依托先進(jìn)結構材料與大型成形制造研究中心，聯(lián)合山東南山鋁業(yè)股份有限公司共同建設。將緊跟國際先進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展熱點(diǎn)，瞄準國際鋁合金新材料技術(shù)發(fā)展前沿，開(kāi)展高性能鋁合金熔鑄、軋制、擠壓、鍛壓及測試評價(jià)等共性關(guān)鍵技術(shù)研究，為航天、軌道交通、新能源汽車(chē)等戰略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供關(guān)鍵基礎材料支撐。重點(diǎn)發(fā)展高潔凈大尺寸鋁合金熔鑄技術(shù)及產(chǎn)品、特種型材鋁合金軋制技術(shù)、大型復雜截面鋁合金擠壓技術(shù)、大型精密復雜模鍛件技術(shù)等先進(jìn)結構材料及其加工技術(shù)，解決國內高強鋁合金型材產(chǎn)品長(cháng)期依賴(lài)國外進(jìn)口的局面，填補在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。集中力量解決我國大尺寸鑄錠制備技術(shù)及裝備對航空高性能合金材料的“卡脖子”問(wèn)題。

   具體聯(lián)合研發(fā)內容包括：

 （1）高潔凈大尺寸鋁合金熔鑄技術(shù)及產(chǎn)品

   高潔凈度熔體大尺寸鑄錠主要用于航空等超高強耐腐蝕鋁合金材料制備，雖然我國鋁產(chǎn)業(yè)的規模龐大，原鋁產(chǎn)量多年來(lái)連續位居世界第一位，但在高端鋁合金方面，對外依賴(lài)度高達90%，基本被美國鋁業(yè)公司、加拿大鋁業(yè)公司、德國克魯斯鋁業(yè)公司和日本輕金屬公司所壟斷。大規格超高強耐腐蝕鋁合金鑄錠的研制將為我國航空航天及軌道交通關(guān)鍵結構件的國產(chǎn)化生產(chǎn)提供保障。

   將聯(lián)合上海交通大學(xué)等國內優(yōu)勢高校，開(kāi)發(fā)大規格鑄錠增材鑄造工藝及產(chǎn)品，解決我國大尺寸鑄錠制備技術(shù)及裝備對航空高性能鋁合金材料的“卡脖子”問(wèn)題。

 （2）特種型材鋁合金軋制技術(shù)

   ①航空鋁合金板材軋制技術(shù)

   航空鋁合金板材分厚板及薄板兩類(lèi)產(chǎn)品。

   航空鋁合金厚板：目前我國大飛機用材中，國產(chǎn)鋁合金材料總體只用到了5～6%，中厚板基本上依靠進(jìn)口。同時(shí)，由于國際上能夠生產(chǎn)該類(lèi)產(chǎn)品的廠(chǎng)家也很少，國際市場(chǎng)的需求量很大，在世界范圍內也處于緊缺狀態(tài)，目前只有美鋁、凱撒等少數國際知名企業(yè)掌握。將開(kāi)發(fā)7075/7050/7085等飛機關(guān)鍵部件用鋁合金材料，研究中厚板熱軋及熱處理的雙級均勻化和固溶制度、回歸時(shí)效、淬透性、預拉伸與殘余應力等。掌握各目標合金厚板的加工特性代替了傳統的中厚板鋁加工技術(shù)，填補了國內空白。

   航空鋁合金薄板：薄板具有密度低、比強度高、耐腐蝕強、易導熱導電等一系列優(yōu)點(diǎn)，是新一代飛機蒙皮材料的首選，已成功應用于波音777、A380等民用飛機和C-17、F-35等軍用飛機的機身蒙皮、機翼下壁板、機身框架與隔框等結構，中國自行設計制造的新型渦扇支線(xiàn)客機 ARJ21 的機身蒙皮、機翼下壁板、機身框架和隔框也采用了鋁合金，目前大部分產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口。將集中攻關(guān)2xxx、7xxx鋁合金薄板制造技術(shù)，打破國外公司壟斷，保障我國大飛機項目的順利實(shí)施。

   ②汽車(chē)用鋁合金板材軋制技術(shù)

   鋁合金汽車(chē)板作內板和外板，由于應用的部件不同，目前國際上汽車(chē)鋁板的主要供應商包括：諾貝里斯、奧科寧克、愛(ài)勵、海德魯、神戶(hù)制鋼、UACJ等，他們分別都具有各自的汽車(chē)板產(chǎn)品制備技術(shù)和系列產(chǎn)品。國內汽車(chē)鋁板除南山之外還沒(méi)有成熟的供應商，均處于產(chǎn)品研發(fā)階段，并未獲得知名主機廠(chǎng)的認證。

   將聯(lián)合同濟大學(xué)研發(fā)6xxx、7xxx鋁合金外板成形技術(shù)，保持汽車(chē)板產(chǎn)品在國內的領(lǐng)先優(yōu)勢，率先通過(guò)寶馬、通用、一汽大眾、菲亞特、克萊斯勒、日產(chǎn)、廣汽新能源等主機廠(chǎng)認證，趕超國際上的主要競爭對手，擴大市場(chǎng)份額。

   ③高性能新型鋁合金箔材

   鋰離子電池用正極集電體鋁箔（以下簡(jiǎn)稱(chēng)：電池箔）是日、韓、美、歐等國家和地區率先開(kāi)展研發(fā)和生產(chǎn)的，用于消費級鋰電池和動(dòng)力級鋰電池。2015年，已研制成功12μm厚度，抗拉強度和伸長(cháng)率也分別230MPa、3%的產(chǎn)品，該產(chǎn)品目前仍然是國內唯一可以量產(chǎn)的超薄電池箔。隨著(zhù)國家對電池能量密度要求的政策提升， 10μm厚度成為國內的需求方向。

   將重點(diǎn)將通過(guò)研究合金成分設計、設計新的鋁箔軋制工藝、提高電池表面潤濕張力，率先在國內開(kāi)發(fā)10μm高能量密度的鋰離子電池用鋁箔，以滿(mǎn)足國內外鋰電池客戶(hù)對超薄電池箔的市場(chǎng)需求。

 （3）大型復雜截面鋁合金擠壓技術(shù)

   ①超長(cháng)中強高韌高損傷容限航空擠壓型材

   商業(yè)飛機正向著(zhù)更大、更快、壽命更長(cháng)的方向發(fā)展，市場(chǎng)激烈的競爭使飛機制造商不得不對飛機結構件的設計和材料性能提出更高的要求，飛機的設計思想已從最初的靜強度設計發(fā)展到安全壽命設計、安全壽命/破損安全設計、安全壽命/損傷容限設計和耐久性/損傷容限設計。機結構設計思想的不斷發(fā)展對結構材料的要求也從最初的單純追求高強度發(fā)展到高強、高韌，再到現在的高強、高韌、高耐蝕、抗疲勞等高綜合性能。

   將開(kāi)展以成為飛機合格供應商名錄要求的航空飛機長(cháng)桁用原材料研發(fā)，解決國內高強鋁合金型材產(chǎn)品長(cháng)期依賴(lài)國外進(jìn)口的局面，填補在該領(lǐng)域的技術(shù)空白。

   ②高速軌道交通車(chē)體型材

   高速列車(chē)車(chē)體結構用鋁型材因其復雜的生產(chǎn)加工工藝和特殊的運行環(huán)境，對鋁型材外形尺寸、組織、拉伸性能、疲勞性能、耐蝕性可焊性等提出了較高的要求，以及型材的大型化、整體化、薄壁化、高精度化、復雜化水平和高強可焊性發(fā)展要求，使高速列車(chē)用鋁型材成為國內外研究的熱點(diǎn)。

   將通過(guò)研究分析合金成分、擠壓、模具設計和熱處理工藝對鋁合金影響，有效地促進(jìn)鋁加工產(chǎn)業(yè)和新型材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，極大提升我國軌道交通車(chē)體結構用鋁型材生產(chǎn)技術(shù)的整體競爭力。

 （4）大型精密復雜模鍛件技術(shù)

   ①航空用關(guān)鍵結構鍛件

   美國相繼開(kāi)發(fā)出了7075、7150、7055合金，7055-T77合金專(zhuān)利熱處理工藝用于波音777的上翼蒙皮、機翼桁條和龍骨梁等高強結構件，質(zhì)量減輕達466kg；近年，Alcoa公司研制出了具有高強、高淬透性的7085鋁合金。7085鋁合金是美國鋁業(yè)公司最近開(kāi)發(fā)出的一種新型超高強鋁合金，主要用作鍛件。

   將致力于飛機起落架接頭、側撐桿、機輪及前后窗框研發(fā)，研究7xxx超高強鋁合金的鍛造成型工藝，開(kāi)發(fā)滿(mǎn)足賽峰、中商飛等航空企業(yè)的鍛造產(chǎn)品。

   ②鈦合金等發(fā)動(dòng)機核心零部件

   航空航天目前乃至今后仍然是鈦合金研究和應用占主導地位的領(lǐng)域，而且是用鈦大戶(hù)。鈦合金作為當代先進(jìn)飛機和航空發(fā)動(dòng)機的主要結構材料之一，主要用于飛機的起落架部件，機身的蒙皮、桁條、框、隔熱罩和殼體等，同時(shí)也用于發(fā)動(dòng)機的壓氣機盤(pán)、葉片、鼓筒、高壓壓氣機轉子、壓氣機機匣、罩、軸類(lèi)等，且使用量不斷增加。美國等世界發(fā)達國家的航空用鈦量占鈦產(chǎn)量的50% 以上，歐洲國家的鈦產(chǎn)品也主要用于飛機和航空發(fā)動(dòng)機。在國內僅有少數國企具備鈦合金鍛造經(jīng)驗，在工藝裝備、模具設計與制造、產(chǎn)品與規模、生產(chǎn)效率和批量化生產(chǎn)等方面與國外先進(jìn)水平存在較大差距。

   將通過(guò)對鍛造工藝方案及技術(shù)參數的摸索優(yōu)化，完善生產(chǎn)制造管控流程，達到國內外領(lǐng)先的高溫合金盤(pán)、鈦合金盤(pán)鍛造技術(shù)水平。