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(shí)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(shí)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(dāng)時(shí)鋁的價(jià)格比黃金還貴。
鋁的機(jī)械化鍛造始于19世紀(jì)末和20世紀(jì)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(zé)任公司)二期項(xiàng)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(jìn)的100MN、50MN、30MN模鍛機(jī)各1臺(tái),3MN自由鍛造機(jī)1臺(tái),靠模銑床2臺(tái),模鍛件設(shè)計(jì)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(tuán))有限責(zé)任公司)300MN模鍛水壓機(jī)第三次試車成功,模鍛件設(shè)計(jì)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(jī)和60MN立式自由鍛造機(jī)各1臺(tái),它們都是第一重型機(jī)器制造廠設(shè)計(jì)制造的。后來擴(kuò)建,增加了一臺(tái)100MN自由鍛油壓機(jī)、100MN多向模鍛水壓機(jī)、500mm徑軸向數(shù)控軋環(huán)機(jī),鍛件生產(chǎn)能力達(dá)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(gè)鍛造廠。
1966年投產(chǎn)的貴州安大航空鍛造有限責(zé)任公司,有引進(jìn)的10MN、80MN、250MN等溫模鍛機(jī)各1臺(tái),環(huán)軋機(jī)1臺(tái),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(jī)1臺(tái),15kN、20kN、50kN、100kN鍛造機(jī)各1臺(tái),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(jī)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(tái),還有3臺(tái)鍛造力更小的自由鍛造機(jī),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(jī)與模鍛機(jī)各1臺(tái),80MN及10MN模鍛機(jī)各1臺(tái),其它小型鍛造機(jī)7臺(tái),都是中國設(shè)計(jì)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(tái)鍛造機(jī),總鍛造力約8000MN,鍛件生產(chǎn)能力總計(jì)約36萬噸/年。據(jù)估算,設(shè)備開工率僅約60%,因此2020年的實(shí)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?yàn)橹袊娇蘸教戾懠漠a(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(dá)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(jī),我們可把鍛造力在100MN到500MN之間的鍛造機(jī)定義為大鍛造機(jī),把鍛造力大于500MN的定義為重型或超大鍛造機(jī)。截至2020年12月,中國擁有大鍛造機(jī)約21臺(tái);重型鍛造機(jī)3臺(tái),它們是中國二重集團(tuán)的800MN模鍛機(jī),南山鋁業(yè)的500MN模鍛機(jī),山東航橋新材料的500MN模鍛機(jī)。800MN模鍛機(jī),是全球的,是天下鍛壓機(jī)的“航母”,是四川德陽第二重型機(jī)械集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)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(yùn)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(jī)各1臺(tái),鍛造機(jī)的這種配置結(jié)構(gòu)極為合理。在重型模鍛機(jī)中,俄羅斯有2臺(tái)750MN的,法國有1臺(tái)650MN的。二重鍛壓廠是中國的鍛壓企業(yè),鍛壓機(jī)的總鍛壓力1461MN。 |