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。
全国铸造机械标准化技术委员会2016年年会在无锡召开
2016年11月15-17日,全国铸造机械标准化技术委员会2016年年会在无锡召开。标委会委员及3个分技术委员会的委员56人出席了会议。
秘书长卢军做了2016年度全国铸造机械标准化技术委员会工作总结。他在报告中重点介绍了开展国际标准化工作的情况,由济南铸造锻压机械研究所有限公司申请成立的ISO铸造机械技术委员会的提案,国家标准委于2015年12月1日正式向ISO秘书处进行了提交。ISO秘书处根据ISO工作程序,将中国提案向ISO所有成员国开放投票,2016年6月15日-16日在瑞士日内瓦召开的ISO技术管理局第六十六次会议获得通过,批准成立ISO铸造机械技术委员会,技术委员会编号为ISO/TC306。ISO/TC306的工作范围涉及铸造机械及其配套设备的标准化,秘书处设在济南铸锻所。这是中国第1个自主提出并承担秘书处的主机行业ISO技术委员会。
根据会议安排,《砂型性能在线监测技术条件》、《除芯机技术条件》、《铸造用电动平车》三项标准送审稿的起草人向与会代表汇报了标准的编制、意见汇总处理情况,代表们对标准送审稿逐条进行了认真的讨论和审查,一致通过了三项标准送审稿,并提出了审查意见,建议各起草单位按照审查结论修改,尽快完成标准报批稿,按推荐性行业标准上报。
与会代表讨论了《铸造机械安全要求》修订大纲,这是唯1保留的铸造机械强制性标准,代表们讨论热烈,大家一致认为应参照欧盟同类标准进行修订,修订后的标准应细致、具体、操作性强,对出现的事故有对应的标准可循。
特种铸造
开发熔模铸造模具、模料新技术,用硅溶胶或硅酸乙酯做粘结剂造型;采用精密、大型、薄壁熔模铸件成形技术;采用快速成形技术替代传统蜡模成形技术,简化工艺,缩短生产周期;研制适合我国的压蜡设备、制壳机械手、燃油型壳焙烧炉;开发优质型壳粘结剂,增加可铸合金种类、扩大工艺适用面。
深入研究压铸充型、凝固规律,开发新型压铸设备及控制系统,改善液面加压系统性能以满足工艺要求;开展半固态合金压铸及新型压铸涂料研究;开发新压铸技术及金属基复合材料、镁合金、高铝锌基合金等压铸新合金材料;采用快速原型制造技术制作压铸模。开发能与工艺密切结合可满足各种工艺参数要求的低压铸造设备;推行低压铸造模具CAD、合金液填充和凝固过程模拟,使模具满足充填铸型时平稳流动、顺序凝固、及时、充分补缩的要求;开发高度自动化的低压铸造机和高可靠性零部件;开发复杂、薄壁、致密压铸件生产技术,推动低压铸造向差压铸造的发展。
提高熔炼质量、增加预处理、开发性能更优良的模具钢,如优质高寿命的热作模具,深入研究开发铸造模具RPM技术和CAE技术,推动并行环境下CAD/CAE/CAM/RPM集成技术和DNM技术的发展。
改进挤压铸造技术,扩大应用范围(如陶瓷纤维增强和反应合成金属基复合材料);抓紧进行水平挤压铸造、半固态挤压铸造技术的研究。
加强与塑料、化工行业的协作,开发模样新材料,如研制低密度、尺寸稳定的高发泡率EPS珠粒,创建先进、实用的模具CAD/CAM系统及快速制造技术;开发高效震实台,搞清干砂紧实特性;开发EPC工艺与其他铸造工艺复合的新技术;研究由EPC工艺引发的环境问题及对策,如EPC车间废气有效净化装置和方法;研究铝铸件疏松渗漏、铸钢件增碳增氢、铸铁件出现皱皮等缺陷的机理和消除办法;开发高效高精度制模机、粘合机并实现其国产化系列化;扩大非占位涂料的应用,发展表面合金化涂料、控制凝固涂料、孕育涂料、屏蔽涂料、消失模涂料、离心铸管涂料、激冷涂料等功能涂料。进行涂料性能检测仪的开发;推动涂料的标准化、商品化。
发展金属半固态连续铸造技术;推广树脂砂、金属型及覆砂金属型等高精度、近无切削的高效铸造技术;推广无铸型电磁铸造技术;开展喷铸技术的研究和应用。
充分借鉴冶金界电渣技术的研究成果,着重解决电渣熔铸工艺的技术难点,如电渣熔铸大型异形复杂铸件的结晶器设计、渣料配制及工装技术等。