中国国际铝工业展|铝合金锻件的行业发展趋势

中国国际铝工业展浅谈铝合金锻件的特性

1.密度小，只有钢锻件的34%，铜锻件的30%，是轻量化的理想材料。

2.强度大、比刚度大、比弹性模量大、疲劳强度高，宜用于轻量化要求高的关键受力部件，其综合性能远远高于其它材料。

3.内部组织细密、均匀、无缺陷，其可靠性远远高于铝合金铸件和压铸件，也高于其它材料铸件。

4.铝合金的塑性好，可加工成各种形状复杂的高精度锻件，机械加工余量小，仅为铝合金拉伸厚板加工余量的20%左右，大大节省工时和成本。

5.铝锻件具有良好的耐蚀性、导热性和非磁性；表面光洁、美观，表面处理性能良好，美观耐用。

中国国际铝工业展浅谈可锻性定义和衡量指标

（1）铝合金可锻性定义。铝合金可锻性（流动性）是指铝合金在外力作用下充填模具型槽的能力。可锻性高，即坯料充填模具型槽能力强。

（2）可锻性衡量指标。可锻性常用金属的塑性和变形抗力综合衡量，塑性越高，变形抗力越小，则可锻性越好。可锻性取决于铝合金本质（塑性和强度极限）和加工条件。可锻性是衡量金属通过塑性加工获得优良零件的难易程度的工艺性能指标。

铝合金可锻性特点：铝合金可锻性特点是指与碳钢和低合金结构钢可锻性比较而言。

中国国际铝工业展浅谈铝合金高温变形抗力特点

①各种铝合金高温变形抗力相差大。铝合金变形抗力（也称流动应力）随成分不同而有明显改变，一些低强度铝合金和中等强度铝合金，如6000系铝合金高温变形抗力较低，而高强度铝合金尤其是Al-Zn-Mg-Cu铝合金，如7000系铝合金高温变形抗力较高。如锻铝2A50铝合金500℃强度极限20MPa，而硬铝2A12铝合金500℃强度极限40 MPa，两者相差两倍，即所需锻造变形载荷相差约2倍。

②多数常用变形铝合金室温变形抗力比碳钢低，但其高温变形抗力有三种：比碳钢低，与碳钢相当，还有比碳钢高。

③铝合金变形抗力对温度很敏感（随温度增加或降低变化迅速）：随温度下降，其高温变形抗力增长迅速，比碳钢快。高温强度极限增长速度比碳钢和低合金结构钢迅速，碳钢和低合金结构钢温度下降100℃，强度极限约增加50％，而铝合金温度下降50℃，强度极限约增加50％～300％。所以铝合金，尤其合金化程度高的铝合金不能在温度低的工况下终锻，故铝合金锻造温度范围窄，操作应迅速。铝合金模锻生产时的变形抗力决定其材料本身强度极限、加工条件以及锻件的复杂程度。

中国国际铝工业展浅谈铝合金锻件的市场需求及应用前景

由以上分析，铝及铝合金锻件的主要用于要求轻量化程度大的工业部门，根据当前各国的应用情况，主要的市场分布如下。

（1）航空（飞机）锻件：飞机上的锻件占飞机材料重量的70%左右，如起落架、框架、肋条、发动机部件、动环和不动环等，一架飞机上所用的锻件上千种，其中除了少数高温部件使用高温合金和钛合金锻件外，绝大部分已铝化，如美国波音公司，年产飞机上千架，年需消耗铝合金锻件数万吨。我国歼击机等军用飞机和民用飞机也在飞速发展，特别是大飞机项目的启动及航母等大项重点项目的实施，需要消耗的铝锻件也会逐年增加。

（2）航天锻件：航天器上的锻件主要是锻环、轮圈、翼梁和机座等，绝大部分为铝锻件，只要少数钛锻件。宇宙飞船、火箭、导弹、卫星等的发展对铝锻件的需求日益俱增。如近年来，我国研制的超远程导弹用AL-Li合金壳体锻件，每件重达300多公斤，价值几十万元。Φ1.5～Φ6mm的各类铝合金锻环的用量也越来越大。

（3）兵器工业：如坦克、装甲车、运兵车、战车、火箭弹、炮架、军舰等常规武器上使用铝合金锻件作为承力件的数量大大增加，基本代替了钢锻件。特别是铝合金坦克负重轮等重要锻件已成了兵器器械轻量化、现代化的重要材料。

（4）汽车是使用铝合金锻件最有前途的行业，也是铝锻件的最大用户。主要作为轮毂（特别重型汽车和大中型客车）、保险杠、底座大梁和其它一些小型铝锻件，其中铝轮毂是使用量最大的铝锻件，主要用于大客车、卡车和重型汽车上。近年来，在中小型汽车、摩托车和高级轿车上也开始使用。据统计，世界上几年来铝轮毂的用量的年增长速度达20%以上，目前的使用量达数十亿个。

（5）能源动力工业上，铝锻件会逐渐代替某些钢锻件制作机架、护环、动环和不动环以及煤炭运输车轮、液化天然气法兰盘、核电站燃料架等，一般都是大中型锻件。

（6）船舶和舰艇上使用铝锻件作为机架、动环和不动环、炮台架等。

（7）在机械制造业上，目前主要用于制作木工机械、纺织机械等中的机架、滑块、连杆及绞线盘等，仅纺织机用绞线盘铝锻件，我国每年就需要数万件，重1500多吨。

（8）模具工业上用铝合金锻件制作橡胶模具，鞋模具及其它轻工模具。

（9）在运输机械、火车机车工业上，铝合金锻件大量用作气缸、活塞裙带等。仅国内每年消耗的4032合金的气缸和活塞裙等锻件达数万件。

（10）其它方面，如电子通讯、家用电器、文体器材等方面也开始使用铝锻件替代钢、铜等材料的锻件。

中国国际铝工业展浅谈铝合金锻件发展趋势

（1）铝合金锻件在国际上是一种发展趋势。因为汽车轻量化具有重要意义（降低油耗，减少环境污染），欧美日汽车巨头都纷纷投入大量人力、财力研究降低汽车重量，采用铝合金代替钢材制作部分零件。例如，日本对铝合金研发投入巨大人力和物力，2009年日本铝合金锻件产量30459t，占模锻件总量2.7%，本田汽车公司2004年10月发表战略报告中指出，每辆轿车将使用200kg铝合金零件（约占轿车总重量20%），其中40kg是铝锻件。

铝合金锻件在国际上是一种发展趋势，大多数锻件用于汽车车桥、底盘构件，例如铝合金轮毂和铝控制臂。据统计，铝锻件在世界锻件总量中的占比由1985年的0.5%上升到2002年15%。

（2）铝合金锻件发展迅速。近年来，汽车用铝合金锻件获得快速发展，由于全球气候变暖，能源紧张。另外，消费者要求乘车舒适，操控灵活，这些都对汽车工业提出严峻挑战，加快汽车工业轻量化发展（轿车重量减轻10%，油耗降低8％～10%）。根据会议资料介绍，美国每辆轿车铝合金使用量（锻件、冲压件）达到36.3%，欧洲和日本每辆轿车铝合金使用量超过自重15%以上，而国产轿车上铝合金使用量较少。汽车专家预测，今后将有越来越多铝合金锻件替代钢质锻件。另外，高速列车轻量化也促使采用铝合金零件，例如，某锻造企业就生产高速列车7075高强度铝合金锻件。

中国国际铝工业展小编觉得，随着节能环保的发展，今后铝合金锻件必将有很大发展。

文章来源：铝精深加工