大型铸钢件的制造业是国家装备制造的基础行业, 其发展水平是衡量一个国家综合国力的重要标志。大 型铸钢件广泛用于电站、石油化工、冶金、船舶等装 备以及装备制造业,如核电设备中的不锈钢主泵泵体、 汽轮机缸体,水电机组的转轮、叶片、上冠、下环, 火电机组中的汽缸体件,大型冶金设备中的轧机机架、 轧辊、大型轴承座等。这些大型铸钢件的制造直接关 系到国家重点工程项目的质量、安全及进度,对于国 计民生具有重要的意义
1生产企业状况及与国外的差距
我国的大型铸件生产企业有30多家,大部分是国有大中型企业。目前能够生产200极以上铸钢件的只 有一重、二重等少数几个厂家。整个行业的产品主要供给国内市场,很少一部分出口。品种主要为电站、 冶金部件和石油化工设备、船用设备、矿山设备以及航空航天设备用大型铸件产品。
在过去的10年中,国内一些企业:如一重、二重等 在大型铸件领域升展了大量研发和探索工作,取得了 一批具有国际先进水平且拥有自主知识产杈的成果。 如研制成功300MW核电大型铸锻件、550MW水轮机 组成套大型铸锻件等。目前,我国可以生产的最大普 通碳钢铸钢件为450t不锈钢铸件为180tj具有一次 性生产700极钢液、一次性浇注单重500极铸钢件、 400极优质铸钢件的能力。
虽然我国大型铸钢件的生产取得了长足的进步, 在生产能力上甚至步入世界前列,但在铸件产品品质 上存在明显的不足,尤其是一些高端产品难以满足国 内市场的需求,高端铸件还依赖于进口。例如,长江 三峡一期水电工程左岸14台机组中的上冠、下环和叶 片铸件的毛坯基本全部从国外进口。在三峡左岸机组的转轮制造中,一重和二重都尝试浇铸了相关铸件, 一重铸造了 一片叫"片,二重铸造了一片11十片、一个上 冠和一个下环。其中叶片和上冠铸件浇注成功,并已 经用于左岸机组。但是由于还没有很好掌握铸件的变形规律,铸造的毛坯要么加工余量很大(肥头大耳), 造成工艺出品率低、加工周期长,要么出现残缺(缺 肉),造成焊补量大。如叶片是空间曲面形状,要求5 轴联动机床加工,由于加工余量过大,加工一片的周 期为半月,每台水轮机转轮需要1減15H叶片,因此 加工能力根本不能满足生产需要•三峡右岸机组12台中,东方电机和哈尔滨电机股份有限公司各中标4台。 在水轮机组和发电机组方面我国企业已经掌握了设计和制造技术,但是其中大型铸锻件的生产技术我国还 没有或未完全掌握。另一方面,在进口国外高端铸件过程中,发达国家不转让大型铸件生产技术,即高端 大型铸件方面我们仍然受制于(外国)人。
1.2与国外先进企业的差距
与工业发达国家相比,目前我国大型铸钢件生产 在产品品种、工艺水平、质量等級以及制造裝备等整 体水平方面均存在着较大差距。
在大型核电设备中,主泵、核电汽轮机缸体等大 型铸钢件多采用不锈钢材料,其质量要求极高,我国 尚未掌握自主生产技术,基本全部依赖进口。主要差 距表现为:①我国企业没有掌握这类大型不锈钢铸件 整体铸造工艺及技术;②对材料冶炼中化学成分控制,特别是有害微量元素控制以及钢的纯度控制水平不高; ③在材料力学性能控制及铸件质量的稳定性控制等方 面均存在差距。
大型水电机组中的代表性铸钢件是转轮的上冠、下环和叶片。这些铸件的质量好坏直接影响整个水轮 发电机组的使用性能——机组出力、效率、空蚀和稳 定性等。与国外先进企业相比,国产转轮的差距主要 表现在:①产品设计水平不高;②制造技术水平低,如在铸造技术、热处理技术等方面存在较大差距;③ 铸件产品质量稳定性不高,尺寸检验、质量检測技术 水平低。
由于上述一些差距的存在,使我国大型铸件行业 在劳动生产率、热加工产值产量和质量成本等综合指 标上低于国外的先进企业,综合能力比先进国家落后
2我囯大型铸钢件生产的发展趋势
我国国民经济高速增长,对能源、冶金、船舶、 石化等工业提出了巨大的需求,这也间接对大型铸钢 件提出了巨大的、高水平的需求。此外,随着我国三 峡工程'西气东输、西油东送以及振兴东北工业基地 等重要工程的逐步推进,也给我国大型铸钢件行业带来了更为广阔的市场