刘静安1，李建湘2

(1.西南铝业(集团)有限责任公司，重庆401326；2.和胜铝制品厂，广东 中山528400)

　　摘要：简要介绍铝及铝合金管、棒、型、线材的生产技术与主要工艺装备的发展现状与趋势，重点论述了铝及铝合金挤压、管材冷轧、拉伸以及管、棒、型、线材的热处理和精整矫直等方面的发展特点、水平、产品品种、工艺技术、工模具技术及设备状态。近几年来，国内外的铝合金管、棒、型、线材生产技术与装备获得了长足的发展，达到了相当高的水平。铝挤压技术的现状与发展方向

　　1.1 铝挤压技术的现状

　　1.1.1 工艺装备向大型化、现代化、精密化和生产线自动化方向发展

　　挤压设备主要是指挤压机及其配套装置，是反映挤压技术水平的重要指标。粗略统计，世界各国已装备的不同类型、结构、用途、压力的挤压机达6000台以上，其中美国600多台，日本400多台，德国200多台，俄罗斯400多台，中国3000余台，大部分为6MN～25MN之间的中小型挤压机。随着大型运输机、轰炸机、导弹、舰艇等军事工业和地下铁道、高速列车等现代化交通运输业的发展，需要大量的整体壁板等结构部件，故挤压机向大型化方向发展。在20世纪50年代，美国空军决定用政府资金建造了一系列的重型挤压机和锻压机。美国空军的“重型压机计划”原拟定制造17台大型压机，后削减到9台，其中350MN立式锻压—挤压机一台，120MN和80MN铝合金卧式挤压机各两台。

　　经过几十年的发展，目前全世界已正式投产使用的万吨级以上的大型挤压机约20台，拥有的国家是美国、俄罗斯、中国、日本和西欧。最大的是前苏联古比雪夫铝加工厂的200MN挤压机，美国于2004年将一台125MN水压挤压机改造为世界最大的150MN油压挤压机，日本20世纪60年代末建造了一台95 MN自给汕压机，德国VAW波恩工厂1999年投产了一台100MN的双动油压挤压机，意大利于2000年建成投产了一台130MN的铜、铝油压挤压机。据报道，国外几个工业发达的国家都在研制压力更大、形式更为新颖的挤压机，如350MN卧式挤压机以及450MN～600MN级挤压大直径管材的立式模锻－挤压联合水压机等。在挤压机本体方面，近年来国外发展了钢板组合框架和预应力“T”型头板柱结构机架及预应力混凝土机架，大量采用扁挤压筒、固定挤压垫片、活动模架和内置式独立穿孔系统。在传动形式方面发展了自给油机传动系统，甚至在100 MN～150 MN挤压机上也采用了油泵直接传动装置。现代挤压机及其辅助系统的工作都采用了PLC（程序逻辑控制）系统和CADEX等控制系统，即实现了速度自动控制和等温－等速挤压、工模具自动快速装卸，乃至全机自动化控制。挤压机的机前设备（如长坯料自控加热炉，坯料热切装置和坯锭运送装置等）和机后设备（如牵引装置，精密水、雾、气在线淬火装置，前梁锯，活动工作台，冷床和横向运输装置，拉伸矫直机，成品锯，人工时效炉等）已经实现了自动化和连续化运行。挤压设备正在向组装化、成套化和标准化方向发展[1-6]。

　　为了进一步适应现代军事装各和现代交通运输业的轻量化和高速化，铝型材正在向大型化、整体化、薄壁化的方面发展。因此，世界各国正在兴起一股重型挤压机热，有人预测21世纪是大型挤压机的世纪。

　　1.1.2 大型优质圆、扁挤压筒与特种模具技术的突破性进展

　　从设计计算、结构选择、装卸方法、制模技术、新材料研制到提高模具寿命等方面来看，挤压工模具技术有很大发展。研发出了舌型模、平面分流组合模、叉架模、前室模、导流模、可卸模、宽展模、水冷模等，同时出现了多种形式的活动模架和工具自动装卸机构，大大简化了工模具装卸操作，节约了辅助时间。为了生产扁宽、薄壁、大断面铝合金型材，需要高比压的圆挤压筒和优质的扁挤压筒，由于其使用寿命短，大型高比压的扁挤压筒的设计与制造成了世界性技术难题。近年来，由于计算机、有限元计算、工模具材料及热处理等技术的进步，大型扁挤压筒的设计制造技术有了突破性进展。俄罗斯、美国、德国、日本等国已研制出规格为850mm×330mm、1100mm×300mm等，比压达600MPa以上的大型扁挤压筒，据称使用寿命可达10000次左右；我国已研制成功了670mm×270mm×1600mm的大型优质扁挤压筒。大型挤压工具的装卸自动化、快速化方面也有了很大进展，为全机自动化创造了条件。在工模具材料方面，高合金化的铬镍模具钢，如2779（德国），H11、H13（美国），SKD61（日本），AXMBΦ（前苏联）等钢种的出现，以及新型热处理方法，如真空淬火、离子氮化处理、表面硬化处理等的应用，使工模具材料的品质向前推进了一大步。电火花加工和电火花线切割加工（快走丝和慢走丝）技术用于制模，不仅提高了模孔的精度、硬度，降低了工作带表面粗糙度，而且大大提高了制模生产效率，为实现制模自动化创造了条件。电子计算机用于挤压工模具的设计和制造（CAD／CAM技术），为实现工模具的设计与制造自动化，提高工模具的质量和寿命开辟了