生產線建設項目申請報告模板
一、項目概況
1、 項目名稱:鋁及鋁合金鍛壓生產線
2、 主要產品:所有鋁合金(包括部分鈦合金和高溫合金)的自由鍛件與模鍛件
3、 生產規模:15000t/年(其中鋁合金鍛件12000t/年,其它為鈦合金和高溫合金鍛件)
4、 建設投資金額:1.5億元
二、立項的理由(目的和意義)及主要內容(任務和目標)
1、 立項的目的意義
鍛壓生產是向各個工業行業提供機械零件毛坯的主要途徑之一。鍛壓生產的優越性在于:它不但能獲得機械零件的形狀,而且能改善材料的內部組織、提高力學性能。一般來說,對于受力大、力學性能要求高的重要機械零件,多數采用鍛壓方法來制造。
在飛機上端鍛壓件的重量占80%,坦克上端壓件重量占70%,汽車上鍛壓件重量占60%,電力工業中的水輪機主軸、透平葉輪、轉子、護環等均是鍛壓而成,從這些例子可以看出,鍛壓生產在工業行業中占有極重要的地位。
鋁合金由于比重小、比強度、比剛度高等一系列優點,已大量使用在各個工業部門,鋁合金鍛壓件更成了各個工業部門機械零件必不可少的材料。凡是用低碳鋼可以鍛造出的種種鍛件,都可以用鋁合金鍛造出來。鋁合金可以在鍛錘、機械壓力機、液壓機、頂鍛機、擴孔機等各種鍛造設備上鍛造,可以自由鍛、模鍛、頂鍛、輥鍛和擴孔。一般來說,尺寸小、形狀簡單、偏差要求不嚴的鋁鍛件,可以很容易的在鍛錘上鍛造出來,但是,對于規格大、要求劇烈變形的鋁鍛件,則宜選用水(液)壓機來鍛造。對于大型復雜的整體結構的鋁鍛件則非采用大型模鍛水壓機來生產不可。特別是近十年來,隨著科學技術的進步和國民經濟的發展,對材料提出了越來越高的要求,迫使鋁合金鍛件向大型整體化、高強高韌化、復雜精密化的方向發展,大大促進了大中型液壓機的發展。
隨著我國交通運輸業向現代化、高速化方向發展,交通運輸工具的輕量化要求日趨強烈,以鋁代鋼的呼聲越來越大。特別是輕量化程度要求高的飛機、航天器、鐵道車輛、地下鐵道、高速列車、貨運車、汽車、艦艇、船舶、火炮、坦克以及機械設備等的重要受力部件和結構件,近幾年來大量使用鋁及鋁合金鍛件以替代原來的鋼結構構件,如飛機結構件幾乎全部是用鋁合金模鍛件;汽車(特別是重型汽車和大中型客車)輪轂、保險桿、底座大梁;坦克的浮動輪、炮臺機架;直升機的動環和不動環;火車的氣缸和活塞裙;木工機械機身;紡織機械的機座、軌道和絞線盤等等都以應用鋁合金模鍛件來制造。而且,這種趨勢正在大幅度增長,甚至某些鋁合金鑄件也開始采用鋁合金模鍛件來代替。
目前,世界上的大型鍛壓液壓機為數不多,中國更是寥寥無幾,隨著國防工業的現代化和民用工業特別是交通運輸業的發展,鋁合金模鍛件的品種和產量,不僅不能滿足國內市場的需要,國際市場也有很大缺口。因此,在我國抓緊建設幾條大、中型的鋁合金鍛壓生產線是十分必要的、及時的,對國民經濟的高速持續發展和國防軍工現代化有重大的現實意義和長遠意義。
2、 項目的主要任務和內容
項目的主要任務是:根據我國目前的國情和實力,并借助國際先進技術,在廣泛調研的基礎上,對鋁合金鍛件和模鍛件的合金、狀態、品種、規格、性能和用途以及生產工藝和關鍵技術進行分析和選擇,配置合理而經濟實用的主機和輔助設備及水、風、電、氣等配套設施,修建廠房并安裝、調試設備,最后生產出國家急需、國內外市場需要的質量合格的大、中型鋁合金鍛件和模鍛件。并適當考慮鈦合金、高溫合金和鋼鍛件的生產。
項目的目標:建成一條年產15000t/a的大、中型鋁合金(包括部分鈦合金和鋼鐵材料)鍛件與模鍛件的現代化生產線,為國防軍工和國民經濟的部門提供大批量的合格新材料,滿足國內外市場的需要。
三、鋁合金鍛件的特性、應用范圍和市場分析
1、 鋁合金鍛件的特性
1) 密度小,鋼鍛件的34%,銅鍛件的30%,是輕量化的理想材料;
2) 比強度大,比剛度大,比彈性模量大,疲勞強度高,宜用于輕量化要求高的關鍵受力部件,其綜合性能遠遠高于其它材料。
3) 內部組織的細密、均勻、無缺陷,其可靠性遠遠高于鋁合金鑄件和壓鑄件,也高于其它材料鍛件。
4) 鋁合金的塑性好,可加工成各種形狀復雜的高精度鍛件,機械加工余量小,僅為鋁合金拉伸厚板加工量的20%左右,大大節省了工時和成本。
5) 鋁鍛件具有良好的耐蝕性、導熱性和非磁性,這些都是鋼鍛件無法比擬的。
6) 表面光潔、美觀,表面處理性能良好,美觀耐用。
可見,鋁鍛件具有一系列優良特征,為鋁鍛件代替鋼、銅、鎂、木材和塑料等提供了良好的條件。
2、 鋁合金鍛件的.應用領域
近幾年來,由于鋁材的成本下降,性能提高,品種規格擴大,其應用領域越來越大。主要應用于航天航空、交通運輸、汽車、船舶、能源動力、電子通訊、石油化工、冶金礦山、機械電器等領域。主要鍛造鋁合金的特性及用途見表1
表1 鍛造鋁合金的特性及用途
分類
和金及狀態
強度
耐蝕性
切屑性
焊接性
特 點
主要用途
高強
合金
2024-t6
b
c
a
d
鍛造性、塑性好,耐蝕性差,是典型的硬鋁合金
飛機部件,鐵道車輛、汽車部件、一般結構件
7075-t6
a
c
a
d
超硬鍛造合金,耐蝕性、抗應力腐蝕裂紋性差
飛機部件,宇航材料,結構部件
7075-t73
b
b
a
d
通過適當的時效處理改善了抗應力腐蝕裂紋性能,強度低于t6
飛機、船舶、汽車部件、結構件
7175-t736
a
b
a
d
系強度、韌性、抗應力腐蝕裂紋性能均優的新型合金
飛機部件、宇航材料和承力部件
耐熱
合金
2219-t6
b
b
a
a
高溫下保持優秀的強度及耐蠕變性,焊接性良好
飛機、火箭部件及車輛材料
2618-t6
b
c
a
c
高溫強度優秀
活塞、增壓機風扇、橡膠模具、一般耐熱部件
4032-t6
c
c
c
b
中溫下的強度高,熱膨脹系數小,耐磨損性能好
活塞和耐磨部件
耐蝕
合金
1100-0
d
a
c
a
強度低,耐腐蝕,熱、冷加工性好,切屑性不良
電子通訊零件,電子計算機用記憶磁鼓等
5083-0
c
a
c
a
耐腐蝕性、焊接性及低溫力學性能好,典型的海軍合金
液化天然氣法蘭盤和石化機械,船艦部件和海水淡化結構
6061-t6
c
a
b
a
強度中等、耐蝕、抗疲勞,綜合性能好
航空航天、汽車車輛材料及用轉動體部件
6051-t6
c
a
b
a
韌性、耐腐蝕性優良,強度略高于6061
增壓機風扇,運輸機械部件等
注:a-優; b-良; c-一般; d-差
3、 市場分析
1) 鋁合金鍛件的產銷情況分析
由于鋁及合金鍛件具有以上一系列的優越性,在航空航天、汽車、船舶、交通運輸、兵器、電訊等工業部門備受青睞,應用范圍越來越廣泛。據初步統計,鋁鍛件在世界鍛件總產量中由1985年的0.5%上升到了20xx年的15%左右,目前,世界上消耗鍛件344萬噸左右,其中鋁鍛件占了50萬t/a左右。鈦鍛件和高溫鍛件大約占0.5%,即1.8萬t/a左右,鋼鐵鍛件仍然占絕大多數。從鋁加工工業的角度來看,目前全世界鋁產量(包括再生鋁)為3000萬t/a以上,其中80%要變成加工材,即目前世界上加工鋁材年產量為2400萬t/a左右,其中板、帶、箔材占57%左右,擠壓材占38%左右。鋁合金鍛造材料由于成本較高,生產技術難度較大,僅在特別重要的受力部位才應用,近十多年來,由于軍工和民用工業,特別是交通運輸業現代化和輕量化的需要,以鋁代鋼的要求十分迫切,因而,鋁鍛件和應用都得到了迅猛的增長。其中鋁材中的比例已由1985年的0.5%增加到了20xx年的2.1%,即50萬t/a左右。
為了滿足軍工和民用各部門對鋁及鋁合金鍛件日益增長的要求,世界各國都在集中人力、物力和財力發展鋁鍛壓生產,設計和制造各種鍛壓設備,特別是大中型水(液)壓鍛壓機。但是,由于鍛壓設備比較貴,制造周期長,鍛件生產技術比較復雜,因而很難滿足市場需要。目前世界上鋁鍛件的生產能力約為30萬t/a左右,不能滿足消費量50萬t
/a的需求。中國由于大中型水(液)壓鍛造設備少,生產能力低,遠遠不能滿足工業部門對鋁鍛壓件的需求,年缺口量在1.5萬t/a以上。到20xx年,由于我國的汽車、飛機、船舶的大量增加,鋁鍛件的年消耗量可能達5萬t/a以上。
2) 市場分析
由以上分析,鋁及鋁合金鍛件主要用于要求輕量化程度大的工業部門,根據當前各國的應用情況,主要的市場分布例舉如下。
①航空(飛機)鍛件:飛機上的鍛件占飛機材料重量的80%以上,如起落架、框架、肋條、發動機動環、不動環等,一架飛機上所用的鍛件上千種,其中除了少數高溫部件是用高溫合金和鈦合金鍛件外,絕大部分已鋁化,如美國伯英哦你公司,年產飛機上千架,年需消耗鋁合金鍛件數萬噸。我國研制的殲擊機等軍用飛機和民用飛機也在迅速發展,需要消耗的鋁鍛件也會逐年增加。
②航天鍛件:航天器上的鍛件主要是鍛環、輪圈、翼梁和機座等,絕大部分為鋁鍛件,只有少數的鈦鍛件。宇宙飛船、火箭、導彈、衛星等的發展對鋁鍛件的需求與日俱增。如近年來,我國研制的超遠程導彈用ai-li合金殼體鍛件,每件重達300多公斤,價值幾十萬元。
③兵器工業:如坦克、裝甲車、運兵車、戰車、火箭彈、炮架、軍艦等常規武器上是用鋁合金鍛件作為承力件的數量大大增加,基本上替代了鋼鐵鍛件。
④汽車是使用鋁合金鍛件最有前途的行業,也是鋁鍛件的最大用戶。主要用作輪轂(特別是重型汽車和大中型客車),保險杠、底座大梁和其它一些中小型鋁鍛件,其中,鋁輪轂是用量最大的鋁鍛件,主要用于大客車、卡車和重型汽車上。近年來,在中小型汽車、摩托車和高級轎車上也開始應用。據統計,世界上近年來鋁輪轂用量的年增長速度達20%以上,目前使用量達1億個以上。我國剛剛起步,但是一汽、二汽等大型汽車企業正在開始研發。隨著汽車產量的增加(20xx年我國汽車產量預計達600萬輛/年,世界汽車產量可能要突破8000萬輛/年),鋁輪轂和其它鋁鍛件的用量將會得到驚人的發展。
⑤能源動力工業上,鋁鍛件會逐漸替代某些鋼鍛件制作機架、護環、動環和不動環以及煤礦運輸車輪、液化天然氣法蘭盤、,一般都是大中型鍛件。
⑥船舶和艦艇上大量使用鋁鍛件作機架、動環和不動環、炮臺架等。
⑦在機械制造業上,目前主要用于木工機械、紡織機械等作機架、滑塊、連桿,以及交線攀等,僅紡織機用絞線盤鋁鍛件,我國每年就需要數萬件,重1000多噸。
⑧模具工業上用鋁合金模鍛件制作橡膠模具、鞋模具及其它輕工模具,年用量上萬噸。
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