高鐵車廂是用鋁材焊接的，有的高鐵線經(jīng)過(guò)零下三四十?dāng)z氏度的高寒地帶；南極科考船上的一些儀器、裝備與起居用品是以鋁材制造的，需要經(jīng)受零下六七十?dāng)z氏度的考驗(yàn)；由中國(guó)經(jīng)北極到歐洲的商船上有些裝備也是用鋁材制造的，其中的一部分露在外面，環(huán)境溫度也在零下五六十?dāng)z氏度；它們能在這樣的寒冷環(huán)境中正常運(yùn)轉(zhuǎn)嗎？沒(méi)問(wèn)題，鋁合金及鋁材是*不怕寒冷酷熱的。說(shuō)說(shuō)鋁合金的低溫性能--鋁及鋁合金是*好的低溫材料，沒(méi)有低溫脆性，不像普通鋼材、鎳合金等那樣有明顯的低溫脆性，它們的強(qiáng)度性能雖然隨著溫度的降低而升高，但是塑性與韌性卻隨著溫度的下降而降低，即有明顯的低溫脆性。可是鋁及鋁合金則大不一樣，沒(méi)有一絲絲低溫脆性，它們的一切力學(xué)性能均隨著溫度的降低而明顯上升，與材料的成分無(wú)關(guān)，不管是鑄造鋁合金還是變形鋁合金，也不管是粉末冶金合金，還是復(fù)合材料；與材料狀態(tài)也沒(méi)有關(guān)系，不管是加工狀態(tài)的，還是熱處理狀態(tài)的；也與錠坯制備工藝無(wú)關(guān)，不管是用鑄錠軋制的，還是用熔體連續(xù)鑄軋的或連續(xù)連軋的；與鋁的提取工藝更無(wú)關(guān)系，電解的、碳熱還原的、化學(xué)提取，通通都沒(méi)有低溫脆性；與純度也無(wú)關(guān)，不管是99.50%~99.79%的工藝純鋁，還是99.80%~99.949%的高純鋁、99.950%~99.9959%的超純鋁（Super Purity）、99.9960%~99.9990%的極純鋁（extreme purity）、>99.9990%的超高純鋁等都沒(méi)有低溫脆性。有趣的是，另兩個(gè)輕金屬——鎂、鈦跟鋁一樣也沒(méi)有低溫脆性。高鐵車廂鋁材有Al-Mg系的5005合金板材、5052合金板材、5083合金板材及型材，Al-Mg-Si系的6061合金板材及型材、6N01合金型材、6063合金型材，Al-Zn-Mg系7N01合金板材及型材、7003合金型材。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)有O、H14、H18、H112、T4、T5、T6。由表中的數(shù)據(jù)可明顯地看出，不管哪種鋁合金，它的力學(xué)性能均隨著溫度的降低而上升，所以鋁材是一類絕妙的低溫結(jié)構(gòu)材料，火箭的低溫燃料（液氫、液氧）儲(chǔ)罐、液化天然氣（LNG）運(yùn)輸船上與岸基儲(chǔ)罐、低溫化工產(chǎn)品容器、冷庫(kù)、冷藏車等都可以用鋁材制造。在地球上跑的高速列車的車廂與車頭的結(jié)構(gòu)件凡是可用鋁合金制造的零部件都可以用現(xiàn)行的相應(yīng)鋁合金制造，不需要另辟蹊徑研究一種在高寒地區(qū)運(yùn)營(yíng)的廂體結(jié)構(gòu)鋁合金及其生產(chǎn)工藝，當(dāng)然如果能研發(fā)一種各項(xiàng)性能比6061合金大10%左右的6XXX合金，或比7N01合金約大8%的7XXX合金，那當(dāng)然是功勞很大的。實(shí)際上，在我國(guó)黑龍江省，以及以后在內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾族自治區(qū)、西藏自治區(qū)、青海省跑的高鐵對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)算不了“高寒”，不需要對(duì)合金成分作特殊處理，也不需要對(duì)材料生產(chǎn)工藝參數(shù)作專門調(diào)整。只要為高張高鐵或以后為在其他寒冷地區(qū)運(yùn)營(yíng)的高鐵車輛廂體生產(chǎn)的鋁材性能符合中國(guó)GB、歐洲EN、日本JIS、美國(guó)ASTM等標(biāo)準(zhǔn)要求，就是合格的產(chǎn)品，不需要采取特殊措施，以免加大成本。車廂鋁合金的發(fā)展趨勢(shì)：在現(xiàn)在軌道車輛廂體制造和維護(hù)中用的板材合金有5052、5083、5454、6061等合金，用的擠壓型材有5083、6061、7N01等，此外一些新的合金諸如5059、5383、6082等也有所應(yīng)用。它們都有良好的可焊性，焊絲為5356或5556合金，當(dāng)然*好是采用摩擦攪拌焊（FSW），不但焊接質(zhì)量高，而且不用焊絲。后來(lái)日本研發(fā)的7N01合金（Mn0.20~0.7、Mg1.0~2.0、Zn4.0~5.0，單位%），在軌道車輛制造中獲得廣泛應(yīng)用；德國(guó)在制造高鐵Trans Rapid車廂時(shí)采用5005合金板制作壁板，用6061、6063、6005合金擠壓所用的型材?？傊?，直到目前無(wú)論是中國(guó)還是其他 制造高鐵車輛基本上仍沿用這些合金。200km/h~350km/h列車廂體鋁合金：我們可根據(jù)列車運(yùn)營(yíng)速度將廂體鋁合金分為：速度<200km/h的車輛用的可稱為 代合金，它們是常規(guī)的合金，多用于制造城市軌道車輛廂體，如6063、6061、5083合金等；第二代鋁合金如6N01、5005、6005A、7003、7005合金等用于制造速度為200km/h~350km/h的高鐵車輛廂體；第三代合金是6082、含鈧的鋁合金等。除了6N01、7N01合金（它們是日本合金，N代表Nippon）外，還有7003合金，它的Mg含量比7N01合金的低，是一種低Mg的Al-Zn-Mg合金，它的可焊性及強(qiáng)度與7N01合金的相當(dāng)，并具有更高的可擠壓性能。日本東北和上越新干線、札幌地鐵大量采用7003、7N01合金生產(chǎn)壁厚3mm的寬幅型材6005A合金（Si0.50~0.9、Mg0.40~0.7、Mn和Cr 0.12~0.50,%）是法國(guó)注冊(cè)的，與美國(guó)6005合金相比，Mg與Si的含量相等，但增加了0.12%~0.50%的Mn的Cr，不但有與6063合金相當(dāng)?shù)目蓴D壓性能，而且強(qiáng)度性能也有所提高。6N01合金也如此，日本山陽(yáng)電化鐵路3050型車輛廂體側(cè)板（寬507mm、壁厚2.5mm）、寬558mm的地板，以及制造側(cè)板掛鉤、檐梁等的大型寬幅空心型材都是用6N01合金擠壓的。350ktm/h~450km/h列車廂體鋁合金：這是廂體用的新一代鋁合金，列車速度高達(dá)450m/h，車輛須承受更大的外力，受到的震動(dòng)也更強(qiáng)烈，因此應(yīng)研發(fā)新一代輕量化高鐵鋁合金。含鈧的鋁合金。鈧是鋁及鋁合金*有效的晶粒細(xì)化劑，也是優(yōu)化鋁合金性能有效的元素之一，鈧的含量都<0.5%，凡含有鈧的合金，不管含量多少都統(tǒng)稱鋁-鈧合金。Al-Sc合金有強(qiáng)度高、塑性好、可焊性優(yōu)良、抗蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是艦船、航空航天器、反應(yīng)堆、國(guó)防軍工器械等領(lǐng)域選用的新一代鋁合金之一，當(dāng)然也可以用于制造鐵路車輛結(jié)構(gòu)。不過(guò)向現(xiàn)行鋁合金添加鈧，對(duì)組 織性能的改善如何，尚有待系統(tǒng)的研究，鈧是一種稀土元素，中國(guó)是世界上的鈧生產(chǎn)國(guó)，在Al-Sc合金研究方面居世界前列，但總的來(lái)看還不如俄羅斯，在Al-Sc合金研究與應(yīng)用方面俄羅斯是領(lǐng)跑者。東北輕合金有限責(zé)任公司、中南大學(xué)、航天材料及工藝研究所對(duì)Al-Sc合金的研發(fā)作了許多工作，他們研究的“大尺寸5B70鋁-鎂-鈧合金板材”獲2017年度中國(guó)有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，獲二等獎(jiǎng)的也有一項(xiàng)，為“航天用可焊高強(qiáng)Al-Zn-Mg-Sc合金”。

         11月10日，以“高質(zhì)量·新技術(shù)·再創(chuàng)鋁業(yè)新輝煌”為主題的2019廣東鋁加工技術(shù)（國(guó)際）研討會(huì)在佛山南海完滿落幕。大會(huì)開(kāi)幕當(dāng)天迎來(lái)了近千家企業(yè)超2500名鋁加工領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者、嘉賓代表到場(chǎng)，期間通過(guò)技術(shù)專題報(bào)告、技術(shù)工藝分享、技術(shù)分論壇等會(huì)議環(huán)節(jié)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，繼往開(kāi)來(lái)。共襄盛會(huì)思考行業(yè)創(chuàng)新未來(lái)當(dāng)前，中國(guó)鋁加工產(chǎn)業(yè)面臨著全球貿(mào)易保護(hù)、環(huán)保壓力加大、國(guó)內(nèi)消費(fèi)“天花板”即將形成等前所未有的嚴(yán)峻形勢(shì)；而佛山南海，素有“中國(guó)鋁材之都”的稱號(hào)，也是中國(guó)民用鋁型材的發(fā)源地，從南海走出去的鋁型材，支撐和見(jiàn)證著一座座城市建筑拔地而起，載譽(yù)國(guó)內(nèi)，影響全球。作為鋁加工產(chǎn)業(yè)的年度盛事，2019廣東鋁加工技術(shù)（國(guó)際）研討會(huì)的舉辦，立足于行業(yè)迫切需求，背靠著良好的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基礎(chǔ)，打造起一個(gè)國(guó)際性、創(chuàng)新性的鋁加工技術(shù)交流平臺(tái)。正如佛山市南海區(qū)委常委伍志強(qiáng)在大會(huì)開(kāi)幕式上所表示，研討會(huì)的召開(kāi)，能讓廣大鋁業(yè)專家學(xué)者齊聚一堂，把脈行業(yè)發(fā)展，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，為鋁型材行業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)大的智力支持，為產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供強(qiáng)大動(dòng)力，將深刻影響未來(lái)鋁業(yè)發(fā)展格局，再創(chuàng)鋁業(yè)發(fā)展新輝煌。站在亟需轉(zhuǎn)型升級(jí)的新時(shí)代，每一位鋁加工人，都在致力為 創(chuàng)新型城市的建設(shè)貢獻(xiàn)己力，在推動(dòng) 經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的征程中一往無(wú)前。聚焦大會(huì)期間的展覽專區(qū)，人山人海、氣氛活躍，上百家企業(yè)攜自身優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品亮相，在盡顯企業(yè)風(fēng)采企業(yè)品牌知名度的同時(shí)，釋放出強(qiáng)大的創(chuàng)新活力。國(guó)際鋁業(yè)協(xié)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)羅恩·耐普認(rèn)為，中國(guó)鋁業(yè)是全球的，它是創(chuàng)新和專注于性能的，是在行業(yè)內(nèi)各個(gè)領(lǐng)域——上游、中游和下游產(chǎn)業(yè)中值得賴的全球合作伙伴。而這，正是中國(guó)鋁加工所帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)魅力和品牌影響力，籍著研討會(huì)的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)外同行企業(yè)間將能更好地對(duì)接產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新資源，開(kāi)啟一個(gè)更為廣闊的市場(chǎng)空間，思考如何邁向更為美好的行業(yè)未來(lái)。共研技術(shù)激發(fā)創(chuàng)新制造活力對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)中國(guó)鋁加工產(chǎn)業(yè)新時(shí)代高質(zhì)量發(fā)展，中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)黨委副書(shū)記、中國(guó)有色金屬加工工業(yè)協(xié)會(huì)理事長(zhǎng)范順科在研討會(huì)上提出了自身建議。其中，范順科提到，要加強(qiáng)技術(shù)改造和裝備升級(jí)，加強(qiáng)新應(yīng)用開(kāi)發(fā)，向深加工延伸，同時(shí)加快轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)從規(guī)模速度型向綠色制造和智能制造轉(zhuǎn)變。而在實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中，沒(méi)有“捷徑”，鋁加工企業(yè)必須持續(xù)前進(jìn)，積極尋求蛻變。2019廣東鋁加工技術(shù)（國(guó)際）研討會(huì)現(xiàn)場(chǎng)打造多場(chǎng)技術(shù)研討，包括：技術(shù)專題報(bào)告環(huán)節(jié)、工藝技術(shù)互動(dòng)會(huì)、新產(chǎn)品發(fā)布專場(chǎng)，以及涵蓋熔鑄與合金，擠壓與模具，表面處理，設(shè)備、環(huán)保、檢測(cè)與輔料，管理、創(chuàng)新與門窗等領(lǐng)域的專題研討會(huì)，一眾與會(huì)專家、嘉賓和企業(yè)代表廣泛關(guān)注，積極參與。這 ，精英薈萃，專家云集，就技術(shù)工藝創(chuàng)新、產(chǎn)品應(yīng)用開(kāi)拓、新型材料研發(fā)等方向進(jìn)行了深入交流，共同探討我國(guó)鋁加工產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展路徑。事實(shí)上，努力走出一條“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、內(nèi)生增長(zhǎng)”的發(fā)展道路，離不開(kāi)鋁加工企業(yè)的團(tuán)結(jié)聚力。為充分發(fā)揮的資源整合優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)造企業(yè)間相互交流、增進(jìn)了解、開(kāi)展合作的良好機(jī)會(huì)，助力鋁加工行業(yè)的創(chuàng)新、綠色、智能發(fā)展，大會(huì)還舉辦了盛大的企業(yè)參觀活動(dòng)。參觀團(tuán)隊(duì)走進(jìn)廣東興發(fā)鋁業(yè)有限公司、佛山市銀正鋁業(yè)有限公司、佛山市普拉迪數(shù)控科技有限公司、佛山市美圖機(jī)械制造有限公司、佛山市?；砻嫣幚砜萍加邢薰?、佛山市澳科自動(dòng)化工程有限公司以及意利克節(jié)能科技（廣東）有限公司，在參觀學(xué)習(xí)、經(jīng)驗(yàn)共享中了解技術(shù)差異，明晰自身優(yōu)勢(shì)和不足。2019年已接近尾聲，思考產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展尤有必要?？v觀本次研討會(huì)，與會(huì)人士一致認(rèn)為，“創(chuàng)新”和“質(zhì)量”，是通向高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)能。相通過(guò)傳承初心、奮發(fā)進(jìn)取、精誠(chéng)團(tuán)結(jié)，鋁加工人能破浪前行，迎接產(chǎn)業(yè)發(fā)展的更多“高光時(shí)刻”。

         說(shuō)到船用鋁板，大家*熟悉的要數(shù)5083鋁板了。船用鋁板是鋁板產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)用的新興領(lǐng)域，目前船板的生產(chǎn)能力已成為衡量鋁板廠家綜合實(shí)業(yè)的重要指標(biāo)。那么，船舶制造廠家為何如此青睞5083鋁板?5083鋁板屬于Al-Mg系合金，中等強(qiáng)度，具有耐蝕性好、焊接性優(yōu)良、冷加工性較好的優(yōu)勢(shì)，廣泛用于制造飛機(jī)油箱、油管、交通車輛、船舶鈑金件、儀表、街燈支架、鉚釘、五金制品、電器外殼等。在船舶制造領(lǐng)域，多采用5083H116/H321/H112狀態(tài)的鋁板，應(yīng)用于船舶甲板、發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)座、船側(cè)、船底外板等部位。5083鋁板滿足船用鋁板的選材要求：1、較高的比強(qiáng)度和比模量。船舶的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和尺寸與材料的屈服強(qiáng)度和彈性模量密切相關(guān)，由于鋁合金的彈性模量和密度大體相同，合金元素的添加也影響甚，因此在一定范圍內(nèi)提高屈服強(qiáng)度對(duì)減輕艦船結(jié)構(gòu)有力。5083鋁板屬于中等強(qiáng)度，能同時(shí)具備優(yōu)良的耐蝕性和可焊接性。2、焊接性優(yōu)良。5083鋁板具有良好的焊接抗裂性，在焊接時(shí)不容易出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象。3、耐蝕性優(yōu)良。耐蝕性能是船用合金的主要標(biāo)志之一，5083鋁板是典型的防銹鋁板，耐腐性好，能適應(yīng)惡劣的海洋環(huán)境，經(jīng)久耐用。4、密度小。鋁合金比重小，能減輕船板重量，節(jié)省能耗，增加載重。5、環(huán)保。鋁合金不燃燒，遇火，而且回收利用率高，可循環(huán)再利用，環(huán)保性好。
          通過(guò)溫度控制提高擠壓鋁型材產(chǎn)量，通常，如果沒(méi)有非預(yù)定的停機(jī)時(shí)間，那么*大產(chǎn)量主要決定于擠壓速度，而后者受制于四個(gè)因素，其中三個(gè)固定不變而另一個(gè)則是可變的。 個(gè)因素是擠壓機(jī)的擠壓力，擠壓力大的可在錠坯溫度較低時(shí)順利地?cái)D壓；第二個(gè)因素是模具設(shè)計(jì)，擠壓時(shí)金屬與模壁的摩擦通?？墒雇ㄟ^(guò)的鋁合金的溫度上升35～62℃；第三個(gè)因素是被擠壓合金的特性，是限制擠壓速度的不可控制的因素，型材的出口溫度一般不可超過(guò)540℃，否則，材料表面質(zhì)量會(huì)下降，模痕明顯加重，甚至出現(xiàn)粘鋁、凹印、裂縫、撕裂等。*后一個(gè)因素是溫度及其受控程度。如果鋁型材擠壓機(jī)的擠壓力不夠大，很難順利擠壓或甚至出現(xiàn)塞?，F(xiàn)象而擠不動(dòng)時(shí)，就可提高錠坯溫度，但擠壓速度應(yīng)低些，以防材料的出口溫度過(guò)高。每一個(gè)合金都有其特定的*優(yōu)的擠壓(錠坯)溫度。生產(chǎn)實(shí)踐證明，錠坯溫度*好保持在430℃左右（擠壓速度≥16mm/s時(shí)）。6063合金型材的出模溫度不得超過(guò)500℃，6005合金的*高出口溫度為512℃，6061合金的*好不大于525℃。出模溫度的不大變化也會(huì)影響產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。擠壓筒溫度也是很重要的，特別應(yīng)注意預(yù)熱階段的溫度升高，應(yīng)避免各層之間產(chǎn)生過(guò)大的熱應(yīng)力，*好是使擠壓筒與襯套同時(shí)升高到工作溫度。預(yù)熱升溫速度不得大于38℃/h。*好的預(yù)熱規(guī)范是：升高到235℃，保溫8h,繼續(xù)升溫到430℃，保溫4h后，才投入工作。這樣不但能保證內(nèi)外溫度均勻一致，而且有足夠的時(shí)間一切內(nèi)部熱應(yīng)力。當(dāng)然在爐內(nèi)加熱擠壓筒是*佳的預(yù)熱方式。在擠壓過(guò)程中，擠壓筒溫度應(yīng)比錠坯溫度低15～40℃。如果擠壓速度過(guò)快，以致擠壓筒溫度上升到高于錠坯溫度，就要設(shè)法使擠壓筒溫度下降，這不但是一件麻煩的工作，而且產(chǎn)量會(huì)下降。在生產(chǎn)速度上升過(guò)程中，有時(shí)受電偶控制的加熱元件會(huì)被切斷，可是擠壓筒溫度仍在上升。如果擠壓筒溫度高于470℃，擠壓廢品就會(huì)上升。應(yīng)根據(jù)不同的合金確定理想的擠壓筒溫度。千萬(wàn)不要認(rèn)為預(yù)熱擠壓筒是在浪費(fèi)時(shí)間、消耗能源。某工廠為趕生產(chǎn)任務(wù)，一方面用內(nèi)部電阻元件加熱，另一方面又以液化氣燒嘴加熱。在這種情況，溫度無(wú)法測(cè)量與控制，會(huì)產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，內(nèi)襯溫度高，膨脹比外套的快，以致擠壓筒裂開(kāi)，并聽(tīng)到“炸裂”的聲音。擠壓軸在工作過(guò)程中會(huì)積蓄內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力大到一定程度會(huì)產(chǎn)生疲勞裂紋，一旦受到非軸向的徑向力作用就會(huì)斷裂。因此，擠壓軸的累計(jì)工作時(shí)間達(dá)到4500h后，*好進(jìn)行一次應(yīng)力處理，在430～480℃保溫12h,然后隨爐冷卻到50℃以下。遺憾的是，我國(guó)很少有工廠照此處理。
生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)表面建筑型材時(shí)，對(duì)擠壓墊溫度也應(yīng)嚴(yán)格控制，以減少表面色調(diào)不一致廢品量。固定擠壓墊的質(zhì)量比活動(dòng)的好得多，能積聚更多的熱量，因而能降低錠坯端頭溫度，能減少雜質(zhì)進(jìn)入型材內(nèi)，有助于提高產(chǎn)量。美國(guó)卡斯圖爾公司（Castool）采用壓縮空氣冷卻擠壓墊與擠壓軸，使其溫度降到50℃左右。模具溫度對(duì)于獲得高的產(chǎn)量起著重要的作用，一般不得低于430℃；另方面，也不得過(guò)高，否則，不但硬度可能下降，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化，主要在工作帶。在模具加熱過(guò)程中，應(yīng)避免模具之間緊靠著，阻礙空氣流通。*好采用帶格的箱式加熱爐，每個(gè)模放于一個(gè)單獨(dú)的箱內(nèi)。錠坯在擠壓過(guò)程中的溫度升高可達(dá)40℃左右或更高些，升高量主要決定于模具設(shè)計(jì)。為了獲得*大產(chǎn)量，對(duì)各項(xiàng)溫度決不可忽視，應(yīng)記錄各個(gè)溫度并嚴(yán)加控制，以找出機(jī)臺(tái)的*大產(chǎn)量與各項(xiàng)溫度的關(guān)系。然后，鋁型材擠壓生產(chǎn)廠的員工都應(yīng)牢記：溫度的精密控制，對(duì)提高產(chǎn)量是至關(guān)重要的。