铝合金铸锭想做多大就能做多大？对力学均匀性有着苛刻要求的航天用材告诉你，答 案是难上加难。

在广西投资集团所属的南南铝加工有限公司的熔铸车间入口处，立着一根曾是世界最大直径的铝合金圆锭，它的“腰围”直径是1320毫米。

虽然位于祖国大西南，南南铝加工却在航空航天、轨道交通、3C电子用材领域屡次突破国外技术封锁，取得重要突破。这是如何做到的？

企业简介：

广西南南铝加工有限公司，是一家集研发生产和经营为一体的大型铝合金材料制造企业，它的许多产品被广泛应用于航空、汽车、船舶、泛半导体等领域，可以说天上飞的，地上跑的，手上用的很多都能看到这家企业产品的影子。在近日公布的2022 年度广西科学技术奖奖励名单中，由广西南南铝加工有限公司牵头推进的《高品质铝合金大规格铸锭制备及成果转化》项目，荣获了广西科学技术进步奖一等奖。这一项目不仅解决了多年以来国内同行业“卡脖子”的技术难题，填补了国内空白，还打破了国家重要战略材料长期依赖进口的局面。

过去，受到铝合金铸锭质量及规格的制约，我国高铁铝合金枕梁、轴箱体等材料，以及部分航空用铝合金材料长期依赖进口，极大地影响了我国重大工程的实施。

为了做到重要战略材料的自主可控，实现大规格高品质铝合金制备技术突破是迫在眉睫、势在必行。南南铝加工的技术研究团队抱着不服输的劲头，毅然接受了这一艰巨的挑战。

屡次攻克关键材料技术难题

有人就会问了，这个曾登顶世界最大直径铝合金圆锭，再做大一些很难吗？

公司技术研发中心航空航天材料研究所副主任姚祥给出了解答：“航空航天铝材用铸锭的技术难度特点是越大越难，铸造开裂是超大规格硬铝合金铸锭的通病，有一点瑕疵就无法满足航空用材需要。”

航天用铝合金超宽幅板材、航空用高强高韧耐蚀铝合金极厚板、航空用铝合金薄板、高速动车组车体用型材……近年来，南南铝加工陆续研发一批核心材料，成为国内多个行业细分领域关键装备产业化唯一保障企业，在部分关键铝合金材料上改变了我国严重依赖国外进口的局面。

张江斌说：“这些设备都是从国外引进的，一度设备出现故障需要外国技术人员维修，还要向对方提供一些关键数据。”

“现在情况发生了巨大改变，这些年我们联合国内知名高校和多家制造企业，攻克了多个首台套设备，在关键设备上逐步实现自主可控。”张江斌说。

顺着张江斌手指的方向望去，一台3米多宽、100多米长的大型设备映入眼帘。这是中国首台套辊底炉，2020年建成投产，从此打破了我国高端铝合金生产关键装备技术依赖进口的被动局面。

公司总工程师余凤智介绍，该装备集成国内85家企业制造技术，解决了厚板的热处理装备技术难题，“但与国外相比，国产设备要实现最厚和最薄航空航天材料制造两个极致，我们还在路上”。

南南铝加工首台套辊底炉项目、首台套气垫炉项目分别于2020年4月、2022年7月竣工，实现高端铝材装备核心部件完全自主化、国产化，有力促进解决我国铝加工热处理装备“卡脖子”问题。

“我们通过一系列的技术创新，不断优化人才结构，推动重大项目落地，努力成为广西产业振兴、工业崛起的标杆企业。”南南铝加工研究院（技术中心）副院长邓松云介绍道。

创造世界纪录，实现 “领跑”

南南铝加工的技术团队通过开发高合金化铝熔体净化技术，很好地控制了氢含量和渣含量，生产出的铝合金在拉伸性能、断裂韧性、疲劳性能、成型性能、焊接性能、氧化性能等方面都得到极大改进，达到国际领先水平。在攻克熔体净化这一难题后，如何解决大规格高合金化铝铸锭生产过程中极为普遍的开裂难题，成为技术团队重点攻关的方向。

高合金化铝合金铸锭铸造过程极易开裂，并且随着铸锭尺寸的增大，开裂的倾向更大。根据实践中得出的经验，开裂问题和生产过程中的铸造温度、铸造速度、冷却水都有着密切的关系，尤其是冷却水直接影响着开裂的程度。

正式熔铸前进行了最后一次实验，就在距离成功只有咫尺之遥的关键时候，却发生了意想不到的情况。当锭铸造长度达到400毫米时，我们发现了漏铝的紧急情况，导致了不得不暂停此次实验。

为了做到完全无裂，技术团队的熔铸小组仔细研究，在结晶器内添加滤网，防止杂质堵塞出水口造成铝锭冷热不均；拓宽排水系统，避免冷却水溢出导致铝锭局部受冷。在经历700多次技术攻关后，熔铸小组成功开发出可移动刮水环铸造技术，这意味着已经向成功迈进了一大步。

漏铝是熔铸环节中的另一大难题，当冷却水接触到从结晶器中流出形成的扁锭时，在扁锭外 围引起快速地凝固和收缩，造成锭尾变形，也就是末端向上翘曲。发生翘曲后，部分铝水从铸锭和结晶器缝隙中流出就产生了漏铝。漏铝出现的原因有很多，熔铸小组经过层层排查后发现，问题出现在水流量控制器上。由于实验次数过多，水流量控制器内水垢堆积，水流量偏差影响了结晶器的导热性，导致了漏铝的发生，这也迫使熔铸小组不得不更换生产线。随后，他们选择了装备最为成熟的6号生产线，但这也让熔铸小组压力又增加了一层。

为解决新出现的问题，熔铸小组几乎吃住都在模拟实验室内。冷却水强度、铸造速度、填充时间，他们对每个重要参数和操作细节都做了反复地推敲和论证，做好了充分的准备。2018年5月25日，铸造试验再次启动，铝水从流槽注入结晶器，随着时间慢慢推移，铸锭长度一点点随之增加。两个小时后，铸锭达到设定长度，最终一次性成功铸造宽度2520毫米的世界最大规格7050铝合金扁锭。这是新的世界纪录，实现了中国在该项技术的“领跑”。

目前，南南铝加工在大规格铸锭的制备技术方面已走在了世界前列，但在航空航天工业中极具应用前景的轻质铝锂合金的熔铸方面，熔铸装备水平和生产技术水平与国外仍存在较大的差距。未来我们将联合国内外相关单位在铝锂合金的生产工艺技术方面加强攻关，力争弥补差距，为推动我国航空航天事业的发展做出自己的贡献。

从“小众”出圈走向“大众”

南南铝加工党委书 记、董事长韦强说，高端铝材主要用于火箭、飞机制造等领域。但航空航天用铝毕竟数量少，企业要进入中国乃至世界高端电子产品、汽车企业的供应链。疫 情扰乱了全球供应链，但危中有机。

一家全球3C泛半导体行业头部企业的高端产品多在中国组装，但是其所用高端铝材，原由某发达国家企业提供，疫 情导致产品质量受到影响，这家企业向南南铝加工抛来橄榄枝。

“疫 情发生前，我们和这家企业已有接触，但是成为对方的全球首选伙伴还是在疫 情发生后的2020年。”公司营销中心副总经理刘戈说。

同年，南南铝加工成为国内一家造车新势力企业的汽车外板制造商。当这家企业提出“肉眼看不出的划痕也是问题”的品质要求时，公司技术研发中心汽车材料研究所所长黄程毅感到了巨大压力。

因新能源汽车用铝合金外板技术难度较大，过去中国企业多依赖进口，面对客户的高标准要求，有的技术人员表现出疑虑，但韦强更看重这背后巨大的市场机遇，“客户有需要，我们就要尽力满足，要敢于挑战全球最高标准”。

从试制、认证到小批量生产，南南铝加工闯过一道道关卡，成品率不断提升，逐步进入我国高端汽车用铝合金外板市场。

“今年，我们将深入学习贯彻习近 平总书 记在全国两会期间的重要讲话精神，深耕航空航天、汽车、3C泛半导体等重点领域，及时开发新产品、培育新增长点；积极推进数字化改造、智能化升级，构建‘工业大脑’，实现流程互联互通、要素动态配置、价值链协同共创。”南南铝加工党委书 记、董事长韦强表示，企业还将立足优势延链补链强链，激活产业潜能，通过“一总部多基地”管理模式，支持南宁发挥核心区集聚引领功能，充分发挥“链主”企业龙头效应，协同带动区域铝精深加工产业链和铝电子产业链加速创新发展。

文章来源： 新华社，广西卫视，广西日报