鑄造業(yè)在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)面向全球化
2010年08月26日 14:15 10322次瀏覽 來(lái)源: 中國(guó)有色網(wǎng) 分類(lèi): 重點(diǎn)新聞
我國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
總體上,我國(guó)鑄造領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究并不落后,很多研究成果居國(guó)際先進(jìn)水平,但轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的少。國(guó)內(nèi)鑄造生產(chǎn)技術(shù)水平高的僅限于少數(shù)骨干企業(yè),行業(yè)整體技術(shù)水平落后,鑄件質(zhì)量低,材料、能源消耗高,經(jīng)濟(jì)效益差,勞動(dòng)條件惡劣,污染嚴(yán)重。具體表現(xiàn)在,模樣仍以手工或簡(jiǎn)單機(jī)械進(jìn)行模具加工;鑄造原輔材料生產(chǎn)供應(yīng)的社會(huì)化、專(zhuān)業(yè)化、商品化差距大,在品種質(zhì)量等方面遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足新工藝新技術(shù)發(fā)展的需要;鑄造合金材料的生產(chǎn)水平、質(zhì)量低;生產(chǎn)管理落后;工藝設(shè)計(jì)多憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn),計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用少;鑄造技術(shù)裝備等基礎(chǔ)條件差;生產(chǎn)過(guò)程手工操作比例高,現(xiàn)場(chǎng)工人技術(shù)素質(zhì)低;僅少數(shù)大型汽車(chē)、內(nèi)燃機(jī)集團(tuán)鑄造廠(chǎng)采用先進(jìn)的造型制芯工藝,大多鑄造企業(yè)仍用震壓造型機(jī)甚至手工造型,制芯以桐油、合脂和粘土等粘結(jié)劑砂為主。大多熔模鑄造廠(chǎng)以水玻璃制殼為主;低壓鑄造只能生產(chǎn)非鐵或鑄鐵中小件,不能生產(chǎn)鑄鋼件;用EPC技術(shù)穩(wěn)定投入生產(chǎn)的僅限于排氣管、殼體等鑄件,生產(chǎn)率在30型/h以下,鑄件尺寸精度和表面粗糙度水平低;雖然建成了較完整的鑄造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系,但多數(shù)企業(yè)被動(dòng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多低于GB(國(guó)標(biāo))和ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)),有的企業(yè)廢品率高達(dá)30%;質(zhì)量和市場(chǎng)意識(shí)不強(qiáng),僅少數(shù)專(zhuān)業(yè)化鑄造企業(yè)通過(guò)了ISO9000認(rèn)證。結(jié)合鑄造企業(yè)特點(diǎn)的質(zhì)量管理研究十分薄弱。
近年開(kāi)發(fā)推廣了一些先進(jìn)熔煉設(shè)備,提高了金屬液溫度和綜合質(zhì)量,如外熱式熱風(fēng)沖天爐開(kāi)始應(yīng)用,但為數(shù)少,使用鑄造焦的僅占1%。一些鑄造非鐵合金廠(chǎng)仍使用燃油、焦炭坩堝爐等落后熔煉技術(shù)。沖天爐—電爐雙聯(lián)工藝僅在少數(shù)批量生產(chǎn)的流水線(xiàn)上得以應(yīng)用。少數(shù)大、中型電弧爐采用超高功率(600~700kVA/t)技術(shù)。開(kāi)始引進(jìn)AOD、VOD等精煉設(shè)備和技術(shù),提高了高級(jí)合金鑄鋼的內(nèi)在質(zhì)量。重要工程用的超低碳高強(qiáng)韌馬氏體不銹鋼,采用精煉技術(shù)提高鋼液純凈度,改善性能。0Crl6Ni5Mo、Crl3Ni5Mo鑄造馬氏體不銹鋼在保持原有韌性基礎(chǔ)上,屈強(qiáng)比由0.70~0.75提高到0.85~0.90,強(qiáng)度提高30%~60%,硬度提高20%~50%。
廣泛應(yīng)用國(guó)內(nèi)富有稀土資源,如稀土鎂處理的球墨鑄鐵在汽車(chē)、柴油機(jī)等產(chǎn)品上應(yīng)用;稀土中碳低合金鑄鋼、稀土耐熱鋼在機(jī)械和冶金設(shè)備中得到應(yīng)用;初步形成國(guó)產(chǎn)系列孕育劑、球化劑和蠕化劑,推動(dòng)了鑄鐵件質(zhì)量提高。
高強(qiáng)度、高彈性模量灰鑄鐵用于機(jī)床鑄件,高強(qiáng)度薄壁灰鑄鐵件鑄造技術(shù)的應(yīng)用,使最薄壁厚達(dá)4—16mm的缸體、缸蓋鑄件本體斷面硬度差小于HB30,組織均勻致密。灰鑄鐵表面激光強(qiáng)化技術(shù)用于生產(chǎn)。人工智能技術(shù)在灰鑄鐵性能預(yù)測(cè)中應(yīng)用。蠕墨鑄鐵已在汽車(chē)排氣管和大馬力柴油機(jī)缸蓋上應(yīng)用,汽車(chē)排氣管使用壽命提高4—5倍。釩鈦耐磨鑄鐵在機(jī)床導(dǎo)軌、缸套和活塞環(huán)上應(yīng)用,壽命提高1~2倍。高、中、低鉻耐磨鑄鐵在磨球、襯板、雜質(zhì)泵、雙金屬?gòu)?fù)合軋輥上使用,壽命提高。應(yīng)用過(guò)濾技術(shù)于缸體、缸蓋等調(diào)高強(qiáng)度薄壁鑄件流水線(xiàn)生產(chǎn)中,減少了夾渣、氣孔缺陷,改善了鑄件內(nèi)在質(zhì)量。
國(guó)產(chǎn)水平連鑄生產(chǎn)線(xiàn)投入市場(chǎng),可生產(chǎn)直徑30~250mm圓形及相應(yīng)尺寸的方形、矩形或異形截面的灰鑄鐵及球墨鑄鐵型材。與砂型比,性能提高1~2個(gè)牌號(hào),鐵液利用率提高到95%以上,節(jié)能30%,節(jié)材30%一50%,毛坯加工合格率達(dá)95%以上。
鑄鐵管行業(yè)引進(jìn)10套直徑1000 mm以下的中型球墨鑄鐵管離心鑄造成套設(shè)備。
金屬基復(fù)合材料研究有進(jìn)步,短纖維、外加顆粒增強(qiáng)、原位顆粒增強(qiáng)研究都有成果,但較少實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
某些重點(diǎn)行業(yè)的骨干鑄造廠(chǎng)采用了直讀光譜儀和熱分析儀,爐前有效控制了金屬液成分,采用超聲波等檢測(cè)方法控制鑄件質(zhì)量。
環(huán)保執(zhí)法力度日漸加強(qiáng),迫使鑄造業(yè)開(kāi)始重視環(huán)保技術(shù)。沈陽(yáng)鑄造研究所等開(kāi)發(fā)了大排距雙層送風(fēng)沖天爐和沖天爐除濕送風(fēng)技術(shù);我國(guó)初建鑄造焦生產(chǎn)基地,形成批量規(guī)模。鑄造塵毒治理、污水凈化、廢渣利用等取得系列成果,并開(kāi)發(fā)出多種鑄造環(huán)保設(shè)備(如震動(dòng)落砂機(jī)除塵罩、移動(dòng)式吸塵器、煙塵凈化裝置、污水凈化循環(huán)回用系統(tǒng),鑄造舊砂干濕法再生技術(shù)及設(shè)備、鑄造廢砂爐渣廢塑料制作復(fù)合材料技術(shù)和設(shè)備等)。
商品化CAE軟件已上市。一些大中型鑄造企業(yè)開(kāi)始在熔煉方面用計(jì)算機(jī)技術(shù),控制金屬液成分、溫度及生產(chǎn)率等。成都科技大學(xué)研制成砂處理在線(xiàn)控制系統(tǒng),清華大學(xué)等開(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助砂型控制系統(tǒng)軟件,華中科技大學(xué)成功開(kāi)發(fā)商品化鑄造CAE軟件。
鑄造業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展快速,部分鑄造企業(yè)網(wǎng)上電子商務(wù)活動(dòng)活躍,如一些鑄造模具廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程制造。
鑄造專(zhuān)家系統(tǒng)研究雖然起步晚,但進(jìn)步快。先后推出了型砂質(zhì)量管理專(zhuān)家系統(tǒng)、鑄造缺陷分析專(zhuān)家系統(tǒng)、自硬砂質(zhì)量分析專(zhuān)家系統(tǒng)、壓鑄工藝參數(shù)設(shè)計(jì)及缺陷診斷專(zhuān)家系統(tǒng)等。機(jī)械手、機(jī)器人在落砂、鑄件清理、壓鑄及熔模鑄造生產(chǎn)中開(kāi)始應(yīng)用。
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