁型材總應(yīng)用量的比重將接近70%。 鋁型材在工業(yè)領(lǐng)域主要應(yīng)用于交通運(yùn)輸業(yè)(包括汽車制造業(yè)、軌道交通業(yè))、裝備和機(jī)械設(shè)備制造業(yè)、耐用消費(fèi)品業(yè)(含輕工業(yè))等,分別在我國(guó)鋁型材應(yīng)用中占比約10%、10%和12%。
建筑鋁型材消費(fèi)量仍將長(zhǎng)期需求旺盛。受益城市化進(jìn)程加快、舊有建筑改造更新,燈飾鋁材、建筑鋁型材消費(fèi)量仍將保持快速增長(zhǎng)。特別是國(guó)內(nèi)二三線城市、小城鎮(zhèn)和農(nóng)村市場(chǎng)將逐漸成為鋁型材消費(fèi)的主要市場(chǎng)。預(yù)計(jì)未來幾年,建筑鋁型材將保持較為平穩(wěn)的增長(zhǎng)。
工業(yè)鋁型材消費(fèi)量將快速增長(zhǎng),中高端產(chǎn)品成為主流。我國(guó)作為正處于工業(yè)化中期的發(fā)展我國(guó)家,未來20~30年,正是步入中等發(fā)達(dá)國(guó)家,實(shí)現(xiàn)第三步戰(zhàn)略目標(biāo)的關(guān)鍵時(shí)期。而鋁型材在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用空間巨大,在我國(guó)現(xiàn)有的124個(gè)產(chǎn)業(yè)部門中,有113個(gè)部門使用鋁制品,比重為91%。針對(duì)工業(yè)鋁型材在整個(gè)鋁型材產(chǎn)品中比重過低的現(xiàn)狀,國(guó)家相關(guān)部門對(duì)鋁型材消費(fèi)結(jié)構(gòu)提出了指導(dǎo)意見,國(guó)家發(fā)改委等九部委《關(guān)于加快鋁工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)意見的通知》提出,鋁工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要目標(biāo)之一就是,增加高附加值加工材比重,使工業(yè)型材與建筑型材比例達(dá)到7:3?!?/span>
同時(shí),隨著交通運(yùn)輸業(yè)的輕量化、電子電力業(yè)和機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,鋁型材在我國(guó)工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,中、高強(qiáng)度的工業(yè)鋁型材、管棒材的需求正快速增長(zhǎng)。未來幾年我國(guó)工業(yè)鋁型材的消費(fèi)量在鋁型材總消費(fèi)量中的比重將逐年上升,在鋁型材產(chǎn)品中的比例將由目前的約30%上升到2015年的45~50%左右,逐漸占據(jù)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位。
鋁型材溫度控制與產(chǎn)量的聯(lián)系
一般,假若沒有非預(yù)定的停機(jī)時(shí)間,那么產(chǎn)量首要決定于揉捏速度,鋁青銅板而后者受制于四個(gè)要素,其間三個(gè)固定不變而另一個(gè)則是可變的。首要素是工業(yè)鋁型材揉捏機(jī)的揉捏力,揉捏力大的可在錠坯溫度較低時(shí)順利地揉捏;第二個(gè)要素是模具設(shè)計(jì),揉捏時(shí)金屬與模壁的抵觸一般可使顛末的鋁合金的溫度上升35~62℃;第三個(gè)要素是被揉捏合金的特性,是束縛揉捏速度的不可控制的要素,型材的出口溫度一般不可逾越540℃,否則,材料表面質(zhì)量會(huì)下降,模痕明顯加重,甚至出現(xiàn)粘鋁、凹印、微裂縫、撕裂等。結(jié)尾一個(gè)要素是溫度及其受控程度。
假若工業(yè)鋁型材揉捏機(jī)的揉捏力不夠大,很難順利揉捏或甚至出現(xiàn)塞模表象而擠不動(dòng)時(shí),就可前進(jìn)錠坯溫度,但揉捏速度應(yīng)低些,以防材料的出口溫度過高。每一個(gè)合金都有其特定的揉捏(錠坯)溫度。出產(chǎn)實(shí)踐證明,錠坯溫度最棒保持在430℃左右(揉捏速度≥16mm/s時(shí))。6063合金型材的出模溫度不得逾越500℃,6005合金的出口溫度為512℃,6061合金的最棒不大于525℃。出模溫度的不大改動(dòng)也會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。
揉捏筒溫度也是很重要的,一起應(yīng)注重預(yù)熱時(shí)間的溫度升高,應(yīng)避免各層之間發(fā)作過大的熱應(yīng)力,最棒是使揉捏筒與襯套一同升高到作業(yè)溫度。預(yù)熱升溫速度不得大于38℃/h。最棒的預(yù)熱標(biāo)準(zhǔn)是:升高到235℃,保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃,保溫4h后,才投入作業(yè)。這樣不但能保證表里溫度均勻一起,而且有滿意的時(shí)間消除悉數(shù)內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱揉捏筒是很好的預(yù)熱辦法。
在揉捏進(jìn)程中,揉捏筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15~40℃。假若揉捏速度過快,鎢銅棒致使揉捏筒溫度上升到高于錠坯溫度,就要設(shè)法使揉捏筒溫度下降,這不可是一件費(fèi)事的作業(yè),而且產(chǎn)量會(huì)下降。在出產(chǎn)速度上升進(jìn)程中,有時(shí)受電偶控制的加熱元件會(huì)被堵截,可是揉捏筒溫度仍在上升。假若揉捏筒溫度高于470℃,揉捏廢品就會(huì)上升。應(yīng)根據(jù)不一樣的合金判定志向的揉捏筒溫度。
千萬不要認(rèn)為預(yù)熱揉捏筒是在糟蹋時(shí)間、消耗動(dòng)力。有一個(gè)工廠有一次為了趕出產(chǎn)使命,一方面用內(nèi)部電阻元件加熱,另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況,溫度無法測(cè)量與控制,會(huì)發(fā)作龐大的熱應(yīng)力,內(nèi)襯溫度高,脹大比外套的快,致使揉捏筒裂開,并聽到“炸裂”的動(dòng)靜。
揉捏軸在作業(yè)進(jìn)程中會(huì)儲(chǔ)蓄內(nèi)應(yīng)力,這種應(yīng)力大到肯定程度會(huì)發(fā)作疲乏裂紋,一旦遭到非軸向的徑向力作用就會(huì)開裂。因此,揉捏軸的累計(jì)作業(yè)時(shí)間抵達(dá)4500h后,最棒進(jìn)行一次消除應(yīng)力處置,在430~480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。悵惘的是,我國(guó)很少有工廠照此處置。