我國鎂合金在資源、規(guī)模、出口雖居世界第一，但總體技術(shù)水平處于中、低端，產(chǎn)品性能一般。尤其是產(chǎn)業(yè)規(guī)模過小，在國家可持續(xù)發(fā)展的標(biāo)志性工程中的作用幾乎默默無聞。如果在5~10年內(nèi)，鎂產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到1000萬噸級，高端制品比例提高到百萬噸級，中國鎂產(chǎn)業(yè)的影響將會不同凡響。
發(fā)達(dá)國家對鎂合金高端研發(fā)和應(yīng)用都視為戰(zhàn)略新材料，在鎂合金高端領(lǐng)域的研究和應(yīng)用研究占領(lǐng)了制高點(diǎn)，相比之下，我們的成績亮點(diǎn)不突出，與我們的鎂合金大國不匹配。隨著中國鎂合金高端制造業(yè)的快速進(jìn)步，高性能鎂合金需求日益迫切，急待中國鎂產(chǎn)業(yè)在更大范圍和較大規(guī)模的突破。
銀光鎂業(yè)深加工和高端制造應(yīng)用和研發(fā)
近年來，銀光鎂業(yè)的鎂合金成形制品的年產(chǎn)量在大幅度增加，今年預(yù)計(jì)可達(dá)1萬噸。隨著近幾年堅(jiān)持不懈的技術(shù)研發(fā)和新產(chǎn)品開發(fā)，鎂深加工呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的形勢，企業(yè)基本是滿負(fù)荷生產(chǎn)，某些產(chǎn)品供不應(yīng)求。例如，公司新研制開發(fā)的電腦板材產(chǎn)品，月需求量達(dá)到400噸，生產(chǎn)能力處于飽和。
鎂深加工方面的良好局面，得益于銀光一直研發(fā)并批量生產(chǎn)軍工產(chǎn)品，并承擔(dān)了國家在航空航天、軍工等國防建設(shè)領(lǐng)域的一些重大專項(xiàng)。新開發(fā)的產(chǎn)品已被應(yīng)用到航天飛船、探月工程、衛(wèi)星、巡航導(dǎo)彈、及軍用飛機(jī)、軍艦、魚雷等裝備配件。航空航天領(lǐng)域的產(chǎn)品，如衛(wèi)星的鎂合金井子形承力結(jié)構(gòu)，大型戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的鎂合金艙段，輕型或便攜導(dǎo)彈彈體鍛件、紅箭系列導(dǎo)彈艙體、前罩套筒、尾翼、發(fā)射架電器箱等，都已批量生產(chǎn)。公司2010年取得了國軍標(biāo)質(zhì)量認(rèn)證、2013年取得保密資格證、軍工生產(chǎn)許可證現(xiàn)正在辦理之中。國家發(fā)改委將銀光鎂業(yè)確定為國內(nèi)鎂行業(yè)唯一一家國家級“鎂材料國防動員中心”。
鎂合金在高端制造領(lǐng)域的應(yīng)用必須滿足高端產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，這種標(biāo)準(zhǔn)大大超出國標(biāo)技術(shù)指標(biāo)。中國急需大型導(dǎo)彈鍛件，包括戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈艙段鍛件，但目前既沒有符合超高性能的鎂合金，也沒有成熟的變形成形技術(shù)。
高端裝備鎂合金整體鑄鍛件采用鎂合金材料輕量化越來越普及。大型化裝備的整體大型復(fù)雜薄壁鎂合金鑄件、鎂合金寬厚板銑削加工的大型超大型整體鍛件、大截面空心擠壓型材，成形技術(shù)、性能突破，達(dá)到替代鋁合金的水平，用量會大幅度增加。例如車載雷達(dá)天線鎂合金骨架、裝備減震臺座支架、炮車車輪和結(jié)構(gòu)件、運(yùn)輸車大直徑鎂合金旋壓輪轂等。
目前存在大型復(fù)雜鍛件需要的鎂合金材料性能、專用鍛造設(shè)備、鍛造工藝差距大。當(dāng)大直徑鑄錠超過1平方米面積時(shí)，需要特大型鍛壓機(jī)和大型熱模鍛模具，此時(shí)需要省力的變形技術(shù)。大直徑鑄錠的生產(chǎn)存在鑄造缺陷多的技術(shù)難題，小于800毫米的鑄造坯料，采用半連續(xù)鑄造棒坯，更大直徑的鑄造坯料，半連續(xù)鑄造技術(shù)難度增大，而且坯料越大，其組織越粗大、鑄造缺陷越多，需要更大的變形比來消除鑄造缺陷，使模鍛技術(shù)遇到困難多。近年來，銀光集團(tuán)充分發(fā)揮兩個國家級技術(shù)研發(fā)平臺的作用，持之以恒進(jìn)行鎂深加工產(chǎn)品和技術(shù)的研發(fā)，相繼建成壓鑄、擠壓、板材、棒材、陽極、鍛壓等生產(chǎn)線，并全部實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，形成門類齊全、技術(shù)完整的鎂深加工體系。
為了滿足廣大制造業(yè)對鎂合金材料及制成品的要求，必須在高強(qiáng)度鎂合金、鍛件尺寸大型化、結(jié)構(gòu)復(fù)雜薄腹板窄高筋化、板材具有高性能、高品質(zhì)、性能一致、精度高、成本低、生產(chǎn)過程容易實(shí)現(xiàn)自動化規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等關(guān)鍵技術(shù)上有顯著提升。板制材軋能生產(chǎn)超寬超厚板、寬幅薄板、特種材料板；高性能鎂合金、高純凈化熔煉、低鑄造缺陷大厚度板的鑄造、鑄坯微米準(zhǔn)晶彌散強(qiáng)化、動態(tài)再結(jié)晶熱軋、控制軋制、蠕變矯直、鎂合金寬幅薄板鑄軋、快速凝固鎂合金等。為此，銀光鎂業(yè)擬開展多個企業(yè)項(xiàng)目和國家項(xiàng)目，在突破高強(qiáng)鎂合金材料制備關(guān)鍵技術(shù)，形成工程化、產(chǎn)業(yè)化能力，滿足我國高端制造（航空航天、軌道交通、電子領(lǐng)域）對高性能鎂合金材料及加工品的需求。
板材應(yīng)用及研發(fā)
銀光鎂業(yè)基于國內(nèi)外市場需求，正在實(shí)施以典型產(chǎn)品帶動的鎂合金板材研發(fā)和寬厚板和寬幅薄版生產(chǎn)線建設(shè)工程，包括建設(shè)寬厚板熱軋開坯生產(chǎn)線、汽車車身1.7米軋制生產(chǎn)線以及寬厚板、中板、薄板及終端產(chǎn)品的應(yīng)用和研發(fā)等。
寬厚板
板材具有高性能、高品質(zhì)、性能一致、精度高、成本低、生產(chǎn)過程容易實(shí)現(xiàn)自動化規(guī)模化產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。板材軋能生產(chǎn)超寬超厚板、寬幅薄板、特種材料板，以鎂合金板進(jìn)一步成形加工是最佳的高端制造需要的變形零件。鎂合金切削性能優(yōu)異，極易切削，切削精度很高。成熟的鋁合金寬厚板銑削成形的航空整體結(jié)構(gòu)件，一般都是由多個框組成，如某型號飛機(jī)的AMT平臺40框，其為雙面結(jié)構(gòu)，帶有多大192個隔框 和1150個加強(qiáng)筋。鎂合金的切削性能比鋁合金好，因此相比于模鍛，鎂合金板材銑削成具有性能、成本、規(guī)?；膬?yōu)勢。鎂合金寬厚板的應(yīng)用領(lǐng)域很寬，包括制造工具、印刷機(jī)械、機(jī)器人與自動化裝置、真空吸盤等、塑料熱成形模、泡沫塑料成形模，原型模，真空模鑄、鞋模、壓鑄模及模板。鎂合金寬厚板的技術(shù)難度很大，包括低缺陷大尺寸寬厚板鑄坯、軋制技術(shù)、熱處理技術(shù)、產(chǎn)品矯直技術(shù)等，基本都是空白。航空航天、軍工對鎂合金寬厚板需求殷切，現(xiàn)在還沒有生產(chǎn)此類高品質(zhì)寬厚板的能力和條件，例如，尤其是厚板的屈服強(qiáng)度非常低（僅有60~70MPa），需要大力研發(fā)。
中板
厚度在3~10mm的鎂合金板材在建筑工具、電子等應(yīng)用逐漸被認(rèn)識，但市場容量取決于價(jià)格。目前銀光在中板的產(chǎn)量很大。例如目前銀光生產(chǎn)了產(chǎn)品殼體、銑削加工板實(shí)際產(chǎn)量是400噸/月，年產(chǎn)超5000噸。
薄板
拉深沖壓是以鎂合金板材板坯、利用拉深模具沖壓制各種開口零件。拉深件從幾毫米到幾米、精度可達(dá)IT10級、性能與鎂合金板材的性能相近，拉伸、沖壓在汽車、飛機(jī)、軍工、電子信息以日用品等工業(yè)部門應(yīng)用十分廣泛。鎂合金薄板也可以采用旋壓成形、噴丸成形、激光成形、氣脹成形、省力增量成形-局部微小變形累積等工藝成形加工更多樣化的薄鈑金件。
銀光重點(diǎn)發(fā)展的幾個主要薄板和制成品：汽車車身板、冷沖壓板、電池陽極板、太陽能電池。其中，汽車車身寬幅薄板——用于拉伸沖壓大型高精度鈑金件，例如航空汽車座椅板材構(gòu)件、新能源車汽車和轎車的車身鈑金件、氣脹成形件。鎂合金汽車車身板是銀光鎂業(yè)特別關(guān)注的重大項(xiàng)目。鎂合金車身的剛度、模態(tài)和碰撞的安全性滿足使用的要求。目前，變形鎂合金在車身上的應(yīng)用也具有很大的潛力，主要用于車身組件車門、行李箱、發(fā)動機(jī)罩蓋等的外板、車門窗框架、座椅框架、底盤框架、車身框架等。銀光鎂業(yè)采用兩種技術(shù)路線研發(fā)適用于汽車車身鈑金件板材的生產(chǎn)技術(shù)路線并正在進(jìn)行攻關(guān)。銀光鎂業(yè)汽車車身生產(chǎn)線已經(jīng)初具規(guī)模。
特薄板
銀光0.8mm薄板應(yīng)用是多方面的。研發(fā)重點(diǎn)是冷沖壓薄板，用于沖壓3C殼體；高附加值，用量少的特種薄板等。
鎂板太陽能電池
銀光鎂業(yè)研究多種鎂電池，包括鎂干電池、鎂可充電電池、鎂-海水電池、鎂-溶解氧電池、鎂-空氣電池、鎂-水電池、鎂板太陽能電池等。銀光的鎂板太陽能電池的研發(fā)基于過去企業(yè)的多種成熟技術(shù)的融合成創(chuàng)新型的。
銀光鎂業(yè)的鎂合金板太陽能電池的核心技術(shù)是以物理、化學(xué)、半導(dǎo)體材料、微納米膜或自組裝技術(shù)等，在鎂合金板材表面形成光電功能和防護(hù)功能的新型鎂合金涂裝層。鎂板太陽能電池對傳統(tǒng)硅光伏電池的貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下方面。包括：制造無框架輕質(zhì)太陽能電池；鎂是低功函材料，對太陽能單電池的電壓低有明顯改善；突破傳統(tǒng)太陽能電池需要嚴(yán)格環(huán)境和裝備，而采用鎂合金熔煉-鑄軋-涂層-焊接-單元產(chǎn)品的低成本制造工藝并無毒無環(huán)境問題。
鎂合金板太陽能電池的新思路，還能與產(chǎn)品設(shè)計(jì)-制造-能源統(tǒng)一。即將鎂合金制品、建筑裝修、零件殼體等實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的功能和電源一體化；同時(shí)鎂板太陽能電池的生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)工藝從物理微觀加工改變成傳統(tǒng)工業(yè)的制造工藝路線，推廣容易。
綜上所述，我們認(rèn)為鎂產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要兩條腿，一是在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上開拓傳統(tǒng)市場，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模；二是積極參與高端制造對鎂合金提出的新要求，積極研發(fā)新一代鎂合金及制造技術(shù)，鎂合金應(yīng)用推廣到航空航天、軍工、軌道車、汽車車身、太陽能等新興領(lǐng)域；鎂合金的技術(shù)需要大幅度提升，研發(fā)高性能和超高性能的鎂合金和高端產(chǎn)品的成形技術(shù)等是鎂產(chǎn)業(yè)面臨重大課題；功能鎂合金材料和功能制成品的開拓，能利用鎂的功能唯一性，避開力學(xué)性能難提高以及成形困難的難題，開發(fā)空間更大。
