鋁鋰合金,是向鋁金屬中添加鋰制成的合金,具有密度小、比強度高、彈性模量高的優點,是一種新型輕量化結構材料。鋁鋰合金在航空航天產業中具有廣闊應用前景,并且在武器裝備、艦船等領域也有潛在應用空間,產品綜合性能優異且附加值高,可以在保證結構件力學性能的同時降低其重量,還能夠提升生產企業盈利能力。
向鋁金屬中添加鋰,可降低鋁的密度并提高其彈性模量,每添加1%的鋰,鋁合金密度下降3%,而彈性模量上升6%,一般情況下,鋰添加量在0.5%-6.5%之間;通過淬火、擠壓成型可提高鋁鋰合金強度,提升約6%,其強度高于鋁鎂合金;鋁鋰合金成本僅有碳纖維增強塑料的1/10。鋁鋰合金重量得到下降、力學性能得到提升,并具有價格優勢,因此成為最受關注的輕量化結構材料之一,是近年來航空航天材料中發展最為迅速的產品之一。
為降低能源消耗、實現節能減排,飛機輕量化發展已成趨勢,輕量化結構材料需求不斷增長,鋁鋰合金在歐美生產的新型飛機上已經得到應用,例如空客A380、波音787等。鋁鋰合金技術還在不斷進步,目前最新一代產品是第四代產品,前兩代產品性能存在不足之處,應用受到限制,第三代產品綜合性能優、性價比高,20世紀90年代以來得到廣泛應用,第四代產品正在研制過程中。
根據新思界產業研究中心發布的
《2022-2026年鋁鋰合金行業深度市場調研及投資策略建議報告》顯示,在海外,鋁鋰合金生產商主要有美國奧科寧克(美鋁Alcoa)、美國肯聯鋁業(Constellium)、美國凱撒鋁業(Kaiser)、美國諾貝麗斯(Aleris)、加拿大力拓加鋁(Rio Tinto Alcan)、俄羅斯KUMZ等。其中,奧科寧克是全球最大的鋁鋰合金供應商。
21世紀以來,我國航空航天產業發展迅速,國產大飛機C919進入商業化發展階段,為滿足市場需求,我國鋁鋰合金研發速度不斷加快。20世紀70年代以來,我國中南大學、中國航發航材院(621所)、航天材料及工藝研究所(703所)、西南鋁業、輕研合金等科研院校及企業紛紛開展鋁鋰合金技術研究,目前已經取得了巨大進步。但我國鋁鋰合金生產實力依然不足,與美國相比存在較大差距,C919所需鋁鋰合金主要從美國奧科寧克進口。
新思界
行業分析人士表示,現階段,我國鋁鋰合金生產企業主要有西南鋁業、輕研合金、中創空天等,其中,西南鋁業是我國最大的鋁鋰合金生產商。2021年初,我國首套應用于航空航天等高端領域的大直徑鋁鋰合金棒材及管材(鍛件),在河北宏潤核裝備科技股份有限公司擠壓完成并成功下線。我國鋁鋰合金鍛造能力正在不斷增強,未來需著重關注開發具有自主知識產權的鋁鋰合金牌號,豐富產品規格,實現進口替代。