随着科学与工业技术的不断进步以及资源和环境友好的客观发展需求，以材料轻量化为代表的金属材料综合力学性能和使用性价比的提高，越来越成为国民经济各个行业发展的迫切需要。作为变形镁合金最具代表性的加工材产品——镁合金板带材及其制品，目前已成为国内外科研机构和生产企业研制、开发和工业化生产的热点之一。中色科技股份有限公司韩晨在此文中重点对镁合金板带材的国内外生产应用现状、市场应用领域和特点、生产工艺技术、生产企业及加工设备等进行了描述和总结。同时，结合镁合金板带材生产工艺技术和市场推广应用难点的分析，提出了生产线和加工设备规模化以及专业化、工艺技术多样化和借鉴化、生产连续化和低成本化、新上项目平稳和逐期过渡化、生产线工程设计专业化、产品多样和差异化、板带材深加工协作化和就地化、扩大产品应用以市场需求为推动化等观点和建议。

最近，美国汽车工程师学会公布了民用飞机座椅的性能标准C版文件，并将B版标准中“不得使用镁合金”的要求修改为“镁合金可以在飞机座椅项目中使用，只要经过测试和满足美国联邦航空局消防安全部的燃烧性能要求”。

以上短短一句标准要求的变化，对于金属镁生产和加工企业尤其是民用飞机座椅行业来说，却是一个重要的里程碑，但同时也说明了在推动镁合金加工材的市场应用方面，科研机构、生产企业、行业协会等多方所付出的巨大努力和艰苦过程。

同样，作为变形镁合金最具代表性的加工材产品——镁合金板带材及其制品，在10多年前就受到了行业协会、科研机构、生产企业、交通运输和电子产品等行业的重视和大力推广应用，这有力的促进了其基础研究和生产工艺的开发、生产线的建设、工业化的批量生产。但截至目前，国内以各种工艺技术所生产的镁合金板带材的实际产量还不到2000t/a，这虽然比10多年前几十吨的年产量提高了数十倍，成效显着，但相对于国内原镁年产量已超过800kt来说，所占的比例还远远不够。

同时，国内镁合金板带材的年产量相比于钢铁板带材超亿吨、铝及铝合金板带材超千万吨、铜及铜合金板带材超百万吨、稀有金属的钛及钛合金板带材超万吨的年产量差距也较为明显，其年产量基本和稀有小金属钼及钼合金板带材的年产量相同。

镁合金板带材的实际年产量和市场供应量不仅与原材料、生产成本、工艺技术、市场需求量、产品质量和价格等因素有关，也与科技和社会发展水平、客户和市场的认知和认可程度、板带材产品的实际深加工技术和现状、装备制造业发展水平等客观因素息息相关。就目前来说，镁合金板带材在工业化合金品种、生产技术、市场应用、研究开发、工艺数据等方面同钢铁、铜铝等有色金属还存在较大差距，仍处于规模开发与市场应用的初级阶段。

镁合金板带材在国外生产应用早已开始开发和研制

镁合金板带材的生产应用起始于上世纪30年代的美国和德国。目前，国外镁合金板带材的生产和应用主要集中在德国、俄罗斯、美国、英国、日本、韩国、澳大利亚、乌克兰、土耳其、挪威等国。

国外镁合金板带材的生产工艺流程主要有双辊铸轧供坯法、铸锭热轧开坯法、挤压法等。其中双辊铸轧法最早起始于上世纪80年代的美国道屋化学公司，随后全世界许多国家和机构竞相利用该工艺进行研发和工业化生产。目前，国外铸轧生产线比较有代表性的有韩国浦项600mm、1800mm生产线；日本本田400mm生产线；德国亥姆霍兹650mm生产线；德国蒂森克虏伯MgF公司700mm生产线；土耳其图比塔克1500mm连铸连轧生产线；挪威海德鲁700mm生产线；英国伊利科创600mm生产线等。以上生产线铸轧产品厚度多集中在4~7mm，然后进行卷式法或块式法的后续温冷精轧，一般的合金品种经温冷精轧后的厚度可低至0.5mm。

在以上所述双辊铸轧生产线中，比较有代表性的是德国蒂森克虏伯和弗赖堡Bergakademie工业大学紧密合作并得到萨克森州的Sachsische银行财政支持的MgF公司700mm生产线（其工业化试验生产线目前幅宽已达2000mm）。该生产线铸轧镁合金带坯厚度为4.5~7mm，最大卷重超过了4t。

双辊铸轧法工艺生产的镁合金卷坯一般需要进一步轧制才能保证其组织和综合力学性能合格，同时温冷轧至目标厚度形成薄板带产品（通常厚度在0.5~2mm），目标市场主要是汽车、电子产品和其它民用领域。据悉，宝马3系座椅靠背、奥迪A8和大众POLO车门内板、梅赛德斯奔驰轿车顶板、法国高铁的座椅靠背等均已使用了由蒂森克虏伯MgF公司提供的厚度在1.5~2mm之间的镁合金薄板。

2010~2012年，德国蒂森克虏伯、韩国浦项、英国伊利科创这3家国外最具代表性的镁合金板带材生产企业签订协议，联合进行汽车工业用镁合金板材的生产和销售。

国外以铸锭热轧开坯或挤压法生产的镁合金产品形式主要是中厚板（厚度一般在4~6mm以上），产品主要应用在航空航天和军事装备领域（如美国和俄罗斯以热轧开坯法生产的镁合金板材均用于军工生产）。美国五角大楼在2012年提出了制定镁合金在陆地、空中交通、人体保护及装甲机动设备中的远景规划。

目前，国外以挤压法进行镁合金薄板生产的国家主要为德国和日本。如德国史多飞公司已在中国建设了合资公司，以挤压法、块式法、连续化、批量化进行镁合金板材的低成本生产，其产品主要目标市场是以家用轿车为代表的交通工具上，目前产品已工业化供应给欧宝等汽车公司。根据不完全统计，国外镁合金板带材专业化生产线的产能在3万~5万t/a，目前还主要以小规模化、小批量化、块式法生产方式为主，生产线也远没有达到实际产能。

在镁合金板带材的生产方式、工艺技术、加工设备、生产线的建设等方面，国外有以下几个最新特点和发展趋势：一是板带材宽幅、超薄、高速、立式和强制均匀化铸轧技术与设备的工业化开发；二是板带材铸轧和后续温冷轧、精整等设备共线布置进行连续化工业批量生产；三是镁合金平面板或凹型板材直接热温冲锻制成电子产品等外壳件的规模化生产；四是镁合金板带材轧制用准“炉卷轧机”生产线的开发与工艺设备的推广应用。

国内生产应用刚刚起步

从2013年起，国内钢铁巨头宝钢集团就启动了铝、镁、钛等有色金属材料的研发，并且开始推进包括“从钢铁到材料”为内容的战略转型。2015年6月，宝钢集团、北汽集团和山东华盛荣镁业公司进行战略合作，规划打造以汽车和轨道交通用镁合金材料的生产制造和研发基地。

另外，首钢、鞍钢、太钢等大型钢铁联合企业也正在调研或规划，准备进军以镁合金为代表的轻质有色金属材料的研制开发、生产线建设、工业化生产。作为变形镁合金最具代表性、最具技术含量、最具工业化生产、最具市场发展规模化应用的加工材产品——镁合金板带材将最先有可能被以上钢铁企业所青睐。钢铁企业的人才、技术、生产、管理、投资等模式也将有效提高和推进镁合金板带材的工业化生产与应用。目前，个别大型钢企已开始委托专业设计院进行镁合金板带建设项目的可行性研究分析或规划。

目前，以镁合金加工企业、原镁生产基地、航空航天或交通运输等行业企业、大学和科研单位、央企等投资方合作建设的镁合金板带材生产线已在河南洛阳、河南鹤壁、陕西西安、陕西榆林、山西运城、重庆、江西上饶、山东菏泽、河北唐山、贵州六盘水、吉林白山、内蒙古鄂尔多斯、湖南常德等地开始实施或进行规划。

由于镁合金板带材市场需求量的不断提高，其前景也非常看好，因而作为新中国第一家建设的铝镁合金加工厂即东北轻合金加工厂（现在的中铝东轻）在时隔40年后的2015年再次进行镁合金铸造方形锭坯的批量试生产（东轻公司是国内最早利用铝板带轧机进行镁合金板材生产的企业）。

原洛阳铜加工厂是国内最早进行镁合金板带专业研发和生产的企业，一直到上世纪末，中国可生产镁合金板带的企业仅此一家，为中国国防军工和国民经济的发展作出了重要贡献。到目前为止，中铝洛铜仍是国内唯一具备提供军事工业用镁合金板带材的企业。

最近，中铝洛铜正计划利用其搬迁改造的机会，对原有镁合金板带材生产线的工艺设备进行整体升级改造和完善，在进一步加强其军工用镁合金板材研发和生产的优势外，准备工业化进入市场潜力大但又对性价比要求较高的民用镁合金板带材的生产领域，最终是将其镁合金板带材生产线打造成为中铝公司镁合金板带材研发和生产基地。

目前，已建成的国内镁合金板带专业化生产线或生产企业包括：中铝洛铜铝镁板带分厂，山西闻喜银光镁业集团公司，河南洛阳华凌/鑫友镁业有限公司，山东华盛荣镁业科技有限公司，辽宁营口银河镁铝合金有限公司，江苏南京宝奇镁业科技有限公司，重庆奥博铝材制造有限公司（原镁合金板材生产线），南京云海特种金属有限公司，山东银光钰源轻金属精密成型有限公司，河南宇航金属材料有限公司等。以上镁合金板带材各生产线的设计产能在300~3000t/a之间不等，受市场因素的影响，目前单个生产线的实际最大产量约200t/a。

在镁合金板带材产品规格方面，目前热轧厚板的最大宽度在2500mm左右，最大厚度超过了100mm，在热轧机上可连续轧制的最小厚度在3mm左右。后续温冷精轧的镁合金薄规格板带材产品，可工业化批量生产的最小厚度在0.4mm左右（0.2mm厚度主要用于科研教学的纯镁带除外），试验开发性轧制的最薄厚度在0.035~0.05mm，最大宽度接近1600mm（对应厚度在1~3mm）。值得一提的是，辽宁营口银河镁铝合金有限公司利用其宽幅1725mm四辊热轧机和1650mm六辊温冷轧机连续进行轧制实现了宽幅薄板带材产品的最终成卷，最大卷重可达1t。

镁合金板带材市场需求和规模化应用形成的发展趋势是宽幅化和低成本化。宽幅化是镁合金板带材满足航空航天和汽车等交通运输工业轻量化需要的基本条件，低成本化是镁合金板带材可以与其它材料竞争的重要条件。

目前，材料轻量化越来越成为国民经济各个行业发展的迫切需要。生产工艺技术的进步和突破、产品质量和性价比的不断提高、以航空航天和交通运输行业为代表的材料轻量化的实际需求尤其是“中国制造2025”规划的实施，作为具有质轻、比强度和比刚度高、散热性能好、屏蔽和抗振性能好的镁合金板带材一定会发挥出其优势，在即将到来的“十三五”期间实现其自身价值、特有应用和规模化材料替代。