全球航空級鋁合金厚板供需評述?

　　關鍵詞：鋁合金厚板；生產企業；飛機
　　1 全球生產航空級鋁合金厚板的企業
　　當前，全球可生產可熱處理強化鋁合金厚板（厚度不小于6mm）即航空級鋁合金厚板的企業如下：
　　美國鋁業公司（Alcoa）是最大的生產者與供貨商，在世界各地有4個生產廠：①本國的艾奧瓦州（Iowa）達文波特（Davenport）廠，有5588mm的四輥可逆式熱粗軋機，1971年投產，是全世界首條用計算機控制的鋁板帶熱軋機，可生產5100mm寬的厚板，不過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660mm的錠；②設在英國的基茨格林（Kitts Green）軋制廠；③設在意大利的富西納（Fusina）軋制廠；④設在俄羅斯的別拉雅卡利特娃廠（Belaya Kalitva）。美國鋁業公司從2005年中期起投資l億多美元對4個廠進行改擴建，使其厚板生產能力提高50％。
　　第二大厚板生產企業是加拿大鋁業公司（Alcan），有2個厚板生產廠：設在美國的雷文斯伍德（Ravenswood）軋制廠，設在法國的伊蘇瓦爾軋制廠。
　　第三大厚板生產企業是美國凱撒鋁及化學公司（Kaiser Aluminum＆Chemical Co．），投資$105M對其華盛頓州的特雷特伍德（Trentwood）軋制廠的厚板系統進行大規模的改擴建。
　　第四大厚板生產企業是阿萊利斯公司（Aleris）設在德國的科布倫茨（Koblenz）軋制廠。
　　第五大企業是俄羅斯鋁業公司（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）引進的厚板固溶處理爐，可處理長30m、寬3200mm、厚155mm的鋁合金厚板。
　　中國目前有2個航空鋁合金厚板生產企業：東北輕合金有限責任公司與西南鋁業（集團）有限責任公司，并正在進行大規模的改擴建、可于2008年底或2009年投產，屆時中國將成為僅次于美國的全球第二大鋁合金厚板生產國，厚板生產能力也居第二位，但航空級厚板的產量可能要到2012年才能趕上法國及德國的。
　　南非皮特瑪莉茨堡市（Pietermaritzburg）休萊特鋁業公司（Hulett aluminium）有1條3600mm熱粗－精軋生產線，可生產3200mm寬的熱軋板帶，1999年建了一條埃布納海康（EbnerHiconR）型輥底式厚板固溶處理爐。為了擴大生產，2005年8月對其進行了技術改造，原來的處理爐僅由固溶處理區與淬火區組成，改造內容為：增加2個加熱區，加熱區長度比原來的長了一倍；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，古河電氣公司福井軋制廠更有寬達4320mm的熱粗軋機，可以生產3600mm及4000mm寬的鋁合金厚板，不過由于日本不能大力發展航空工業的限制，且沒有輥底式固溶處理爐等原因，不能生產航空級的寬大厚板。
　　由此可見，當今全球有美國、德國、法國、俄羅斯、中國、英國、意大利、南非等8國的12個工廠可以生產航空級的可熱處理強化的鋁合金厚板。
　　2 美國軍用飛機大換代，鋁合金厚板需求量大
　　不但美國的軍用飛機在大換代，包括中國在內的其他大國的軍用飛機也都在更新換代。美國民用客機大多由波音飛機公司制造，而軍用飛機及其他有關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系統公司（Lock－heed－Martin，Northrop－Grumman and BAE Systems）設計制造。它們制造的F-35戰機（圖1）已定型，在進行批量生產，是美國第五代戰機，是一種多用途超音速戰機，用以替代將逐步退役的AV－8B垂直起落飛機（Harriers）、A－10s系列飛機、F－I6S系列戰機、F／A－18型飛機（Hornets），以及英國的GR.7S垂直起落飛機與海上垂直起落飛機（Sea Harriers）。
　

　　中國不但推出了新一代的殲十戰斗機，而且在批量生產ARJ21型支線客機。據介紹，殲十戰斗機是一種可與美國F-35型戰機相匹敵的第四代戰機，它的載彈量增加了，可攜短、中、遠各型導彈及地對海導彈與炸彈，還具各隱身性能，并可作間歇超音速巡航，具備第五代戰機性能。此外還在生產“虎”Z9等一批最新式的武裝直升機。它們都是航空級鋁合金厚板的主要用戶。
　　加拿大鋁業公司軋制產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型戰機提供鋁合金特厚板（heavy gauge aluminum plate）的長期合同，成為這種特厚板的主要生產者。特拉斯塔金屬公司是軍工材料的主要供應商。
　　凱撒鋁及化學公司不但與特位斯塔金屬公司、埃克力普斯軍用飛機公司（Eclipse Aviation）AMI金屬公司簽訂了3個新的厚板供應合同，而且還與A.M.卡斯特爾公司（A.M.Castle＆Co.）及波音飛機公司（Boeing）簽訂了厚板供應長單，這是凱撒公司特雷特伍德軋制廠厚板生產能力擴大了50％的結果，據估計該廠的厚板生產能力可達80 kt／a～100 kt／a。
　　閃電Ⅱ戰機（The Lightning Ⅱ）工程合同：閃電Ⅱ是美國國防部F-35戰機的代號，凱撒公司將向特拉斯塔公司提供制造F-35戰機的部分高精厚板，合同期截止到2016年。F-35戰機可于2009年首次交付使用。F-35戰機是一種單座單發（single－engine）超音速隱形（steahlt）軍用機，是為提供地面支持、戰術轟炸和空戰而設計的，是美國空軍、海軍、海軍陸戰隊與同盟國武器庫中的下一代先進戰機。
　　埃克力普斯500工程合同：凱撒鋁業公司與軍用飛機公司簽訂了一份為制造Eclipse500型飛機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（VLJ）。該合同的簽訂使凱撒公司成為Eclipse500戰機的主要鋁合金厚板及薄板供應者，這種飛機到2007年為止將有2500架投產。這種飛機使用了當今所有的先進技術與數字通訊設備，比現有飛機更安全與更容易操作，具有最低的維護與使用成本，其生產成本僅相當于小型噴氣式飛機的1／3。
　　波音聯合防護系統工程合同：凱撒鋁業公司最近，它與AMI金屬公司簽訂了一個從2009年起至012年止的鋁板帶供應合同，向波音聯合防務系統公司（Boeing Integrated Defense Systetems，IDS）提供制造車工產品所需的特厚與中厚板（heavy and light gauge plate）以及薄板與卷材。
　　豪克·比奇飛機系列項目合同（Hawker and Beechcraft Series）：根據此合同，凱撒鋁業公司到2010年為止的這段時間內將通過A．M．卡斯特爾公司向雷西旺飛機公司（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超中型商務噴氣飛機、Beechcraft帝王飛機系列（King Air Series）、T－6教練機等。
　　3 商用飛機產量增加，鋁合金厚板供需矛盾大
　　世界上兩大客機及商用飛機制造公司——波音公司與空中客車公司都在加緊生產各式飛機，盡管單架飛機的鋁材用量比例有所下降，但由于飛機的大型化與架數的增加，鋁材總用量的增速仍比鋁的整體消費量的增速快一些，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100kt，這8年的年平均增長率高達20%。2002年－2011年空客公司各年的鋁合金厚板用量如圖2所示。

　　波音公司的飛機產量比空客公司的多，雖然其單架飛機的厚板用量比空客飛機的少一些，但總用量大體上與空客公司的相當。
　　據此，考慮到其他國家的民用飛機制造以及軍用飛機的制造，2008年全世界航空級鋁合金厚板的需求量約300kt，其中美國的消費量約150 kt。
　　空客公司目前生產的民用機型號有12種，自1974年以來至2007年止向全世界銷售了5370架民用飛機，截止2005年3月空客公司拿到的訂單就有1531架，價值$159bn。空客公司用的鋁合金厚板主要由加拿大鋁業公司設在法國的伊蘇瓦爾軋制廠，以及阿萊利斯公司設在德國的科布倫茨軋制廠提供。但也從美國鋁業公司大量采購，美國鋁業公司2005年8月與空客公司簽署了一項合同，從2005年起至2011年12月止，前者將向后者提供近$2b的航空級高精鋁合金板材，用于制造A380F貨運機與寬機身A390客機在內的空客系列飛機。美國鋁業公司稱，該巨額合同的簽訂，將使該公司在今后16個月內向全球航空航天工業提供的可熱處理強化的鋁合金板材量增加約50％。
　　凱撒鋁業公司與波音商用飛機公司（Boeing　Commercial Aircraft）于近期簽訂了鋁合金中厚板與薄板供應合同，用于制造波音商用飛機，此合同是過去簽訂的特厚板供應合同的補充。
　　鋁合金厚板有多種分類方法，有按用途分的，有按厚度分的，有按狀態分的，本文是按用途分的，分為航空級的與非航空級的，前者用于制造航空航天器，后者則用于其他的所有部門。航空級鋁合金厚板的96％以上是用可熱處理強化鋁合金軋制的；非航空級鋁合金厚板有90％左右為熱處理不可強化的鋁合金，如用1×××、3×××、5×××、部分8×××系鋁合金軋制的，它們的用途非常廣泛，幾乎用到國民經濟的各個部門。
　　4 結束語
　　2008年是世界鋁合金厚板消費大年，總需求量可達550 kt，自此以后的需求量雖仍呈增長態勢，但增長速度會放慢。不過屆時中國對鋁合金厚板的需求將進入高速增長期。因為中國正是在此以后進入世界第三大航空工業國，交通運輸工具制造處于高速增長期，成為世界制造業基地的時期，同時新的鋁合金厚板項目及改擴建的厚板工程也都已投產，裝機水平將居國際先進行列。