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臨沂鑫博鑄業(yè)有限公司
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| 公司新聞 |
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| 國內(nèi)外鑄造新技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 |
| 發(fā)布日期：2024-10-22 點擊次數(shù)：2221 雙擊自動滾屏，單擊停止 |
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1.發(fā)達(dá)國家鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)達(dá)國家總體上鑄造技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)品質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染少、原輔材料已形成商品化系列化供給，如在歐洲已建立跨國服務(wù)系統(tǒng)。生產(chǎn)普遍實現(xiàn)機(jī)械化、自動化、智能化（計算機(jī)控制、機(jī)器人操縱）。 鑄鐵熔煉使用大型、高效、除塵、微機(jī)測控、外熱送風(fēng)無爐襯水冷連續(xù)作業(yè)沖天爐，普遍使用鑄造焦，沖天爐或電爐與沖天爐雙聯(lián)熔煉，采用氮氣連續(xù)脫硫或搖包脫硫使鐵液中硫含量達(dá)0.01%以下；熔煉合金鋼精煉多用AOD、VOD等設(shè)備，使鋼液中H、O、N達(dá)到幾個或幾十個10-6的水平。 在重要鑄件生產(chǎn)中，對材質(zhì)要求高，如球墨鑄鐵要求P≯0.04%、S≯0.02%，鑄鋼要求P、S均≯0.025%，采用熱分析技術(shù)及時正確控制C、Si含量，用直讀光譜儀2～3分鐘分析出十幾個元素含量且精度高，C、S分析與調(diào)控可使超低碳不銹鋼的C、S含量得以正確控制，采用先進(jìn)的無損檢測技術(shù)有效控制鑄件質(zhì)量。 普遍采用液態(tài)金屬過濾技術(shù)，過濾器可適應(yīng)高溫諸如鈷基、鎳基合金及不銹鋼液的過濾。過濾后的鋼鑄件射線探傷A級合格率進(jìn)步13個百分點，鋁鎂合金經(jīng)過濾，抗拉強(qiáng)度進(jìn)步50%、伸長率進(jìn)步100%以上。 廣泛應(yīng)用合金包芯線處理技術(shù)，使球鐵、蠕鐵和孕育鑄鐵工藝穩(wěn)定、合金元素收得率高、處理過程無污染，實現(xiàn)了微機(jī)自動化控制。 鋁基復(fù)合材料以其優(yōu)越性能被廣泛重視并日益轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)規(guī)模應(yīng)用，如汽車驅(qū)動桿、缸體、缸套、活塞、連桿等各種重要部件都可用鋁基復(fù)合材料制作，并已在高級賽車上應(yīng)用；在汽車向輕量化發(fā)展的進(jìn)程中，用鎂合金材料制作各種重要汽車部件的量已僅次于鋁合金。 采用熱風(fēng)沖天爐、兩排大間距沖天爐和富氧送風(fēng)，電爐采用爐料預(yù)熱、降低熔化溫度、進(jìn)步爐子運轉(zhuǎn)率、減少爐蓋開啟時間，加強(qiáng)保溫順實行微機(jī)控制優(yōu)化熔煉工藝。在球墨鑄鐵件生產(chǎn)中廣泛采用小冒口和無冒口鑄造。鑄鋼件采用保溫冒口、保溫補貼，工藝出品率由60%進(jìn)步到80%�？紤]人工本錢高和生產(chǎn)條件差等因素而大量使用機(jī)器人，且環(huán)保技術(shù)先進(jìn)。 在大批量中小鑄件的生產(chǎn)中，大多采用微機(jī)控制的高密度靜壓、射壓或氣沖造型機(jī)械化、自動化高效流水線濕型砂造型工藝, 砂處理采用高效連續(xù)混砂機(jī)、人工智能型砂在線控制專家系統(tǒng), 制芯工藝普遍采用樹脂砂熱、溫芯盒法和冷芯盒法。熔模鑄造普遍用硅溶膠和硅酸乙酯做粘結(jié)劑的制殼工藝。 用自動化壓鑄機(jī)生產(chǎn)鑄鋁缸體、缸蓋；已經(jīng)建成多條鐵基合金低壓鑄造生產(chǎn)線。用差壓鑄造生產(chǎn)特種鑄鋼件。所生產(chǎn)的各種口徑的離心球墨鑄鐵管占鑄鐵管總量95%以上，球鐵管占球鐵年產(chǎn)量30%-50%。 成功地采用EPC技術(shù)大批量生產(chǎn)汽車4缸缸體、缸蓋等復(fù)雜鑄件，生產(chǎn)率達(dá)180型/小時。在工藝設(shè)計、模具加工中，采用CAD/CAM/RPM技術(shù)；在鑄造機(jī)械的專業(yè)化、成套化制備中，開始采用CIMS技術(shù)。 鑄造生產(chǎn)全過程主動、從嚴(yán)執(zhí)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鑄件廢品率僅2%-5%；標(biāo)準(zhǔn)更新快（標(biāo)齡4-5年）；普遍進(jìn)行ISO9000、ISO14000等認(rèn)證。 重視開發(fā)使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，紛紛建立自己的主頁、站點。鑄造業(yè)的電子商務(wù)、遠(yuǎn)程設(shè)計與制造、虛擬鑄造工廠等飛速發(fā)展。
2．我國鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
總體上，我國鑄造領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究并不落后，很多研究成果居國際先進(jìn)水平，但轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的少。國內(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，勞動條件惡劣，污染嚴(yán)重。具體表現(xiàn)在，樣子容貌仍以手工或簡單機(jī)械進(jìn)行模具加工；鑄造原輔材料生產(chǎn)供給的社會化、專業(yè)化、商品化差距大，在品種質(zhì)量等方面遠(yuǎn)不能滿足新工藝新技術(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)治理落后；工藝設(shè)計多憑個人經(jīng)驗，計算機(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)過程手工操縱比例高，現(xiàn)場工人技術(shù)素質(zhì)低；僅少數(shù)大型汽車、內(nèi)燃機(jī)團(tuán)體鑄造廠采用先進(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)定投進(jìn)生產(chǎn)的僅限于排氣管、殼體等鑄件，生產(chǎn)率在30型/小時以下，鑄件尺寸精度和表面粗糙度水平低；固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)被動執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多低于GB（國標(biāo)）和ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)），有的企業(yè)廢品率高達(dá)30%；質(zhì)量和市場意識不強(qiáng)，僅少數(shù)專業(yè)化鑄造企業(yè)通過了ISO9000認(rèn)證。結(jié)合鑄造企業(yè)特點的質(zhì)量治理研究十分薄弱。 近年開發(fā)推廣了一些先進(jìn)熔煉設(shè)備，進(jìn)步了金屬液溫度和綜合質(zhì)量，如外熱式熱風(fēng)沖天爐開始應(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)。 開始引進(jìn)AOD、VOD等精煉設(shè)備和技術(shù)，進(jìn)步了高級合金鑄鋼的內(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)進(jìn)步鋼液純凈度，性能改善。0Cr16Ni5Mo、Cr13Ni5Mo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進(jìn)步到0.85-0.90，強(qiáng)度進(jìn)步30%-60%，硬度進(jìn)步20%-50%。 廣泛應(yīng)用國內(nèi)富有稀土資源，如稀土鎂處理的球墨鑄鐵在汽車、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；初步形成國產(chǎn)系列孕育劑、球化劑和蠕化劑，推動了鑄鐵件質(zhì)量進(jìn)步。 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)4-6mm的缸體、缸蓋鑄件本體斷面硬度差小于HB30,組織均勻致密�；诣T鐵表面激光強(qiáng)化技術(shù)用于生產(chǎn)。人工智能技術(shù)在灰鑄鐵性能猜測中應(yīng)用。蠕墨鑄鐵已在汽車排氣管和大馬力柴油機(jī)缸蓋上應(yīng)用，汽車排氣管使用壽命進(jìn)步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，壽命進(jìn)步1-2倍。高、中、低鉻耐磨鑄鐵在磨球、襯板、雜質(zhì)泵、雙金屬復(fù)合軋輥上使用，壽命進(jìn)步。應(yīng)用過濾技術(shù)于缸體、缸蓋等高強(qiáng)度薄壁鑄件流水線生產(chǎn)中，減少了夾渣、氣孔缺陷，改善了鑄件內(nèi)在質(zhì)量。 國產(chǎn)水平連鑄生產(chǎn)線投進(jìn)市場，可生產(chǎn)Φ30-250mm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，性能進(jìn)步1-2個牌號，鐵液利用率進(jìn)步到95%以上，節(jié)能30%，節(jié)材30-50%，毛坯加工合格率達(dá)95%以上。 鑄鐵管行業(yè)引進(jìn)23套Φ1000mm以下的中型球墨鑄鐵管離心鑄造成套設(shè)備，其中20套目前正在正常生產(chǎn)。此外，用我國自行研制的球墨鑄鐵管離心鑄造設(shè)備生產(chǎn)了Φ2600mm鑄管，其中正常批量生產(chǎn)的鑄管管徑達(dá)到2200mm，而且我國自行研制的鑄管離心鑄造設(shè)備管徑已可達(dá)到3000mm。 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，但較少實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。 某些重點行業(yè)的骨干鑄造廠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)開始重視環(huán)保技術(shù)。沈陽鑄造研究所等開發(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，并開發(fā)出多種鑄造環(huán)保設(shè)備（如震動落砂機(jī)除塵罩、移動式吸塵器、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)開始在熔煉方面用計算機(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)研制成砂處理在線控制系統(tǒng)，清華大學(xué)等開發(fā)了計算機(jī)輔助砂型控制系統(tǒng)軟件，華中科技大學(xué)成功開發(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)活動活躍，如一些鑄造模具廠實現(xiàn)了異地設(shè)計和遠(yuǎn)程制造。 鑄造專家系統(tǒng)研究固然起步晚，但進(jìn)步快。先后推出了型砂質(zhì)量治理專家系統(tǒng)、鑄造缺陷分析專家系統(tǒng)、自硬砂質(zhì)量分析專家系統(tǒng)、壓鑄工藝參數(shù)設(shè)計及缺陷診斷專家系統(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)中開始應(yīng)用。 |
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