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材料輕量化:寬幅鎂板是熱點

2019-12-06 14:30 ?瀏覽:

鎂合金板帶材市場需求和規?;瘧眯纬傻陌l展趨勢是寬幅化和低成本化。寬幅化是鎂合金板帶材滿足航空航天和汽車等交通運輸工業輕量化需要的基本條件,低成本化是鎂合金板帶材可以與其它材料競爭的重要條件。
  市場對鎂合金板帶的需求和應用主要是基于其具有密度小、剛性大、加工性能好、綜合利用率高、減震和電磁屏蔽性能優良等特點。
  根據不完全統計,國外鎂合金板帶材專業化生產線的產能在3萬~5萬t/a,目前還主要以小規?;?、小批量化、塊式法生產方式為主,生產線也遠沒有達到實際產能。
  目前國內鎂合金板帶材的市場應用領域、實際用途及其厚度等規格主要包括:
  航空航天及軍事領域:主要使用厚度在6~100mm的鎂合金中厚板材,用于制造衛星和登月飛船底座、導彈和火箭的儀表艙壁板、導彈和飛機的尾翼、戰斗機副油箱及襯板以及其它結構零部件。同時也有2~6mm厚度的鎂合金中板用于生產設備部件的外殼或箱蓋,以及支架、門殼體等零部件。
  汽車行業:主要使用厚度在1.2~3mm的鎂合金薄板,用于制造儀表面板、車門板、發動機蓋板、行李箱蓋板、車頂板、變速器蓋、座椅骨架和靠背等。
  軌道交通:0.1~0.3mm厚度的薄板用于制造列車蜂窩地板的蜂窩芯,0.6~3.5mm厚度的產品用于制造蜂窩地板的上下面板。列車內襯板、物品架使用的鎂合金板材厚度為3~5mm,而列車裙板、座椅、臥鋪板使用的鎂合金板材厚度為5~7mm。列車內部的受力件使用的鎂合金板厚度多在4~12mm。
  3C等電子產品行業:主要使用鎂合金薄板,厚度多在0.4~1.5mm。在具體厚度規格上,0.1~0.3mm厚度的薄板用于生產音響音膜,0.4~0.6mm厚度的薄板用于生產U盤外殼、移動硬盤外殼等。0.6~1.2mm厚度的板材用于生產智能手機外殼、筆記本電腦外殼、數碼相機外殼、攝影機外殼,而1.5~3mm厚度的板材用于生產電視機、冰箱、洗衣機等家電外殼。
  其它行業:印刷版使用的鎂合金板材厚度為1~10mm。運動器材、醫療工具、手動工具使用的鎂合金板材厚度為2~8mm;電池片使用的鎂合金薄板厚度為0.25~0.5mm。
  為適應以交通運輸工具為代表等行業用材的需要,鎂合金板帶材的尺寸規格發展趨勢是寬幅、薄板卷。例如,在國家科技部新材料產業“十二五”發展規劃及2013年有色金屬行業高新技術產品目錄中均將幅寬超過1500mm的鎂合金板帶材作為重點研制開發和工業化生產的目標產品。如圖所示為國內鎂合金板帶材在民用市場應用的一些典型產品。
  目前,國內鎂合金板帶材合金品種以鎂-鋁-鋅系為主,同時還有鎂-錳系、鎂-鋅-鋯系。其中,鎂-鋁-鋅系中的AZ31B,AZ91D由于具有焊接性能好、強度高、加工性能好、軋制溫度范圍較寬等優點而廣泛應用于交通運輸、電子信息、電池工業等領域。另外,國內大學和科研機構也在進行稀土鎂合金、耐腐蝕鎂合金、耐高溫鎂合金、高強鎂合金板帶材的研制和開發。
  因此,筆者認為,國內鎂合金板帶材生產企業應針對下游用戶的實際需求進行有針對性的研究和生產,以進一步提高產品的附加值、擴大產品的應用(尤其是民用領域)。
  其一,即使對于相同的產品,生產企業也應能夠提供不同牌號、性能、等級、價格的鎂合金板帶材,由使用企業根據實際需求和產品定位來進行選擇和購買;其二,鎂合金板帶材生產企業在產品出廠時應能夠同時提供其合金的具體成分、微觀組織分析結果、綜合力學性能檢測結果等數據。其三,鎂合金板帶生產企業只考慮了板帶材的生產,未考慮零部件加工制作過程中的技術難題,比如零部件模具的設計制造、板帶材拉伸和沖壓、表面處理、防腐等方面存在的技術問題或難題。鎂合金板帶材生產企業應能夠協助下游用戶解決以上問題或技術難題。
  筆者建議,生產線和加工設備規?;蛯I化;工藝技術多樣化和借鑒化;生產連續化和低成本化;新上項目平穩化和逐期過渡化;生產線工程設計專業化;產品多樣化和差異化;板帶材深加工協作化和就地化;擴大產品應用以市場需求為推動化。
  目前,鎂合金板帶材在研發、生產和生產線的建設、加工設備的設計等方面都屬于原材料和制造行業的一個熱點,但在目前情況下其工業化代替鋼、鋁等金屬還存在著一些困難,進展也相對緩慢。同時,鎂合金板帶材也面臨著具有重量更輕、強度更高、成形性更為優良的碳纖維等復合材料的競爭(如手機、筆記本電腦廠家目前在考慮使用碳纖維等新型材料),這一點必須引起鎂行業的重視,在推動鎂合金尤其是薄規格板帶材的規?;a和應用上應迅速行動起來,或者一旦錯過這個良好局面和發展時期,未來會面臨更大的困難。
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