金属锻造是一种古老的工艺,几乎与人类使用金属材料同时诞生,人类发现与使用金属的几千年历史都伴随着锻造技术的发展,电解法提取铝始于1888年,可是此前的拿破仑时代就用手工锤锻法以化学法提取的少量铝为皇室制造器皿和玩具,当时铝的价格比黄金还贵。
铝的机械化锻造始于19世纪末和20世纪初欧美国家。中国铝合金锻造工业基本是解放后发展起来的。1961年,哈尔滨铝加工厂(现在的东北轻合金有限责任公司)二期项目锻压车间建成投产,开中国有现代化铝锻造工业的先河,有从苏联引进的100MN、50MN、30MN模锻机各1台,3MN自由锻造机1台,靠模铣床2台,模锻件设计生产能力370万吨/年,自由锻件生产能力800吨/年,产品主要为航空工业服务。1962年生产了36吨模锻件,1972年开始生产自由锻件。到1983年,哈尔滨铝加工厂共生产模锻件1.76万吨,自由锻件372.8吨,生产能力20.2吨/(MN·a)。
1973年,西南铝加工厂(现在的西南铝业(集团)有限责任公司)300MN模锻水压机第三次试车成功,模锻件设计生产能力2500吨/年。1974年,首批轰六框架H81下线。有八柱立式300MN模锻水压机和60MN立式自由锻造机各1台,它们都是第一重型机器制造厂设计制造的。后来扩建,增加了一台100MN自由锻油压机、100MN多向模锻水压机、500mm径轴向数控轧环机,锻件生产能力达68t/(MN·a)。
改革开放前,中国冶金系统建成的铝合金锻造企业就是上述两厂。另外,航空航天系统建成了4个锻造厂。
1966年投产的贵州安大航空锻造有限责任公司,有引进的10MN、80MN、250MN等温模锻机各1台,环轧机1台,锻件生产能力5200吨/年。
1970年投产的陕西兴平锻造厂(原148厂),有200MN模锻机1台,15kN、20kN、50kN、100kN锻造机各1台,全部国产,锻件生产能力9500吨/年。
1968年投产的汉中群峰机械制造有限公司,总锻造力93.8MN,有国产40MN、25MN、12.5MN、6.3MN的各1台,还有3台锻造力更小的自由锻造机,生产能力约405吨/年。
1970年投产的江西景航航空锻铸有限公司,有63MN摩擦压力机与模锻机各1台,80MN及10MN模锻机各1台,其它小型锻造机7台,都是中国设计制造的,总锻造力246MN,总生产能力1.11万吨/年。
据调查,截至2020年12月,中国约有40家铝合金锻造厂(不含车轮的),约有115台锻造机,总锻造力约8000MN,锻件生产能力总计约36万吨/年。据估算,设备开工率仅约60%,因此2020年的实际产量仅21.6万吨,不但满足了国内需求,还有少量出口。
锻造产业跻身世界大国行列
2020年,中国铝锻件与冲挤件(forgingsandImpacts)的产量约34万吨,铝材产量3600万吨(笔者数据),锻件产量占铝材总产量的0.94%,比美国的1%稍小一些,因为中国航空航天锻件的产量比美国的少,但也说明中国铝材的结构很合理,锻件占的比例与发达国家的很接近,可以说中国与美国铝合金锻件在铝材总产量中的占比几乎相等。2020年,中国铝合金锻件产量约占全球总产量的48%,美国的产量只有中国产量的68%。中国稳居世界铝合金锻件与冲挤件产量第一大国,美国第二,日本第三,德国第四,俄罗斯第五。俄罗斯航空航天锻件的产量虽比日本和德国的大,但其它锻件却少得多。
中国拥有世界上最多的大锻造机,我们可把锻造力在100MN到500MN之间的锻造机定义为大锻造机,把锻造力大于500MN的定义为重型或超大锻造机。截至2020年12月,中国拥有大锻造机约21台;重型锻造机3台,它们是中国二重集团的800MN模锻机,南山铝业的500MN模锻机,山东航桥新材料的500MN模锻机。800MN模锻机,是全球的,是天下锻压机的“航母”,是四川德阳第二重型机械集团有限公司设计制造的,安于该公司的锻造厂内,自2003年投产以来,一直运转正常,为祖国航空航天工业等提供了大批优质的铝合金和钛合金锻件,该公司还有400MN、200MN、45MN、16MN锻造机各1台,锻造机的这种配置结构极为合理。在重型模锻机中,俄罗斯有2台750MN的,法国有1台650MN的。二重锻压厂是中国的锻压企业,锻压机的总锻压力1461MN。 |