中國鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

總體上，我國鑄造領(lǐng)域的學術(shù)研究并不落后，很多研究成果居國際先進水平，但轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的少。國內(nèi)精密鑄造廠生產(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)濟效益差，勞動條件惡劣，污染嚴重。具體表現(xiàn)在，模樣仍以手工或簡單機械進行模具加工；鑄造原輔材料生產(chǎn)供應的社會化、專業(yè)化、商品化差距大，在品種質(zhì)量等方面遠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)管理落后；工藝設(shè)計多憑個人經(jīng)驗，計算機技術(shù)應用少；鑄造技術(shù)裝備等基礎(chǔ)條件差；生產(chǎn)過程手工操作比例高，現(xiàn)場工人技術(shù)素質(zhì)低；僅少數(shù)大型汽車、內(nèi)燃機集團鑄造廠采用先進的造型制芯工藝，大多鑄造企業(yè)仍用震壓造型機甚至手工造型，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)標準體系，但多數(shù)企業(yè)被動執(zhí)行標準，企業(yè)標準多低于GB(國標)和ISO(國際標準)，有的企業(yè)廢品率高達30％；質(zhì)量和市場意識不強，僅少數(shù)專業(yè)化鑄造企業(yè)通過了ISO 9000認證。結(jié)合鑄造企業(yè)特點的質(zhì)量管理研究十分薄弱。

近年開發(fā)推廣了一些先進熔煉設(shè)備，提高了金屬液溫度和綜合質(zhì)量，如外熱式熱風沖天爐開始應用，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AOD、VOD等精煉設(shè)備和技術(shù)，提高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，屈強比由0.70～0.75提高到0.85～0.90，強度提高30％～60％，硬度提高20％～50％。

廣泛應用國內(nèi)富有稀土資源，如稀土鎂處理的球墨鑄鐵在汽車、柴油機等產(chǎn)品上應用；稀土中碳低合金鑄鋼、稀土耐熱鋼在機械和冶金設(shè)備中得到應用；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)量提高。 

高強度、高彈性模量灰鑄鐵用于機床鑄件，高強度薄壁灰鑄鐵件鑄造技術(shù)的應用，使最薄壁厚達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?；诣T鐵表面激光強化技術(shù)用于生產(chǎn)。人工智能技術(shù)在灰鑄鐵性能預測中應用。蠕墨鑄鐵已在汽車排氣管和大馬力柴油機缸蓋上應用，汽車排氣管使用壽命提高4—5倍。釩鈦耐磨鑄鐵在機床導軌、缸套和活塞環(huán)上應用，壽命提高1～2倍。高、中、低鉻耐磨鑄鐵在磨球、襯板、雜質(zhì)泵、雙金屬復合軋輥上使用，壽命提高。應用過濾技術(shù)于缸體、缸蓋等調(diào)高強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)線投入市場，可生產(chǎn)直徑30～250mm圓形及相應尺寸的方形、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個牌號，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95％以上。

鑄鐵管行業(yè)引進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。

金屬基復合材料研究有進步，短纖維、外加顆粒增強、原位顆粒增強研究都有成果，但較少實現(xiàn)工業(yè)應用。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，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)了大排距雙層送風沖天爐和沖天爐除濕送風技術(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技術(shù)，控制金屬液成分、溫度及生產(chǎn)率等。成都科技大學研制成砂處理在線控制系統(tǒng)，清華大學等開發(fā)了計算機輔助砂型控制系統(tǒng)軟件，華中科技大學成功開發(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)上電子商務活動活躍，如一些鑄造模具廠實現(xiàn)了異地設(shè)計和遠程制造。

鑄造專家系統(tǒng)研究雖然起步晚，但進步快。先后推出了型砂質(zhì)量管理專家系統(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。機械手、機器人在落砂、鑄件清理、壓鑄及熔模鑄造生產(chǎn)中開始應用。