金屬鍛造是一種古老的工藝,幾乎與人類使用金屬材料同時誕生,人類發(fā)現(xiàn)與使用金屬的幾千年歷史都伴隨著鍛造技術(shù)的發(fā)展,電解法提取鋁始于1888年,可是此前的拿破侖時代就用手工錘鍛法以化學(xué)法提取的少量鋁為皇室制造器皿和玩具,當時鋁的價格比黃金還貴。
鋁的機械化鍛造始于19世紀末和20世紀初歐美國家。中國鋁合金鍛造工業(yè)基本是解放后發(fā)展起來的。1961年,哈爾濱鋁加工廠(現(xiàn)在的東北輕合金有限責任公司)二期項目鍛壓車間建成投產(chǎn),開中國有現(xiàn)代化鋁鍛造工業(yè)的先河,有從蘇聯(lián)引進的100MN、50MN、30MN模鍛機各1臺,3MN自由鍛造機1臺,靠模銑床2臺,模鍛件設(shè)計生產(chǎn)能力370萬噸/年,自由鍛件生產(chǎn)能力800噸/年,產(chǎn)品主要為航空工業(yè)服務(wù)。1962年生產(chǎn)了36噸模鍛件,1972年開始生產(chǎn)自由鍛件。到1983年,哈爾濱鋁加工廠共生產(chǎn)模鍛件1.76萬噸,自由鍛件372.8噸,生產(chǎn)能力20.2噸/(MN·a)。
1973年,西南鋁加工廠(現(xiàn)在的西南鋁業(yè)(集團)有限責任公司)300MN模鍛水壓機第三次試車成功,模鍛件設(shè)計生產(chǎn)能力2500噸/年。1974年,首批轟六框架H81下線。有八柱立式300MN模鍛水壓機和60MN立式自由鍛造機各1臺,它們都是第一重型機器制造廠設(shè)計制造的。后來擴建,增加了一臺100MN自由鍛油壓機、100MN多向模鍛水壓機、500mm徑軸向數(shù)控軋環(huán)機,鍛件生產(chǎn)能力達68t/(MN·a)。
改革開放前,中國冶金系統(tǒng)建成的鋁合金鍛造企業(yè)就是上述兩廠。另外,航空航天系統(tǒng)建成了4個鍛造廠。
1966年投產(chǎn)的貴州安大航空鍛造有限責任公司,有引進的10MN、80MN、250MN等溫模鍛機各1臺,環(huán)軋機1臺,鍛件生產(chǎn)能力5200噸/年。
1970年投產(chǎn)的陜西興平鍛造廠(原148廠),有200MN模鍛機1臺,15kN、20kN、50kN、100kN鍛造機各1臺,全部國產(chǎn),鍛件生產(chǎn)能力9500噸/年。
1968年投產(chǎn)的漢中群峰機械制造有限公司,總鍛造力93.8MN,有國產(chǎn)40MN、25MN、12.5MN、6.3MN的各1臺,還有3臺鍛造力更小的自由鍛造機,生產(chǎn)能力約405噸/年。
1970年投產(chǎn)的江西景航航空鍛鑄有限公司,有63MN摩擦壓力機與模鍛機各1臺,80MN及10MN模鍛機各1臺,其它小型鍛造機7臺,都是中國設(shè)計制造的,總鍛造力246MN,總生產(chǎn)能力1.11萬噸/年。
據(jù)調(diào)查,截至2020年12月,中國約有40家鋁合金鍛造廠(不含車輪的),約有115臺鍛造機,總鍛造力約8000MN,鍛件生產(chǎn)能力總計約36萬噸/年。據(jù)估算,設(shè)備開工率僅約60%,因此2020年的實際產(chǎn)量僅21.6萬噸,不但滿足了國內(nèi)需求,還有少量出口。
鍛造產(chǎn)業(yè)躋身世界大國行列
2020年,中國鋁鍛件與沖擠件(forgingsandImpacts)的產(chǎn)量約34萬噸,鋁材產(chǎn)量3600萬噸(筆者數(shù)據(jù)),鍛件產(chǎn)量占鋁材總產(chǎn)量的0.94%,比美國的1%稍小一些,因為中國航空航天鍛件的產(chǎn)量比美國的少,但也說明中國鋁材的結(jié)構(gòu)很合理,鍛件占的比例與發(fā)達國家的很接近,可以說中國與美國鋁合金鍛件在鋁材總產(chǎn)量中的占比幾乎相等。2020年,中國鋁合金鍛件產(chǎn)量約占全球總產(chǎn)量的48%,美國的產(chǎn)量只有中國產(chǎn)量的68%。中國穩(wěn)居世界鋁合金鍛件與沖擠件產(chǎn)量第一大國,美國第二,日本第三,德國第四,俄羅斯第五。俄羅斯航空航天鍛件的產(chǎn)量雖比日本和德國的大,但其它鍛件卻少得多。
中國擁有世界上最多的大鍛造機,我們可把鍛造力在100MN到500MN之間的鍛造機定義為大鍛造機,把鍛造力大于500MN的定義為重型或超大鍛造機。截至2020年12月,中國擁有大鍛造機約21臺;重型鍛造機3臺,它們是中國二重集團的800MN模鍛機,南山鋁業(yè)的500MN模鍛機,山東航橋新材料的500MN模鍛機。800MN模鍛機,是全球的,是天下鍛壓機的“航母”,是四川德陽第二重型機械集團有限公司設(shè)計制造的,安于該公司的鍛造廠內(nèi),自2003年投產(chǎn)以來,一直運轉(zhuǎn)正常,為祖國航空航天工業(yè)等提供了大批優(yōu)質(zhì)的鋁合金和鈦合金鍛件,該公司還有400MN、200MN、45MN、16MN鍛造機各1臺,鍛造機的這種配置結(jié)構(gòu)極為合理。在重型模鍛機中,俄羅斯有2臺750MN的,法國有1臺650MN的。二重鍛壓廠是中國的鍛壓企業(yè),鍛壓機的總鍛壓力1461MN。 |