由鋁板應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢看鎂板發(fā)展前景
2016年06月14日 9:28 51000次瀏覽 來源: 中國有色網(wǎng) 分類: 鎂應(yīng)用 作者: 韓晨
鎂合金板帶材目前成為國內(nèi)外科研機構(gòu)和生產(chǎn)企業(yè)研制、開發(fā)和工業(yè)化生產(chǎn)的熱點。對比同為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料且力學性能相近的鋁板帶材,鎂合金板帶材目前的生產(chǎn)應(yīng)用同其還存在著非常大的差距。本文通過對目前鋁板帶應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用特點、應(yīng)用量、應(yīng)用趨勢的論述和總結(jié),分析了鎂合金板帶特有應(yīng)用和在航空航天、交通運輸領(lǐng)域?qū)︿X板帶材進行金屬替代應(yīng)用的前景。
鎂、鋁、鈦及其合金同為力學性能優(yōu)良的輕金屬或輕合金結(jié)構(gòu)材料,這其中,鎂和鋁的金屬特性和應(yīng)用特點更為接近。
2015年,我國原鋁產(chǎn)量超過了3000萬t,鋁生產(chǎn)和加工企業(yè)的利潤為540億元(利潤位居有色金屬第一位,比排名第二位金屬銅的利潤高65億元),利潤同比增長了22%(除金屬銀的利潤同比增長1.6%外,其它金屬均出現(xiàn)不同程度的下降)。其中,鋁板帶材的產(chǎn)量達到了千萬噸的級別,而現(xiàn)代化、專業(yè)化的鋁板帶材生產(chǎn)企業(yè)多達400家。近年來,鋁板帶材的產(chǎn)量占原鋁產(chǎn)量的比例一直維持在20%~30%。
而在同期,國內(nèi)原鎂產(chǎn)量約80萬t,鎂生產(chǎn)和加工企業(yè)的利潤約12億元(總利潤排在鋁、銅、鉛鋅、鎢鉬、稀土、銀之后,銻、鎳、鈷、錫之前),利潤同2014年相比下降約30%。鎂合金板材的產(chǎn)量僅為千t的級別,而現(xiàn)代化、專業(yè)化的鎂合金板材生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量非常少,多為鈦、鋁板帶加工企業(yè)輔助性進行生產(chǎn)或帶料加工,有的鎂合金板帶企業(yè)還停留在產(chǎn)業(yè)化開發(fā)或工業(yè)化試生產(chǎn)階段,國內(nèi)還沒有國有大型的專業(yè)化鎂合金板帶生產(chǎn)企業(yè)。鎂合金板帶材的產(chǎn)量占原鎂產(chǎn)量的比例不到1%,前些年甚至低至0.1%左右,遠遠低于鋁板帶占原鋁20%~30%的比例。
由以上數(shù)據(jù)可知,國內(nèi)原鎂、鎂合金板帶(下文簡稱“鎂板”)的產(chǎn)量同原鋁、鋁及鋁合金板帶箔(下文簡稱“鋁板”)的產(chǎn)量存在著非常大的差距,這些差距同時也體現(xiàn)在合金品種、產(chǎn)品規(guī)格和質(zhì)量、生產(chǎn)企業(yè)的狀況、生產(chǎn)集中度、專業(yè)化生產(chǎn)程度和加工設(shè)備的裝機水平、利潤水平、利潤增長率等方面。
以上差距的存在,除金屬自身性質(zhì)和加工性能原因外,還與產(chǎn)品的推廣應(yīng)用程度、用戶使用習慣、國家相關(guān)政策等息息相關(guān)。例如:在國家安監(jiān)總局2015版的《危險化學品目錄》中,將含鎂>50%的鎂合金(片狀、帶狀或條狀)包含在內(nèi),并將其歸為“易燃固體、遇水放出易燃氣體的物質(zhì)和混合物。由于歸類為危險化學品和易燃固體,這就給鎂薄板或帶材的生產(chǎn)線設(shè)計、廠房設(shè)計、加工設(shè)備設(shè)計、產(chǎn)品及中間制品的生產(chǎn)、存放和運輸?shù)葞砹艘欢ǖ睦щy,提高了鎂薄板或帶材的生產(chǎn)成本,加大了其市場推廣應(yīng)用難度。
但是,可以預見的是,隨著生產(chǎn)工藝技術(shù)的進步、產(chǎn)品質(zhì)量和性價比的不斷提高、以航空航天和交通運輸?shù)雀叨祟I(lǐng)域為代表的材料輕量化的實際需求尤其是“中國制造2025”規(guī)劃的實施,鎂合金板材尤其是大規(guī)格的鎂合金寬幅中厚板一定會發(fā)揮出其優(yōu)勢,在即將到來的“十三五”期間實現(xiàn)其特有應(yīng)用和規(guī)?;牧咸娲?。
1 航空航天領(lǐng)域
1.1 鋁板的生產(chǎn)和應(yīng)用情況
目前,在世界范圍內(nèi),航空航天領(lǐng)域的總用鋁量僅占鋁板總消費量的5%左右,但由于鋁板的消費量大,而且航空航天領(lǐng)域所使用的鋁板技術(shù)含量高、利潤附加值高,因而成為世界范圍內(nèi)各鋁板企業(yè)開發(fā)和生產(chǎn)的熱點產(chǎn)品。
在以往,由于航空航天工業(yè)用材研制開發(fā)的落后,中國國內(nèi)的飛機制造所用的鋁板多為進口。例如:ARJ21支線客機板材是從美鋁或愛勵鋁業(yè)公司科布倫茨軋制廠進口。
中鋁西南鋁和中鋁東輕公司是國內(nèi)較早進行航空航天領(lǐng)域用鋁板開發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)。目前,山東南山鋁業(yè)、廣西南南鋁業(yè)等公司也開始進入航空航天用鋁板的開發(fā)和生產(chǎn)。國產(chǎn)C919大飛機項目批量使用了中鋁西南鋁的鋁中厚板材(提供鋁材達到千噸級別),產(chǎn)品種類主要為7系鋁合金(7系鋁合金添加的合金元素以鋅為主,同時含有少量的鎂、銅等金屬。
航空航天領(lǐng)域?qū)︿X板的要求不僅體現(xiàn)在高冶金質(zhì)量、高性能的技術(shù)指標以及規(guī)格多、尺寸復雜等特點,其組織、性能、表面精度尤其是對外在體現(xiàn)的強度、塑性、耐腐蝕性和抗疲勞度的要求也極其嚴格。7005和7075是航空航天領(lǐng)域用7系鋁合金中檔次最高的產(chǎn)品,可進行熱處理強化。例如, 7075鋁板,其強度高(高溫強度和低溫強度優(yōu)于其他鋁合金),固溶處理后其塑性較好,因而具有優(yōu)良的綜合力學性能。7075鋁板主要用于制造強度高、抗腐蝕性能強的高應(yīng)力飛機結(jié)構(gòu)件,如飛機的上、下翼面壁板,桁條等。
某企業(yè)生產(chǎn)規(guī)格為20×1200×3000mm、狀態(tài)為T7651的7075航空用預拉伸厚板的生產(chǎn)工藝流程如下:煤氣爐內(nèi)700~750℃熔煉→705~715℃溫度下以55~60mm/min的速度進行半連續(xù)鑄造→450~460℃溫度下進行41h的電阻爐內(nèi)均勻化處理→圓盤鋸切規(guī)格為300×1280×1200mm的鑄塊→銑床進行每面15mm深度的表面銑削→航空用油清洗鑄錠表面→加熱爐內(nèi)370~410℃溫度下4~8h的加熱→Φ700/Φ1250×2000mm四輥可逆熱軋機在開軋400℃、終軋350℃溫度下軋制29個道次至20.5mm厚度→重型液壓剪剪切長度3800mm→鹽浴爐內(nèi)500℃溫度下70min淬火處理→11輥厚板矯直機矯直→45MN預拉伸機進行1.5%~2%量的預拉伸→箱式時效爐內(nèi)雙極人工時效(一級時效115~125℃/5h,二級時效160~170℃/18h)→鋸切取樣及成品鋸切→檢驗臺尺寸規(guī)格和表面質(zhì)量檢驗→人工墊紙和木箱包裝。
截至2015年,全球航空鋁板生產(chǎn)企業(yè)達30多家,總生產(chǎn)能力為197萬t。美國鋁業(yè)公司的航空航天鋁材供應(yīng)量占全球總供應(yīng)量的35%以上,Davenport軋制廠是北美唯一的能為民用及軍用飛機提供鋁合金厚板的廠家,也是世界上最大的航空航天、艦船等用鋁板材的生產(chǎn)企業(yè)。
據(jù)預測,2015~2020年,世界經(jīng)濟將以每年3%的速度增長。在此期間,飛機乘客將每年增長2.5%,全球?qū)⑿略黾s1.5萬架客機,使客機總數(shù)達到3.5架。中國航空業(yè)的發(fā)展將領(lǐng)先世界,以每年8.1%的速度發(fā)展,高于拉丁美洲(7.6%)和太平洋地區(qū)(6.1%)。預計2015~2020年中國航空客運周轉(zhuǎn)量的年均增長率為7.8%。中國將在未來10~20年內(nèi)新增5000余架客機和3000架直升機,成為僅次于美國的全球第二大市場。
由于未來中國及世界航空市場將有很大的發(fā)展,相應(yīng)對鋁板材的需求量前景非常廣闊。目前全球航空航天鋁合金板用量估計在78萬t,預測到2020年全球航空用鋁板將達到100萬t。2015年,中國國內(nèi)航空航天領(lǐng)域用鋁中厚板約5萬t,如果按15%增長率計算,到2020年國內(nèi)航空航天鋁板需求量約10萬t。
近年來,鋁鋰合金由于具有密度低、性能好的特點,在軍用飛機、民用客機和直升飛機上使用或試用,主要用于機身框架、襟翼翼肋,垂直安定面、整流罩、進氣道唇口、艙門、燃油箱等等。米格-29使用鋁鋰合金用量達3.8t。C-17運輸機使用鋁鋰合金板材和擠壓型材制造貨艙的地板梁、襟翼副翼蒙皮等結(jié)構(gòu),用量為2.8t。法國幻影戰(zhàn)斗機上也大量使用鋁鋰合金,其成本低于熱固塑料和金屬基復合材料。而目前我國鋁鋰合金用材尚處于研究階段,只有一些大學和科研機構(gòu)在進行產(chǎn)業(yè)化工業(yè)開發(fā)。
圖1所示為空客A380客機主要結(jié)構(gòu)件對選材材質(zhì)的性能要求。目前,A380主要結(jié)構(gòu)件中61%為鋁材,22%為復合材料,10%為鈦材(及鋼材),3%為金屬和纖維材料經(jīng)層壓制造而成的Glare材料,2%為涂層等保護材料,2%為其它材料。
圖1 空客A380主要結(jié)構(gòu)件對力學性能要求
1.2 鎂板的生產(chǎn)應(yīng)用和替代分析
2015年,國內(nèi)鎂板生產(chǎn)線總產(chǎn)能超過了15000t,實際產(chǎn)量約3000~5000t,而以熱軋開坯軋制方式生產(chǎn)的鎂板約600t。在600t軋制產(chǎn)品板材中,應(yīng)用在航空航天的中厚鎂板(厚度大于4~6mm)產(chǎn)品占到了70%以上。
目前,鎂板尤其是寬幅中厚板在航空航天的具體應(yīng)用為:6~100mm厚度的鎂板主要用于制造衛(wèi)星和登月飛船底座、導彈和火箭的儀表艙壁板、導彈和飛機的尾翼、戰(zhàn)斗機副油箱及襯板以及其它結(jié)構(gòu)零部件;3~6mm厚度的中板可用于生產(chǎn)航空發(fā)動機、減速器、箱體等部件的外殼或箱蓋,以及支架、門殼體、助推系統(tǒng)等飛機機身零部件。
值得一提的是,航空航天用鎂板尤其是寬幅中厚鎂板不僅其技術(shù)含量高、經(jīng)濟附加值高,而且由于其只能用熱軋開坯方式進行生產(chǎn)(來保證其良好的組織和力學性能),而熱軋開坯方式生產(chǎn)鎂板為傳統(tǒng)的、技術(shù)成熟可靠的生產(chǎn)工藝。這也從工藝設(shè)備上規(guī)避了目前如鑄軋、帶式法等不成熟工藝技術(shù)生產(chǎn)鎂板帶的難題。
中鋁洛銅鋁鎂板帶分廠在超過1萬t的鎂板總產(chǎn)量中,也是以航空航天用中厚鎂板為主。而聞喜銀光、華陵鎂業(yè)、西部鈦業(yè)、寶雞鈦業(yè)等公司也利用寬厚板熱軋機生產(chǎn)了一定量的航空航天用寬幅中厚鎂板。
某企業(yè)航空航天用鎂中厚板的成熟工藝技術(shù)流程如下:加熱→熱軋(少量產(chǎn)品需二次熱軋)→矯直→成品退火(部分產(chǎn)品選用)→成品鋸切→成品檢驗→涂油包裝。以上鎂中厚板流程相對鎂薄板生產(chǎn)來說,工藝流程簡單、技術(shù)參數(shù)易固化、流程短、設(shè)備可靠。
中色科技股份有限公司(原洛陽有色金屬加工設(shè)計研究院)設(shè)計的某項目航空航天用鎂寬幅中厚板的工序流程及參數(shù)見表1。
目前,國內(nèi)熱溫軋鎂板應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域每年不足500t,如果按照國內(nèi)經(jīng)濟增長速度約7%考慮,至2020年僅為1000t的級別,該預測增長率下的需求量明顯不足。因而,在提高預測增長率的同時,也必須考慮對應(yīng)用在航空航天領(lǐng)域鋁板(及少量鈦板)的金屬代替。
2015年,國內(nèi)航空航天用鋁中厚板約5萬t/a,按10%的金屬替代率,該領(lǐng)域?qū)︽V板的需求量可達5000t/a,航空航天一個領(lǐng)域?qū)︽V板的需求量已經(jīng)超過2015年所有工藝技術(shù)(含熱軋、溫軋、冷軋、擠壓、直接鑄造、壓鑄、鑄軋、金屬復合等)所生產(chǎn)的鎂板量。再過5年,即至2020年,航空航天用鎂的預測需求量將達到10000t/a。另外,如果按金屬常規(guī)預測替代率即30%考慮,2020年航空航天這一個領(lǐng)域的鎂板需求量即達到30000t/a,這對于金屬鎂行業(yè)的發(fā)展、國內(nèi)鎂合金板材的生產(chǎn)和應(yīng)用都將產(chǎn)生巨大的推動和促進作用。
同時,應(yīng)針對材料自身和加工使用特性,在航空航天領(lǐng)域開發(fā)和規(guī)?;褂面V-鋁軋制復合板(包括內(nèi)部鎂合金、外部為鋁的復合鑄造形成鑄錠直接進行熱軋的板材)、鎂-鈦軋制復合板,以及推動航空航天領(lǐng)域?qū)S面V鋰合金板的試驗化開發(fā)和應(yīng)用。
2 汽車等交通運輸領(lǐng)域
2.1 鋁板的生產(chǎn)和應(yīng)用情況
2015年,我國交通運輸領(lǐng)域鋁需求量超過了500萬t,占中國總體鋁消費量的15%以上。預計未來幾年,交通運輸領(lǐng)域?qū)︿X消費量的增長率將會在12%左右。
鋁板在交通運輸上的應(yīng)用具體包括:轎車覆蓋件、車門、車頂外板、車身側(cè)板、發(fā)動機罩、行李箱蓋、擋泥板;熱交換器;汽車和鐵路貨車的車廂板;集裝箱的壁板和頂板;船只甲板、船艙和外側(cè)板,等。
?。?)貨車車廂板
自卸汽車的車身一般使用3~6mm厚的5A03和5A05合金板焊接而成,為增加車身的耐磨性,往往使用鋼板做內(nèi)襯。車的側(cè)板厚9~10mm,底板厚12~18mm。
日本貨車車廂基本全部鋁化,貨車車廂板為復合結(jié)構(gòu),外層為1~2mm厚的鋁板,中間為填充材料,內(nèi)層為鋁板或鋼板。美國為半掛廂式車開發(fā)出鋁合金車身側(cè)板和車身內(nèi)板,由4~5mm厚的5052鋁板制成。
目前我國半掛車約300萬輛,雖然占汽車總保有量的比例并不高,但其燃油消耗量卻占到汽車總消耗量(1.38億t)的25%以上。以目前較為常用的重型掛車為例,百公里耗油40~60L。根據(jù)統(tǒng)計,車輛自重每減少10%,可節(jié)省燃油6%~8%。如果我國鋁制掛車普及比例達到發(fā)達國家70%水平,每年可節(jié)省燃油800萬t,減少二氧化碳排放2000萬t,每年可為運輸業(yè)帶來約2000億的直接經(jīng)濟效益。圖2所示為使用鋁板的郵政行業(yè)運輸車車廂。
(2)汽車板
汽車用鋁分為兩大系列:一是車身結(jié)構(gòu),合金以5754為代表,其用量占車身用鋁的70%,成形性好,有足夠的強度,焊接性能優(yōu),厚度為1~3mm,最大寬度為1.9m;二是外部蒙皮(含車門,發(fā)動機艙蓋,行李箱蓋等),合金以6016和6111合金為代表,表面無條紋,有一定的強度,厚度為0.8~1.0mm,最大寬度為1.8m。
目前,國外在鋁合金汽車覆蓋件的使用上,無論是總量還是單車用量都處于領(lǐng)先水平。從覆蓋件類別上講,發(fā)動機艙蓋是使用鋁板最多的部件,其次是翼子板和行李箱蓋。歐盟輕型汽車平均每輛車用鋁材約150kg,其中覆蓋件薄板和其他板材各占約4%;北美平均每輛車用鋁材140kg,其中HT板材和NHT板材各占約1.8%;日本平均每輛車用鋁材120kg,其中覆蓋件薄板約占1.7%,其他板材約占2.1%。
目前,全世界鋁合金汽車板材用量約40萬t(覆蓋件用板材約占50%),其中歐盟用量約20萬t,北美用量約8萬t,亞洲(主要是日本)用量約5萬t。
Alcoa和Alcan是世界上最大的兩個鋁合金車身材料的供應(yīng)商。Alcoa向奧迪供應(yīng)第二代ASF車身板。原屬Alcan公司的Novelis Inc已成為全球領(lǐng)先的汽車鋁板制造商。目前,有100款左右的汽車與輕型卡車在各種車身覆蓋件或結(jié)構(gòu)部件上都使用了 Novelis 鋁板,汽車制造商如寶馬、奧迪、梅賽德斯-奔馳、通用、福特、戴姆勒-克萊斯勒和雷諾都選擇Novelis作為他們鋁制車身覆蓋件的鋁材供貨商。在鋁制車身覆蓋件市場上,Novelis占據(jù)了70%的歐洲市場、50%的北美市場以及整個韓國市場的份額。圖3所示為2015年上海國際鋁工業(yè)展Novelis生產(chǎn)的全鋁(覆蓋件)車身。
汽車制造業(yè)是中國四大支柱產(chǎn)業(yè)之一,中國汽車鋁化率與發(fā)達國家相比尚有一定的差距,但已進入高速發(fā)展階段。國內(nèi)小轎車的鋁化率高于大、中型客車,更高于貨車,引進生產(chǎn)線的鋁化率高于國產(chǎn)線。壓鑄件和鑄件在鋁的用量中所占的比例大大高于鋁加工材。而鋁板材在汽車車身上的應(yīng)用,無論是鋁板帶生產(chǎn)企業(yè)還是汽車生產(chǎn)企業(yè)均處于起步階段,目前所知的僅有極少數(shù)的車型采用了鋁合金車身板,用量也十分有限。鋁板在國內(nèi)汽車方面的應(yīng)用主要是制造乘用車的車門、連接件、防護板、防撞梁及保險杠等。國內(nèi)目前用于制造乘用車車門、行李艙門、車身的鋁板年使用量約3萬t。
2016年4月7日,國內(nèi)首家專制全鋁車身車間在奇瑞捷豹路虎常熟工廠竣工投產(chǎn)(見圖4),車間占地面積48384m2,擁有全球最先進的鉚接膠合技術(shù)和設(shè)備,擁有335臺機器人,自動化程度達100%。據(jù)悉,吉利汽車目前也在進行全鋁車身的開發(fā)。
總體而言,中國汽車用鋁合金覆蓋件材料、鋁合金框架材料的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用嚴重滯后于國外,僅有少數(shù)企業(yè)在從事此方面的研發(fā)工作。而國內(nèi)的汽車制造企業(yè)對選用鋁合金覆蓋件、鋁合金框架的積極性亦不如西方國家,國內(nèi)生產(chǎn)的汽車幾乎很少采用鋁合金板材生產(chǎn)汽車車身覆蓋件。
雖然中國在汽車輕量化領(lǐng)域才剛剛起步,但隨著汽車輕量化進程的加快,預計今后中國將會有更多車輛采用鋁合金板材制造的覆蓋件、發(fā)動機罩、行李箱后蓋、車身頂蓋、前后輪蓋和車門板等。預計到2020年中國國內(nèi)汽車用鋁板需求量將達到20萬t以上。
圖5所示為轎車車體主要使用鋁板的部件及實際減重效果(對比高強鋼)。
?。?)軌道列車
鋁材在軌道列車上主要用于結(jié)構(gòu)面板、上側(cè)梁、檐梁和底車頂梁、轉(zhuǎn)向架部件、門窗以及車內(nèi)裝飾、設(shè)備控制裝置、水箱、行李架、座椅、信號指揮系統(tǒng)用導管、線架、儀表框架、通風與制冷空調(diào)系統(tǒng)的管道、輸電系統(tǒng)的接觸網(wǎng)絡(luò)、匯流排與線夾等。
目前使用鋁合金車體的軌道車輛有:城市軌道交通(包括地鐵、城市輕軌、磁懸浮列車等)、動車組(國產(chǎn)“和諧號”動車組除CRH1為不銹鋼車體,CRH2、CRH3、CRH5均為大型中空型材鋁合金車體),C80運煤車也使用鋁合金車體,車體多用鋁型材,車廂用鋁中厚板。據(jù)中國中車資料顯示,每輛鋁合金動車和地鐵平均用鋁板約2t、用鋁擠壓材8~9t。
城市軌道交通和高速鐵路用鋁材主要采用5083、6082、6061、6005、7020等鋁合金,C80運煤車采用的鋁板主要是5083鋁合金。
鐵道部中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃到2020年將建立省會城市及大中城市間的快速客運通道,規(guī)劃“四縱四橫”等客運專線以及經(jīng)濟發(fā)達和人口稠密地區(qū)城際客運系統(tǒng)。建設(shè)客運專線1.6萬km以上,所有車輛全是鋁車體。預計到2020年國內(nèi)軌道交通需鋁板材10萬t。
由于我國資源分布和工業(yè)布局不平衡,導致大宗原材料的運輸主要依靠鐵路,進而造成了鐵路物資運力的緊張。據(jù)初步測算,到2020年,全國鐵路貨物運輸需求將達40億t,年均增長速度為4%。
早在20世紀50年代,世界上較發(fā)達的一些國家包括美國、加拿大、日本、俄羅斯、德國、法國就開始采用鋁合金材料來制造鐵路車輛,其中美國是鋁合金運煤敞車技術(shù)應(yīng)用最早、最成熟的國家,中國則是到2004年3月,才完成首批210輛C80型鋁合金運煤敞車的制造。
中國齊齊哈爾車輛有限公司C80型鋁合金運媒敞車使用鋁合金厚板作為側(cè)板和底板。每輛車用5083-H321合金厚板約1.8t,底部板厚8mm,四側(cè)板厚6mm,鉚接結(jié)構(gòu)。板寬1350~1500mm,長2000~4000mm。
?。?)船舶用板
目前,鋁材在船艇上主要用于高速船艇:水翼船、飛翔船、快艇、游船、氣墊船、帆船、雙體船、海巡工作艇、車客渡船,等。鋁材應(yīng)用部位包括船側(cè)板、船底外板、龍骨、肋骨、肋板、隔壁、發(fā)動機臺座、甲板、海船容器頂板與側(cè)板等。船艇所使用鋁板的厚度0.5~50mm。為減少焊縫,常使用2m寬的鋁板,大型船則使用2.5m寬的鋁板。目前,全國有100萬個千萬富翁和8萬個億萬富翁,據(jù)調(diào)查了解,有一半的富豪打算購買游艇。據(jù)英國游艇媒體統(tǒng)計,中國游艇的潛在消費者有2300萬人。
目前,全國上規(guī)模的游艇生產(chǎn)企業(yè)總數(shù)達300多家,山東、廣東、江蘇、福建等沿海省份最多。我國整體游艇生產(chǎn)能力已躋身全球十強,其中超級游艇的制造能力已位列全球第五??焱Ш吐糜未圃鞓I(yè)的迅速發(fā)展將不斷推動鋁板在船舶工業(yè)上的用量。
2.2 鎂板的生產(chǎn)應(yīng)用和替代分析
目前,鎂板在汽車、軌道交通等行業(yè)的應(yīng)用相對鋁板還處于起步階段,但其市場前景非常廣闊。據(jù)了解,聞喜銀光和中國中車、山東華盛榮和北汽集團、中鋁洛銅和鄭州宇通、中國鋁業(yè)和吉利汽車、中國鋁業(yè)和東風汽車、國家鎂合金工程中心和長安汽車、南京寶奇(德國駛多飛)和上海通用等中外合資車企正在進行合作(或特殊供貨商和客戶的關(guān)系),大力推進鎂板工業(yè)化、規(guī)模化應(yīng)用在汽車和軌道交通領(lǐng)域,部分合作或聯(lián)合研發(fā)成果也達到了階段化的目標。
在國外,寶馬3系座椅靠背、奧迪A8和大眾POLO車門內(nèi)板、梅賽德斯-奔馳轎車頂板、法國高鐵的座椅靠背等均已使用了由德國蒂森克虜伯MgF公司提供的厚度在1.5~2mm之間的鎂板。德國蒂森克虜伯、韓國浦項、英國伊利科創(chuàng)這3家國外最具代表性的鎂板研發(fā)和生產(chǎn)企業(yè)目前正在進行合作,聯(lián)合進行汽車工業(yè)用鎂合金板材的生產(chǎn)和銷售。德國駛多飛公司擠壓鎂板目前已經(jīng)工業(yè)化供應(yīng)給歐寶等汽車公司。
在使用規(guī)格上,厚度1.2~3mm的鎂板,用于制造儀表面板、車門板、發(fā)動機蓋板、行李箱蓋板、車頂板、變速器蓋、座椅骨架和靠背等;0.6~3.5mm厚度的產(chǎn)品用于制造蜂窩地板的上下面板;列車內(nèi)襯板,物品架使用的鎂板厚度為3~5mm;列車裙板、座椅、臥鋪板使用的鎂板厚度為5~7mm;列車內(nèi)部的受力件使用的鎂板厚度多在4~12mm。
在汽車、軌道交通、船舶、集裝箱等領(lǐng)域,除了可直接使用鎂板的部件外,可考慮采用鎂-鋁,鎂-鋼、鎂-高分子材料等復合板材,復合板的界面除了采用軋制、爆炸、擠壓等高等級分子結(jié)合外,很多部件采用螺栓、銷軸、鉚接、粘結(jié)劑、外包裝的方式即可滿足使用要求(這種方式無疑更有利于推動鎂板的應(yīng)用)。
2015年,國內(nèi)應(yīng)用在汽車、軌道交通、集裝箱等領(lǐng)域的鋁板在5萬t左右,考慮到我國目前的發(fā)展趨勢和行業(yè)發(fā)展比重,預計到2020年,交通運輸領(lǐng)域?qū)︿X板的需求量將達到20~30萬t(交通鋁材的需求量將超過目前排名第一的建筑用鋁需求量)。按10%的金屬替代率進行考慮,目前國內(nèi)交通領(lǐng)域?qū)︽V板的需求量合理應(yīng)在5000t/a,到2020年,預測該領(lǐng)域?qū)︽V板的替代需求量高達20000~30000t/a。如果按金屬常規(guī)預測替代率即30%考慮,到2020年,交通運輸領(lǐng)域?qū)︽V板的替代需求量將高達近10萬t/a。
責任編輯:淮金
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