高振中1，王祝堂2，張 路3
（1.東北輕合金有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱150060；2.安泰科信息開(kāi)發(fā)有限公司，北京100814；
3.中鋁河南鋁業(yè)有限公司 洛陽(yáng)鋁箔廠，河南洛陽(yáng)471003）
摘要：介紹全世界可生產(chǎn)航空級(jí)鋁合金厚板的企業(yè)。評(píng)述了由于軍用飛機(jī)更新?lián)Q代及民用飛機(jī)生產(chǎn)和需求的發(fā)展，對(duì)鋁合金厚板的需求量增加。
關(guān)鍵詞：鋁合金厚板；生產(chǎn)企業(yè)；飛機(jī)
1 全球生產(chǎn)航空級(jí)鋁合金厚板的企業(yè)
當(dāng)前，全球可生產(chǎn)可熱處理強(qiáng)化鋁合金厚板（厚度不小于6mm）即航空級(jí)鋁合金厚板的企業(yè)如下：
美國(guó)鋁業(yè)公司（Alcoa）是最大的生產(chǎn)者與供貨商，在世界各地有4個(gè)生產(chǎn)廠：①本國(guó)的艾奧瓦州（Iowa）達(dá)文波特（Davenport）廠，有5588mm的四輥可逆式熱粗軋機(jī)，1971年投產(chǎn)，是全世界首條用計(jì)算機(jī)控制的鋁板帶熱軋機(jī)，可生產(chǎn)5100mm寬的厚板，不過(guò)4000mm寬以上的厚板的厚度不得小于40mm，否則不易控制板形，可軋制厚達(dá)660mm的錠；②設(shè)在英國(guó)的基茨格林（Kitts Green）軋制廠；③設(shè)在意大利的富西納（Fusina）軋制廠；④設(shè)在俄羅斯的別拉雅卡利特娃廠（Belaya Kalitva）。美國(guó)鋁業(yè)公司從2005年中期起投資l億多美元對(duì)4個(gè)廠進(jìn)行改擴(kuò)建，使其厚板生產(chǎn)能力提高50％。
第二大厚板生產(chǎn)企業(yè)是加拿大鋁業(yè)公司（Alcan），有2個(gè)厚板生產(chǎn)廠：設(shè)在美國(guó)的雷文斯伍德（Ravenswood）軋制廠，設(shè)在法國(guó)的伊蘇瓦爾軋制廠。
第三大厚板生產(chǎn)企業(yè)是美國(guó)凱撒鋁及化學(xué)公司（Kaiser Aluminum＆Chemical Co．），投資$105M對(duì)其華盛頓州的特雷特伍德（Trentwood）軋制廠的厚板系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模的改擴(kuò)建。
第四大厚板生產(chǎn)企業(yè)是阿萊利斯公司（Aleris）設(shè)在德國(guó)的科布倫茨（Koblenz）軋制廠。
第五大企業(yè)是俄羅斯鋁業(yè)公司（Rusal）的卡緬斯克·烏拉爾斯基冶金廠（Kamensk·Uralski Metallurgical Plant），新近從埃布納公司（Ebner）引進(jìn)的厚板固溶處理爐，可處理長(zhǎng)30m、寬3200mm、厚155mm的鋁合金厚板。
中國(guó)目前有2個(gè)航空鋁合金厚板生產(chǎn)企業(yè)：東北輕合金有限責(zé)任公司與西南鋁業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，并正在進(jìn)行大規(guī)模的改擴(kuò)建、可于2008年底或2009年投產(chǎn)，屆時(shí)中國(guó)將成為僅次于美國(guó)的全球第二大鋁合金厚板生產(chǎn)國(guó)，厚板生產(chǎn)能力也居第二位，但航空級(jí)厚板的產(chǎn)量可能要到2012年才能趕上法國(guó)及德國(guó)的。
南非皮特瑪莉茨堡市（Pietermaritzburg）休萊特鋁業(yè)公司（Hulett aluminium）有1條3600mm熱粗－精軋生產(chǎn)線，可生產(chǎn)3200mm寬的熱軋板帶，1999年建了一條埃布納�？担‥bnerHiconR）型輥底式厚板固溶處理爐。為了擴(kuò)大生產(chǎn)，2005年8月對(duì)其進(jìn)行了技術(shù)改造，原來(lái)的處理爐僅由固溶處理區(qū)與淬火區(qū)組成，改造內(nèi)容為：增加2個(gè)加熱區(qū)，加熱區(qū)長(zhǎng)度比原來(lái)的長(zhǎng)了一倍；增加裝料輥道，爐后增加卸料輥道。改造完成后可處理板材的最大尺寸：長(zhǎng)16.3 m，寬3200mm，厚152mm。
日本神戶鋼鐵公司真岡軋制廠雖有4000mm的熱粗軋機(jī)，古河電氣公司福井軋制廠更有寬達(dá)4320mm的熱粗軋機(jī)，可以生產(chǎn)3600mm及4000mm寬的鋁合金厚板，不過(guò)由于日本不能大力發(fā)展航空工業(yè)的限制，且沒(méi)有輥底式固溶處理爐等原因，不能生產(chǎn)航空級(jí)的寬大厚板。
由此可見(jiàn)，當(dāng)今全球有美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、俄羅斯、中國(guó)、英國(guó)、意大利、南非等8國(guó)的12個(gè)工廠可以生產(chǎn)航空級(jí)的可熱處理強(qiáng)化的鋁合金厚板。
2 美國(guó)軍用飛機(jī)大換代，鋁合金厚板需求量大
不但美國(guó)的軍用飛機(jī)在大換代，包括中國(guó)在內(nèi)的其他大國(guó)的軍用飛機(jī)也都在更新?lián)Q代。美國(guó)民用客機(jī)大多由波音飛機(jī)公司制造，而軍用飛機(jī)及其他有關(guān)軍工方面的航空航天器則多由洛克希德－馬丁公司、諾斯羅普－格魯曼公司、BAE系統(tǒng)公司（Lock－h(huán)eed－Martin，Northrop－Grumman and BAE Systems）設(shè)計(jì)制造。它們制造的F-35戰(zhàn)機(jī)（圖1）已定型，在進(jìn)行批量生產(chǎn)，是美國(guó)第五代戰(zhàn)機(jī)，是一種多用途超音速戰(zhàn)機(jī)，用以替代將逐步退役的AV－8B垂直起落飛機(jī)（Harriers）、A－10s系列飛機(jī)、F－I6S系列戰(zhàn)機(jī)、F／A－18型飛機(jī)（Hornets），以及英國(guó)的GR.7S垂直起落飛機(jī)與海上垂直起落飛機(jī)（Sea Harriers）。
圖1 美國(guó)第五代戰(zhàn)機(jī)F－35閃電Ⅱ戰(zhàn)機(jī)
中國(guó)不但推出了新一代的殲十戰(zhàn)斗機(jī)，而且在批量生產(chǎn)ARJ21型支線客機(jī)。據(jù)介紹，殲十戰(zhàn)斗機(jī)是一種可與美國(guó)F-35型戰(zhàn)機(jī)相匹敵的第四代戰(zhàn)機(jī)，它的載彈量增加了，可攜短、中、遠(yuǎn)各型導(dǎo)彈及地對(duì)海導(dǎo)彈與炸彈，還具各隱身性能，并可作間歇超音速巡航，具備第五代戰(zhàn)機(jī)性能。此外還在生產(chǎn)“虎”Z9等一批最新式的武裝直升機(jī)。它們都是航空級(jí)鋁合金厚板的主要用戶。
加拿大鋁業(yè)公司軋制產(chǎn)品公司雷文斯伍德軋制廠（Alcan Rolled Products Ravenswood）2006年與特拉斯塔金屬公司（Transtar Metals）簽訂了一份為制造F-35型戰(zhàn)機(jī)提供鋁合金特厚板（heavy gauge aluminum plate）的長(zhǎng)期合同，成為這種特厚板的主要生產(chǎn)者。特拉斯塔金屬公司是軍工材料的主要供應(yīng)商。
凱撒鋁及化學(xué)公司不但與特位斯塔金屬公司、埃克力普斯軍用飛機(jī)公司（Eclipse Aviation）AMI金屬公司簽訂了3個(gè)新的厚板供應(yīng)合同，而且還與A.M.卡斯特爾公司（A.M.Castle＆Co.）及波音飛機(jī)公司（Boeing）簽訂了厚板供應(yīng)長(zhǎng)單，這是凱撒公司特雷特伍德軋制廠厚板生產(chǎn)能力擴(kuò)大了50％的結(jié)果，據(jù)估計(jì)該廠的厚板生產(chǎn)能力可達(dá)80 kt／a～100 kt／a。
閃電Ⅱ戰(zhàn)機(jī)（The Lightning Ⅱ）工程合同：閃電Ⅱ是美國(guó)國(guó)防部F-35戰(zhàn)機(jī)的代號(hào)，凱撒公司將向特拉斯塔公司提供制造F-35戰(zhàn)機(jī)的部分高精厚板，合同期截止到2016年。F-35戰(zhàn)機(jī)可于2009年首次交付使用。F-35戰(zhàn)機(jī)是一種單座單發(fā)（single－engine）超音速隱形（steahlt）軍用機(jī)，是為提供地面支持、戰(zhàn)術(shù)轟炸和空戰(zhàn)而設(shè)計(jì)的，是美國(guó)空軍、海軍、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)與同盟國(guó)武器庫(kù)中的下一代先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)。
�？肆ζ账�500工程合同：凱撒鋁業(yè)公司與軍用飛機(jī)公司簽訂了一份為制造Eclipse500型飛機(jī)提供鋁加工材的合同，這是一種前所未有的特輕噴氣式飛機(jī)（VLJ）。該合同的簽訂使凱撒公司成為Eclipse500戰(zhàn)機(jī)的主要鋁合金厚板及薄板供應(yīng)者，這種飛機(jī)到2007年為止將有2500架投產(chǎn)。這種飛機(jī)使用了當(dāng)今所有的先進(jìn)技術(shù)與數(shù)字通訊設(shè)備，比現(xiàn)有飛機(jī)更安全與更容易操作，具有最低的維護(hù)與使用成本，其生產(chǎn)成本僅相當(dāng)于小型噴氣式飛機(jī)的1／3。
波音聯(lián)合防護(hù)系統(tǒng)工程合同：凱撒鋁業(yè)公司最近，它與AMI金屬公司簽訂了一個(gè)從2009年起至012年止的鋁板帶供應(yīng)合同，向波音聯(lián)合防務(wù)系統(tǒng)公司（Boeing Integrated Defense Systetems，IDS）提供制造車(chē)工產(chǎn)品所需的特厚與中厚板（heavy and light gauge plate）以及薄板與卷材。
豪克·比奇飛機(jī)系列項(xiàng)目合同（Hawker and Beechcraft Series）：根據(jù)此合同，凱撒鋁業(yè)公司到2010年為止的這段時(shí)間內(nèi)將通過(guò)A．M．卡斯特爾公司向雷西旺飛機(jī)公司（Raythen Aircraft Co.）提供高精鋁合金板材，用于制造諸如豪克（Hawker）400XP、豪克4000超中型商務(wù)噴氣飛機(jī)、Beechcraft帝王飛機(jī)系列（King Air Series）、T－6教練機(jī)等。
3 商用飛機(jī)產(chǎn)量增加，鋁合金厚板供需矛盾大
世界上兩大客機(jī)及商用飛機(jī)制造公司——波音公司與空中客車(chē)公司都在加緊生產(chǎn)各式飛機(jī)，盡管單架飛機(jī)的鋁材用量比例有所下降，但由于飛機(jī)的大型化與架數(shù)的增加，鋁材總用量的增速仍比鋁的整體消費(fèi)量的增速快一些，特別是鋁合金厚板。
空客公司2002年鋁合金厚板用量25.5 kt，2010的用量可達(dá)100kt，這8年的年平均增長(zhǎng)率高達(dá)20%。2002年－2011年空客公司各年的鋁合金厚板用量如圖2所示。
圖2 空中客車(chē)公司各年鋁合金厚板需求量
波音公司的飛機(jī)產(chǎn)量比空客公司的多，雖然其單架飛機(jī)的厚板用量比空客飛機(jī)的少一些，但總用量大體上與空客公司的相當(dāng)。
據(jù)此，考慮到其他國(guó)家的民用飛機(jī)制造以及軍用飛機(jī)的制造，2008年全世界航空級(jí)鋁合金厚板的需求量約300kt，其中美國(guó)的消費(fèi)量約150 kt。
空客公司目前生產(chǎn)的民用機(jī)型號(hào)有12種，自1974年以來(lái)至2007年止向全世界銷(xiāo)售了5370架民用飛機(jī)，截止2005年3月空客公司拿到的訂單就有1531架，價(jià)值$159bn。空客公司用的鋁合金厚板主要由加拿大鋁業(yè)公司設(shè)在法國(guó)的伊蘇瓦爾軋制廠，以及阿萊利斯公司設(shè)在德國(guó)的科布倫茨軋制廠提供。但也從美國(guó)鋁業(yè)公司大量采購(gòu)，美國(guó)鋁業(yè)公司2005年8月與空客公司簽署了一項(xiàng)合同，從2005年起至2011年12月止，前者將向后者提供近$2b的航空級(jí)高精鋁合金板材，用于制造A380F貨運(yùn)機(jī)與寬機(jī)身A390客機(jī)在內(nèi)的空客系列飛機(jī)。美國(guó)鋁業(yè)公司稱(chēng)，該巨額合同的簽訂，將使該公司在今后16個(gè)月內(nèi)向全球航空航天工業(yè)提供的可熱處理強(qiáng)化的鋁合金板材量增加約50％。
凱撒鋁業(yè)公司與波音商用飛機(jī)公司（Boeing Commercial Aircraft）于近期簽訂了鋁合金中厚板與薄板供應(yīng)合同，用于制造波音商用飛機(jī)，此合同是過(guò)去簽訂的特厚板供應(yīng)合同的補(bǔ)充。
鋁合金厚板有多種分類(lèi)方法，有按用途分的，有按厚度分的，有按狀態(tài)分的，本文是按用途分的，分為航空級(jí)的與非航空級(jí)的，前者用于制造航空航天器，后者則用于其他的所有部門(mén)。航空級(jí)鋁合金厚板的96％以上是用可熱處理強(qiáng)化鋁合金軋制的；非航空級(jí)鋁合金厚板有90％左右為熱處理不可強(qiáng)化的鋁合金，如用1×××、3×××、5×××、部分8×××系鋁合金軋制的，它們的用途非常廣泛，幾乎用到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)。
4 結(jié)束語(yǔ)
2008年是世界鋁合金厚板消費(fèi)大年，總需求量可達(dá)550 kt，自此以后的需求量雖仍呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但增長(zhǎng)速度會(huì)放慢。不過(guò)屆時(shí)中國(guó)對(duì)鋁合金厚板的需求將進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。因?yàn)橹袊?guó)正是在此以后進(jìn)入世界第三大航空工業(yè)國(guó)，交通運(yùn)輸工具制造處于高速增長(zhǎng)期，成為世界制造業(yè)基地的時(shí)期，同時(shí)新的鋁合金厚板項(xiàng)目及改擴(kuò)建的厚板工程也都已投產(chǎn)，裝機(jī)水平將居國(guó)際先進(jìn)行列。
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