Ⅰ Основные области применения литейных алюминиевых сплавов
Литейный алюминиевый сплав стал незаменимым материалом в современной промышленности благодаря своей низкой плотности, высокой удельной прочности, отличным литейным свойствам и коррозионной стойкости. Области его применения можно свести к следующим пяти направлениям:
1. Транспортная отрасль: основной носитель революции легкого транспорта
Автомобильная промышленность: являясь крупнейшим рынком сбыта литых алюминиевых сплавов (более 60%), он широко используется в блоках цилиндров двигателей, картерах трансмиссий, ступицах колёс и элементах конструкции шасси. Например, сплав ADC12 продолжает набирать популярность в производстве корпусов аккумуляторных батарей, крышек двигателей и других компонентов для новых энергетических транспортных средств, что приводит к увеличению расхода алюминия на автомобиль до целевого показателя в 220 кг.
Авиация и космонавтика: в конструктивных элементах самолетов (таких как балки крыла, кронштейны шасси) и деталях двигателей (таких как лопатки турбин, кожухи) высокопрочные алюминиевые сплавы (такие как ZL205A) достигают баланса между высокой термостойкостью 400 ℃ и усталостной прочностью благодаря процессу термообработки T7, что значительно повышает топливную эффективность.
Железнодорожный транспорт: ключевые компоненты, такие как тележки и коробки передач высокоскоростных поездов, изготовлены из сплава ZL1101A, что обеспечивает снижение веса более чем на 30% при сохранении прочности.
2. Электроника и электротехника: техническая поддержка прецизионного производства
Электронные изделия 3C: Средняя рамка смартфонов и корпус ноутбуков изготовлены из сверхтонких литых под давлением деталей из алюминиевого сплава, а сплав ZL402 изготовлен с точностью до 0,5 мм с помощью технологии полутвердого формования, отвечая при этом требованиям электромагнитного экранирования и рассеивания тепла.
Энергетическое оборудование: для корпусов высоковольтных распределительных устройств и радиаторов трансформаторов используется сплав ZL303, который обладает уникальными преимуществами при строительстве береговых электростанций благодаря своей стойкости к коррозии в морской воде.
3. Сфера механического оборудования: модель производительности износостойкости и коррозионной стойкости
Промышленные роботы: Корпус редуктора шарнира изготовлен из эвтектического сплава Al Si (например, ZL117), а технология сфероидизации кремниевой фазы повышает износостойкость на 40%, продлевая срок службы оборудования.
Строительная техника: для корпуса гидравлического насоса, основания клапанного острова и других компонентов выбран сплав ZL104, прошедший термообработку T6 для достижения σb ≥ 350 МПа, что подходит для условий высоких нагрузок.
4. Инновационная практика зеленого строительства в области строительных шаблонов
Опалубка из алюминиевого сплава: Долясплав 6061-Т6Опалубка, используемая в сборных зданиях, достигает 35%, а ее свойство повторно использоваться более 200 раз сокращает строительные отходы на 90% по сравнению с деревянной опалубкой, что соответствует требованиям стратегии «двойного углерода».
5. Национальная оборона и военная промышленность: прорыв в области экстремальных условий эксплуатации
Ракетный отсек: сплав ZL205A подвергается термической обработке T77 для сохранения размерной стабильности в диапазоне температур от -54 ℃ до 150 ℃ и применяется в конструктивных элементах корпусов стратегических ракет.
Судовое оборудование: винты из сплава ZL305 имеют показатель коррозионной стойкости менее 0,03 мм/год в условиях погружения в морскую воду, что продлевает их срок службы в три раза по сравнению с традиционными медными сплавами.
Ⅱ Анализ размеров и основных показателей литейных алюминиевых сплавов
Система оценки эффективности материалов
Характеристики литья: основными показателями являются текучесть (длина спирали ≥ 500 мм) и линейная усадка (≤ 1,2%), поэтому сплав Al Si стал предпочтительным выбором для литья под давлением из-за преимуществ его эвтектического состава.
Механические свойства: прочность на разрыв (σ b) и относительное удлинение (δ) должны соответствовать сценарию применения, например, для компонентов автомобильной безопасности, требующих σ b ≥ 250 МПа и δ ≥ 3%.
Реакция на термическую обработку: состояние Т6 имеет увеличение прочности на 15–20 % по сравнению с состоянием Т5, но риск упрочнения при обработке наклепом должен быть сбалансирован.
Анализ спроса и предложения в промышленной цепочке
Сырьевая составляющая: поставки алюминиевого лома составляют 59%, но зависимость от импорта все еще сохраняется (Малайзия и Таиланд являются основными странами-источниками), и следует обратить внимание на изменения в тарифной политике 760200090.
Окончание производства: Коэффициент использования мощностей по производству переработанного алюминия составляет менее 55%, а коэффициент концентрации CR10 в отрасли составляет всего 45%. Новые производственные мощности в Аньхое, Гуандуне и других регионах будут высвобождены концентрированным образом (ожидается, что к 2025 году объем производства увеличится на 2,66 млн тонн).
Потребительская сторона: Темпы роста спроса в автомобильном секторе сильно коррелируют с производством новых энергетических транспортных средств (с коэффициентом корреляции 0,82), в то время как на строительный сектор существенное влияние оказывает политика гарантированных поставок.
Путь эволюции технологии процесса
Технология очистки расплава: метод роторной инжекции (RGI) позволяет достичь содержания водорода ≤ 0,15 мл/100 гAl, что на 60% эффективнее традиционного пузырькового метода.
Аддитивное производство: технология селективной лазерной плавки (SLM) позволяет производить однократное формование сложных канальных структурных компонентов, увеличивая коэффициент использования материала до более чем 85%.
Технология моделирования: программное обеспечение ProCAST моделирует тенденцию усадки и рыхлости, оптимизирует количество добавляемого модификатора и снижает процент брака на 2,3 процентных пункта.
Драйверы рыночных цен
Структура затрат: алюминиевый лом составляет 90%, а колебания цен на электролитический алюминий отражаются через цену алюминия A00, умноженную на ставку дисконтирования. Текущая стоимость переработки составляет 800–1200 юаней/тонна.
Ценовой арбитраж: средние регрессионные характеристики разницы в цене между алюминием марок ADC12 и A00 значительны. Когда разница в цене превышает 2500 юаней/тонну, становится очевидным эффект замещения переработанными отходами.
Цикл запасов: соотношение социальных запасов к внутренним запасам (15700 тонн/79000 тонн) находится на исторически низком уровне, и нам нужно быть внимательными к импульсному влиянию рынка пополнения запасов на цены.
Ⅲ Перспективы развития отрасли
Модернизация структуры спроса: спрос на литые детали для новых энергетических транспортных средств будет увеличиваться на 24% в год, в результате чего доля рынка нетермообработанных алюминиевых сплавов (таких как CNC-F) превысит 30%.
Ускорение технологической интеграции: применение технологии цифровых двойников в процессе плавки позволило достичь точности контроля состава ± 0,05% и выхода годного 92%.
Углубление влияния политики: Ожидается, что после полной реализации политики «обратного выставления счетов» налоговое бремя предприятий по переработке алюминия снизится на 1,2 процентных пункта, что будет способствовать высвобождению соответствующих производственных мощностей.
Данный анализ показывает, что отрасль литья алюминиевых сплавов переходит от традиционного производства к трёхмерным инновациям, основанным на данных о процессах обработки материалов. Предприятиям необходимо сформировать треугольник конкурентоспособности «производительность-стоимость-поставка» в железной промышленности, чтобы справиться с двойными изменениями, вызванными новой энергетической революцией и интеллектуальным производством.
Таким образом, публикация шанхайскими фьючерсными трейдерами 9 июня базовой цены на фьючерсные контракты на литейный алюминиевый сплав является закономерным результатом, который не только демонстрирует развитие внутреннего фьючерсного рынка, обслуживающего реальный сектор экономики, но и свидетельствует о растущем влиянии Китая на мировую систему ценообразования алюминия. Ожидается, что благодаря активному участию промышленных потребителей этот показатель станет ключевым показателем для оценки стоимости материалов для новых энергетических транспортных средств.
Время публикации: 11 июня 2025 г.