铸造信息化
开发既分散又集成、形式多样的适用于铸造生产各方面(如设计、制造、诊断、监督、规划、预测、解释及教学等)需要的计算机专家系统。并在生产使用中不断完善,向多功能、高效率、实用化目标发展,使之与铸造CAD/CAPP/CAE/CAM集成;推进在线专家系统控制的前沿性研究。
重点开展能涵盖铸造企业所有行为(包括企业市场营销、物料进出、生产组织与协调、行政管理、与外界信息交流等)的集成化铸造信息处理系统研究开发和应用,用现代先进技术迅速改造传统铸造业;开发适应中国国情的铸造行业MRP-Ⅱ(制造资源计划)系统,并进一步向ERP(企业资源计划)发展。
推行计算机集成制造系统(CIMS),借助计算机网络、数据库集成各环节产生的数据,综合1运用现代管理技术、制造技术、信息技术、系统工程技术,将铸造生产全过程中有关人、技术、设备与经营管理要素及信息流、物质流有机集成,实现铸造行业整体优化,解决参与竞争所面临的一系列问题,最终实现产品优质、低耗、上市快,从而在市场竞争中立于不败之地。
研究互联网对铸造产业的影响与对策,建立自己的主页,开发铸造企业网上技术交流、电子商务、铸造异地设计和远程制造技术、分散网络化铸造技术(DNC),尽早驶上“信息高速公路”,利用网络化高新技术的巨大动力推动铸造业的现代化深刻变革。
铸造原辅材料
建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料体系,根据不同合金、铸件特点、生产环境、开发不同品种的原砂、少无污染的优质壳芯砂,抓紧我国原砂资源的调研与开发,开展取代特种砂的研究和开发人造铸造用砂;将湿型砂粘结剂发展重点放在新型煤粉及取代煤粉的附加物开发上。
开发酚醛-酯自硬法、CO2-酚醛树脂法所需的新型树脂,提高聚丙烯酸钠-粉状固化剂- CO2法树脂的强度、改善吸湿性、扩大应用范围;开展酯硬化碱性树脂自硬砂的原材料及工艺、再生及其设备的研究,以尽快推广该树脂自硬砂工艺;开发高反应活性的树脂及与其配套的廉价新型温芯盒催化剂,使制芯工艺由热芯盒法向温芯盒、冷芯盒法转变,以节约能源、提高砂芯质量。
加强对水玻璃砂吸湿性、溃散性研究,尤其是应大力开发旧砂回用新技术,尽最1大可能再生回用铸造旧砂,以降低生产成本、减少污染、节约资源。
开发树脂自硬砂组芯造型,在可控气氛和压力下充型的工艺和相关材料,加强国产特种原砂与少无污染高溃散树脂的开发研究,以满足生产薄壁高强度铝合金缸体、缸盖的需要。提高覆膜砂的强韧性,改善覆膜砂的溃散性,改善覆膜砂的热变形性,加快覆膜砂的硬化速度。
建立与近无余量精1确成形技术相适应新的涂料系列——大力开发有机和无机系列非占位涂料,用于精1确成形铸造生产。对单件小批量生产精密铸件用的金属型、热芯盒及模具等开发自硬转移涂料,对精密砂芯开发微波硬化的转移涂料,为提高汽车缸体缸盖重要铸件内腔尺寸精度和表面质量,解决铸钢件壳型铸造中粘砂、表面粗糙等问题,推广非占位涂料或高渗透、薄层涂料技术与覆模砂技术的结合应用。
大力开发满足树脂砂机械化流水线生产优质钢铁铸件用的流涂、浸涂涂料和设备,开发能控制冷却速度、提高轻合金质量、减少脱模(芯)阻力、提高生产效率的金属型系列涂料,开发能阻隔树脂砂型(芯)中有害气体侵入铸件抑制气孔裂纹等缺陷的烧结屏蔽型涂料(如防渗碳、渗硫涂料),开发适应于粘土型砂的湿型喷涂涂料。
加强涂料性能及其胶体化学、流变学的基础研究,开展涂层微波、远红外等干燥硬化工艺的研究,开发并制定涂料用原材料及性能的检测方法(包括测试仪器)和标准,建立其信息数据库。
在铸造生铁质量改善和采用脱硫技术的前提下,改进球化剂配方,降低镁、稀土含量、提高球化效果;开发特种合金用球化剂及特种工艺用球化剂。
增加孕育剂品种,开发针对性强的孕育剂,提高孕育剂粒度均匀性。
开发新型脱硫剂(如CaO复合脱硫剂)。
发展立足国内资源的Sr 盐或Al-Sr变质剂及晶粒细化剂,加强Sr变质与精炼工艺的综合研究。
开发适应RID、FI技术的精炼剂和精炼-变质一体化铝合金熔剂。
推动计算机专家系统在型砂等造型材料质量管理中的应用。
我国铸造技术发展现状
总体上,我国铸造领域的学术研究并不落后,很多研究成果居国际先进水平,但转化为现实生产力的少。国内铸造生产技术水平高的仅限于少数骨干企业,行业整体技术水平落后,铸件质量低,材料、能源消耗高,经济效益差,劳动条件恶劣,污染严重。具体表现在,模样仍以手工或简单机械进行模具加工;铸造原辅材料生产供应的社会化、专业化、商品化差距大,在品种质量等方面远不能满足新工艺新技术发展的需要;铸造合金材料的生产水平、质量低;生产管理落后;工艺设计多凭个人经验,计算机技术应用少;铸造技术装备等基础条件差;生产过程手工操作比例高,现场工人技术素质低;仅少数大型汽车、内燃机集团铸造厂采用先进的造型制芯工艺,大多铸造企业仍用震压造型机甚至手工造型,制芯以桐油、合脂和粘土等粘结剂砂为主。大多熔模铸造厂以水玻璃制壳为主;低压铸造只能生产非铁或铸铁中小件,不能生产铸钢件;用EPC技术稳定投入生产的仅限于排气管、壳体等铸件,生产率在30型/小时以下,铸件尺寸精度和表面粗糙度水平低;虽然建成了较完整的铸造行业标准体系,但多数企业被动执行标准,企业标准多低于GB(国标)和ISO(国际标准),有的企业废品率高达30%;质量和市场意识不强,仅少数专业化铸造企业通过了ISO9000认证。结合铸造企业特点的质量管理研究十分薄弱。
近年开发推广了一些先进熔炼设备,提高了金属液温度和综合质量,如外热式热风冲天炉开始应用,但为数少,使用铸造焦的仅占1%。一些铸造非铁合金厂仍使用燃油、焦炭坩埚炉等落后熔炼技术。冲天炉-电炉双联工艺仅在少数批量生产的流水线上得以应用。少数大、中型电弧炉采用超高功率(600-700kVA/t)技术。
开始引进AOD、VOD等精炼设备和技术,提高了高级合金铸钢的内在质量。重要工程用的超低碳高强韧马氏体不锈钢,采用精炼技术提高钢液纯净度,性能改善。0Cr16Ni5Mo、Cr13Ni5Mo铸造马氏体不锈钢在保持原有韧性基础上,屈强比由0.70-0.75提高到0.85-0.90,强度提高 30%-60%,硬度提高20%-50%。
广泛应用国内富有稀土资源,如稀土镁处理的球墨铸铁在汽车、柴油机等产品上应用;稀土中碳低合金铸钢、稀土耐热钢在机械和冶金设备中得到应用;初步形成国产系列孕育剂、球化剂和蠕化剂,推动了铸铁件质量提高。