面對(duì)全球，信息、技術(shù)飛速發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)尤其是裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化水平高速提升，中國(guó)(這里只講大陸的情況，不包括臺(tái)灣和港澳地區(qū))鑄造業(yè)當(dāng)清醒認(rèn)識(shí)自己的歷史重任和與發(fā)達(dá)國(guó)家的現(xiàn)實(shí)差距，大膽利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)及管理的最新成果，認(rèn)清“只有實(shí)現(xiàn)高新技術(shù)化才能跟上時(shí)代步伐”的道理，把握現(xiàn)代鑄造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，采用先進(jìn)適用技術(shù)，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，立足現(xiàn)實(shí)又高瞻遠(yuǎn)矚，以振興和發(fā)展中國(guó)鑄造業(yè)的累累碩果來(lái)奠定中國(guó)現(xiàn)代工業(yè)文明進(jìn)程的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
我國(guó)加入WTO和世界進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人們從不同角度探討鑄造技術(shù)的發(fā)展并且發(fā)表了許多著述，為了給人們提供一個(gè)關(guān)于我國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的整體概念，引發(fā)同仁們更深入地思考，筆者就自己的認(rèn)識(shí)以及參考了一些公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)，同時(shí)又吸納了一些專家學(xué)者的意見(jiàn)，形成此文，以供同行參考。
1發(fā)達(dá)國(guó)家鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
發(fā)達(dá)國(guó)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應(yīng)，如在歐洲已建立跨國(guó)服務(wù)系統(tǒng)。生產(chǎn)普遍實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化(計(jì)算機(jī)控制、機(jī)器人操作)。
鑄鐵熔煉使用大型、高效、除塵、微機(jī)測(cè)控、外熱送風(fēng)無(wú)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?dú)膺B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(gè)或幾十個(gè)10～6的水平。
在重要鑄件生產(chǎn)中，對(duì)材質(zhì)要求高，如球墨鑄鐵要求P小于0.04%、S小于0.02%，鑄鋼要求P、S均小于0.025%，采用熱分析技術(shù)及時(shí)準(zhǔn)確控制C、S含量，用直讀光譜儀2～3
min分析出十幾個(gè)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含量得以準(zhǔn)確控制，采用先進(jìn)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)有效控制鑄件質(zhì)量。普遍采用液態(tài)金屬過(guò)濾技術(shù)，過(guò)濾器可適應(yīng)高溫諸如鈷基、鎳基合金及不銹鋼液的過(guò)濾。過(guò)濾后的鋼鑄件射線探傷A級(jí)合格率提高13個(gè)百分點(diǎn)，鋁鎂合金經(jīng)過(guò)濾，鑄件抗拉強(qiáng)度提高50%、伸長(zhǎng)率提高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(guò)程無(wú)污染，實(shí)現(xiàn)了微機(jī)自動(dòng)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)向工業(yè)規(guī)模應(yīng)用，如汽車驅(qū)動(dòng)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(jí)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、提高爐子運(yùn)轉(zhuǎn)率、減少爐蓋開(kāi)啟時(shí)間，加強(qiáng)保溫和實(shí)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(wú)冒口鑄造。鑄鋼件采用保溫冒口、保溫補(bǔ)貼，工藝出品率由60%提高到80%。考慮人工成本高和生產(chǎn)條件差等因素而大量使用機(jī)器人。由于環(huán)保法制嚴(yán)格(電爐排塵有9國(guó)規(guī)定100～250
mg/m3、沖天爐排塵，11國(guó)規(guī)定100～1000 mg/m3，或0.25～1.5kg/t鐵液；砂處理排塵，8國(guó)規(guī)定100～250
mg/m3)，鑄造廠都重視環(huán)保技術(shù)。
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(dòng)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(shù)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(dòng)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)汽車汽缸體、缸蓋等復(fù)雜鑄件，生產(chǎn)率達(dá)180型/h。在工藝設(shè)計(jì)、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(kāi)始采用CIMS技術(shù)。
鑄造生產(chǎn)全過(guò)程主動(dòng)、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ISO 9000、IS014000等認(rèn)證。
重視開(kāi)發(fā)使用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，紛紛建立自己的主頁(yè)、站點(diǎn)。鑄造業(yè)的電子商務(wù)、遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)與制造、虛擬鑄造工廠等飛速發(fā)展。
2我國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
總體上，我國(guó)鑄造領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研究并不落后，很多研究成果居國(guó)際先進(jìn)水平，但轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力的少。國(guó)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(dòng)條件惡劣，污染嚴(yán)重。具體表現(xiàn)在，模樣仍以手工或簡(jiǎn)單機(jī)械進(jìn)行模具加工；鑄造原輔材料生產(chǎn)供應(yīng)的社會(huì)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)管理落后；工藝設(shè)計(jì)多憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，計(jì)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(guò)程手工操作比例高，現(xiàn)場(chǎng)工人技術(shù)素質(zhì)低；僅少數(shù)大型汽車、內(nèi)燃機(jī)集團(tuán)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(biāo)準(zhǔn)體系，但多數(shù)企業(yè)被動(dòng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多低于GB(國(guó)標(biāo))和ISO(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn))，有的企業(yè)廢品率高達(dá)30%；質(zhì)量和市場(chǎng)意識(shí)不強(qiáng)，僅少數(shù)專業(yè)化鑄造企業(yè)通過(guò)了ISO
9000認(rèn)證。結(jié)合鑄造企業(yè)特點(diǎn)的質(zhì)量管理研究十分薄弱。
近年開(kāi)發(fā)推廣了一些先進(jìn)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(fēng)沖天爐開(kāi)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(kāi)始引進(jìn)AOD、VOD等精煉設(shè)備和技術(shù)，提高了高級(jí)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)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(qiáng)比由0.70～0.75提高到0.85～0.90，強(qiáng)度提高30%～60%，硬度提高20%～50%。
廣泛應(yīng)用國(guó)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(guó)產(chǎn)系列孕育劑、球化劑和蠕化劑，推動(dòng)了鑄鐵件質(zhì)量提高。
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—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(qiáng)化技術(shù)用于生產(chǎn)。人工智能技術(shù)在灰鑄鐵性能預(yù)測(cè)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提高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?gòu)?fù)合軋輥上使用，壽命提高。應(yīng)用過(guò)濾技術(shù)于缸體、缸蓋等調(diào)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(guó)產(chǎn)水平連鑄生產(chǎn)線投入市場(chǎng)，可生產(chǎn)直徑30～250mm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，性能提高1～2個(gè)牌號(hào)，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(dá)95%以上。
鑄鐵管行業(yè)引進(jìn)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(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(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。
某些重點(diǎn)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(cè)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(kāi)始重視環(huán)保技術(shù)。沈陽(yáng)鑄造研究所等開(kāi)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(guó)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(kāi)發(fā)出多種鑄造環(huán)保設(shè)備(如震動(dòng)落砂機(jī)除塵罩、移動(dòng)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(kāi)始在熔煉方面用計(jì)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(kāi)發(fā)了計(jì)算機(jī)輔助砂型控制系統(tǒng)軟件，華中科技大學(xué)成功開(kāi)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(dòng)活躍，如一些鑄造模具廠實(shí)現(xiàn)了異地設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程制造。
鑄造專家系統(tǒng)研究雖然起步晚，但進(jìn)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(jì)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(kāi)始應(yīng)用。
3我國(guó)鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
3.1鑄造合金材料
以強(qiáng)韌化、輕量化、精密化、高效化為目標(biāo)，開(kāi)發(fā)鑄鐵新材料；重點(diǎn)研制奧貝球墨鑄鐵(ADl)熱處理設(shè)備，盡快制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，推廣奧貝球墨鑄鐵新技術(shù)(如中斷熱落砂法、中斷正火法等)；開(kāi)發(fā)薄壁高強(qiáng)度灰鑄鐵件制造技術(shù)、鑄鐵復(fù)合材料制造技術(shù)(如原位增強(qiáng)顆粒鐵基復(fù)合材料制備技術(shù)等)、鑄鐵件表面或局部強(qiáng)化技術(shù)(如表面激光強(qiáng)化技術(shù)等)。
研制耐磨、耐蝕、耐熱特種合金新材料；開(kāi)發(fā)鑄造合金鋼新品種(如含氮不銹鋼等性能價(jià)格比高的鑄鋼材料)，提高材質(zhì)性能、利用率、降低成本、縮短生產(chǎn)周期。開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)鋁合金材料，特別是鋁基復(fù)合材料。研究鋁合金中合金化元素的作用原理及鋁合金強(qiáng)化途徑。研究降低合金中Fe、Si、Zn含量，提高合金強(qiáng)韌性的方法及合金熱處理強(qiáng)化的途徑。
研究力學(xué)性能更好的鋅合金成分、變質(zhì)處理和熱處理技術(shù)；開(kāi)發(fā)鎂合金、高鋅鋁合金及黑色金屬等新型壓鑄合金。
開(kāi)發(fā)鑄造復(fù)合新材料，如金屬基復(fù)合材料、母材基體材料和增強(qiáng)強(qiáng)化組分材料；加強(qiáng)顆粒、短纖維、晶須非連續(xù)增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料、原位鑄造金屬基復(fù)合材料研究；開(kāi)發(fā)金屬基復(fù)合材料后續(xù)加工技術(shù)；開(kāi)發(fā)降低生產(chǎn)成本、材料再利用和減少環(huán)境污染的技術(shù)；拓展鑄造鈦合金應(yīng)用領(lǐng)域、降低鑄件成本。
開(kāi)展鑄造合金成分的計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，重點(diǎn)模擬設(shè)計(jì)性能優(yōu)異的鑄造合金，實(shí)現(xiàn)成分、組織與性能的最佳匹配。
3.2鑄造原輔材料
建立新的與高密度粘土型砂相適應(yīng)的原輔材料體系，根據(jù)不同合金、鑄件特點(diǎn)、生產(chǎn)環(huán)境、開(kāi)發(fā)不同品種的原砂、少無(wú)污染的優(yōu)質(zhì)殼芯砂，抓緊我國(guó)原砂資源的調(diào)研與開(kāi)發(fā)，開(kāi)展取代特種砂的研究和開(kāi)發(fā)人造鑄造用砂；將濕型砂粘結(jié)劑發(fā)展重點(diǎn)放在新型煤粉及取代煤粉的附加物開(kāi)發(fā)上。
開(kāi)發(fā)酚醛—酯自硬法、C02-酚醛樹(shù)脂法所需的新型樹(shù)脂，提高聚丙烯酸鈉—粉狀固化劑-C02法樹(shù)脂的強(qiáng)度、改善吸濕性、擴(kuò)大應(yīng)用范圍；開(kāi)展酯硬化堿性樹(shù)脂自硬砂的原材料及工藝、再生及其設(shè)備的研究，以盡快推廣該樹(shù)脂自硬砂工藝；開(kāi)發(fā)高反應(yīng)活性的樹(shù)脂及與其配套的廉價(jià)新型溫芯盒催化劑，使制芯工藝由熱芯盒法向溫芯盒、冷芯盒法轉(zhuǎn)變，以節(jié)約能源、提高砂芯質(zhì)量。
加強(qiáng)對(duì)水玻璃砂吸濕性、潰散性研究，尤其是應(yīng)大力開(kāi)發(fā)舊砂回用新技術(shù)，盡最大可能再生回用鑄造舊砂，以降低生產(chǎn)成本、減少污染、節(jié)約資源消耗。
開(kāi)發(fā)樹(shù)脂自硬砂組芯造型，在可控氣氛和壓力下充型的工藝和相關(guān)材料，加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)特種原砂與少無(wú)污染高潰散樹(shù)脂的開(kāi)發(fā)研究，以滿足生產(chǎn)薄壁高強(qiáng)度鋁合金缸體、缸蓋的需要。提高覆膜砂的強(qiáng)韌性，改善覆膜砂的潰散性，改善覆膜砂的熱變形性，加快覆膜砂的硬化速度。
建立與近無(wú)余量精確成形技術(shù)相適應(yīng)的新涂料系列——大力開(kāi)發(fā)有機(jī)和無(wú)機(jī)系列非占位涂料，用于精確成形鑄造生產(chǎn)。對(duì)單件小批量生產(chǎn)精密鑄件用的金屬型、熱芯盒及模具等開(kāi)發(fā)自硬轉(zhuǎn)移涂料，對(duì)精密砂芯開(kāi)發(fā)微波硬化的轉(zhuǎn)移涂料，為提高汽車缸體缸蓋重要鑄件內(nèi)腔尺寸精度和表面質(zhì)量，解決鑄鋼件殼型鑄造中粘砂、表面粗糙等問(wèn)題，推廣非占位涂料或高滲透、薄層涂料技術(shù)與覆模砂技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用。
大力開(kāi)發(fā)滿足樹(shù)脂砂機(jī)械化流水線生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼鐵鑄件用的流涂、浸涂涂料和設(shè)備，開(kāi)發(fā)能控制冷卻速度、提高輕合金質(zhì)量、減少脫模(芯)阻力、提高生產(chǎn)效率的金屬型系列涂料，開(kāi)發(fā)能阻隔樹(shù)脂砂型(芯)中有害氣體侵入鑄件抑制氣孔裂紋等缺陷的燒結(jié)屏蔽型涂料(如防滲碳、滲硫涂料)，開(kāi)發(fā)適應(yīng)于粘土型砂的濕型噴涂涂料。
加強(qiáng)涂料性能及其膠體化學(xué)、流變學(xué)的基礎(chǔ)研究，開(kāi)展涂層微波、遠(yuǎn)紅外等干燥硬化工藝的研究，開(kāi)發(fā)并制定涂料用原材料及性能的檢測(cè)方法(包括測(cè)試儀器)和標(biāo)準(zhǔn)，建立其信息數(shù)據(jù)庫(kù)。
在鑄造生鐵質(zhì)量改善和采用脫硫技術(shù)的前提下，改進(jìn)球化劑配方，降低鎂、稀土含量、提高球化效果：開(kāi)發(fā)特種合金用球化劑及特種工藝用球化劑。
增加孕育劑品種，開(kāi)發(fā)針對(duì)性強(qiáng)的孕育劑，提高孕育劑粒度的均勻性。
開(kāi)發(fā)新型脫硫劑(如CAO)復(fù)合脫硫劑等)。
發(fā)展立足國(guó)內(nèi)資源的Sr鹽或A1—Sr變質(zhì)劑及晶粒細(xì)化劑，加強(qiáng)Sr變質(zhì)與精煉工藝的綜合研究。
開(kāi)發(fā)適應(yīng)RID、F1技術(shù)的精煉劑和精煉—變質(zhì)一體化鋁合金熔劑。
推動(dòng)計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)在型砂等造型材料質(zhì)量管理中的應(yīng)用。
3.3合金熔煉
發(fā)展5t/h以上大型沖天爐并根據(jù)需要采用外熱送風(fēng)、水冷無(wú)爐襯連續(xù)作業(yè)沖天爐；推行沖天爐—感應(yīng)爐雙聯(lián)熔煉工藝；廣泛采用先進(jìn)的鐵液脫硫、過(guò)濾技術(shù)(開(kāi)：發(fā)燒結(jié)溫度低、燒結(jié)時(shí)間短的新型低成本泡沫陶瓷過(guò)濾器、適用于各種活性合金、高溫物化性能穩(wěn)定的新型泡沫陶瓷過(guò)濾器、適用于熔模鑄造、金屬型鑄造等特種鑄造工藝的異形泡沫陶瓷過(guò)濾器、深入研究泡沫陶瓷過(guò)濾器的過(guò)濾凈化機(jī)制和對(duì)金屬凝固過(guò)程的影響機(jī)制、系統(tǒng)研究泡沫陶瓷過(guò)濾器的應(yīng)用技術(shù)，包括孔徑和厚度的選擇、安放方式和澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、澆注溫度和速度及金屬液壓頭的控制等、開(kāi)展泡沫陶瓷過(guò)濾器的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化工作)、配備直讀光譜儀、碳當(dāng)量快速測(cè)定儀、定量金相分析儀及球化率檢測(cè)儀，應(yīng)用微機(jī)技術(shù)于鑄鐵熔體熱分析等。推廣沖天爐除濕送風(fēng)技術(shù)，沖天爐廢氣利用，消除對(duì)環(huán)境的污染，提高鐵液質(zhì)量。
感應(yīng)電爐具有靈活、節(jié)能、效率高等優(yōu)勢(shì)，采用感應(yīng)電爐是今后鑄鐵熔煉技術(shù)發(fā)展的方向。開(kāi)發(fā)新的合金孕育技術(shù)(如遲后孕育等)，推廣合金包芯線技術(shù)，提高球化處理成功率，降低鑄件廢品率并提高鑄件綜合性能。
采用氬氣攪拌、鈣線射入凈化、AOD、VOD等精煉技術(shù)，提高鋼液的純凈度、均勻度與晶粒細(xì)化程度，減少合金加入量，提高鑄件強(qiáng)韌性，減輕鑄件重量與降低廢品率。
鋁合金鑄件生產(chǎn)中，著重解決無(wú)污染、高效、操作簡(jiǎn)便的精煉技術(shù)、變質(zhì)技術(shù)、晶粒細(xì)化技術(shù)和爐前快速檢測(cè)技術(shù)，針對(duì)不同牌號(hào)、不同用途的合金，采用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)研究固溶、時(shí)效處理工藝參數(shù)的優(yōu)化，以發(fā)揮材料潛能、提高材料性能。引進(jìn)和消化RID、FI等先進(jìn)精煉技術(shù)，提高鋁合金熔煉水平。
深入研究鎂合金熔煉工藝，加強(qiáng)鎂合金熔煉用無(wú)污染高效溶劑的系列化商品化開(kāi)發(fā)，強(qiáng)化高純鑄造鎂合金材料、鎂—稀土耐熱鑄造鎂合金材料及鎂基復(fù)合材料的鑄造、回收、重熔技術(shù)的開(kāi)發(fā)，進(jìn)一步加強(qiáng)鎂合金壓鑄、擠壓鑄造技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，以適應(yīng)我國(guó)汽車業(yè)快速發(fā)展的需求。
完善鈦合金熔煉設(shè)備、解決鑄型材料現(xiàn)存問(wèn)題，開(kāi)展真空下鑄型加熱方式及鑄型預(yù)熱溫度對(duì)鑄件質(zhì)量影響的研究、真空熔煉下合金元素?fù)]發(fā)行為及對(duì)合金成分影響的研究、雜質(zhì)元素對(duì)鈦鑄件質(zhì)量影響的研究、不同合金不同條件下熔鑄工：藝參數(shù)的優(yōu)化研究、鈦合金熔模鑄造材料和工藝的研究、熱等靜壓及鑄件焊補(bǔ)工藝的研究。
3.4砂型鑄造
大力改善鑄件內(nèi)在、外部質(zhì)量(如尺寸精度與表面粗糙度)、減少加工余量，進(jìn)一步推廣應(yīng)用氣沖、高壓、射壓和擠壓造型等高度機(jī)械化、自動(dòng)化、高密度濕砂型造型工藝是今后中小型鑄件生產(chǎn)的主要發(fā)展方向。采用納米技術(shù)改性膨潤(rùn)土，或采用在膨潤(rùn)土中加助粘結(jié)劑技術(shù)來(lái)提高膨潤(rùn)土質(zhì)量，是推廣應(yīng)用濕型砂造型工藝的關(guān)鍵。
開(kāi)發(fā)三乙胺冷芯盒法抗?jié)裥约翱硅T件脈紋技術(shù)，以節(jié)約粘結(jié)劑、減少污染、減少鑄件缺陷、降低生產(chǎn)成本。
改進(jìn)和提高垂直分型無(wú)箱射壓造型機(jī)和空氣沖擊造型機(jī)的性能、控制系統(tǒng)的功能，同時(shí)對(duì)造型線輔機(jī)應(yīng)按通用化、系列化原則進(jìn)行開(kāi)發(fā)，提高配套水平。抓緊開(kāi)發(fā)適合于形狀復(fù)雜模樣造型或多品種批量生產(chǎn)所需要的個(gè)性化、實(shí)用型氣流-壓實(shí)造型機(jī)。
提高砂處理設(shè)備的質(zhì)量、技術(shù)含量、技術(shù)水平和配套能力，盡快填補(bǔ)包括舊砂冷卻裝置和適于運(yùn)送舊砂的斗式提升機(jī)在內(nèi)的技術(shù)空白，努力提高砂處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平。
研制多樣化、使用效果好、壽命長(zhǎng)的樹(shù)脂自硬砂成套設(shè)備，增加品種提高性能。
著重開(kāi)發(fā)冷芯盒射芯機(jī)系列產(chǎn)品及芯砂混制和送砂設(shè)備。
建立拋丸設(shè)備試驗(yàn)基地，對(duì)拋丸器、丸砂分離及降躁聲裝置等進(jìn)行系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)，研制技術(shù)性能和技術(shù)含量高的拋丸清理機(jī)。
面對(duì)入世后國(guó)際市場(chǎng)劇烈競(jìng)爭(zhēng)的局面，鑄機(jī)行業(yè)要根據(jù)我國(guó)國(guó)情的需要和可能，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，開(kāi)拓創(chuàng)新，下大力氣開(kāi)發(fā)先進(jìn)、高效、低耗、實(shí)用、且具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的鑄機(jī)新產(chǎn)品，為改變我國(guó)大多數(shù)鑄造企業(yè)工藝技術(shù)裝備的落后面貌，闖出一條投資小、見(jiàn)效快的捷徑。
優(yōu)先推廣樹(shù)脂自硬砂、冷芯盒自硬工藝、溫芯盒法及殼型(芯)法；開(kāi)發(fā)無(wú)或少污染粘結(jié)劑、催化劑、硬化劑及配套的防污染技術(shù)，開(kāi)發(fā)能消除樹(shù)脂砂鑄件缺陷的材料和樹(shù)脂砂復(fù)合技術(shù)。
推廣新型酯硬化改性水玻璃砂在大、中型鑄鋼件上的應(yīng)用，以逐步淘汰粘結(jié)強(qiáng)度低、水玻璃加入量大、型砂潰散性差的C02—普通水玻璃砂的硬化工藝。
開(kāi)發(fā)精確成形技術(shù)和近精確成形技術(shù)，大力發(fā)展可視化鑄造技術(shù)，推動(dòng)鑄造過(guò)程數(shù)值模擬技術(shù)CAE向集成、虛擬、智能、實(shí)用化發(fā)展；基于特征化造型的鑄造CAD系統(tǒng)將是鑄造企業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和前提，新一代鑄造CAD系統(tǒng)應(yīng)是一個(gè)集模擬分析、專家系統(tǒng)、人工智能于一體的集成化系統(tǒng)。采用模塊化體系和統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，且與CAM/CAPP?ERP/RPM等無(wú)縫集成；促使鑄造工裝的現(xiàn)代化水平進(jìn)一步提高，全面展開(kāi)CAD/CAM/CAE/RPM、反求工程、并行工程、遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)與制造、計(jì)算機(jī)檢測(cè)與控制系統(tǒng)的集成化、智能化與在線運(yùn)行，催發(fā)傳統(tǒng)鑄造業(yè)的革命性進(jìn)步。
3，5特種鑄造
開(kāi)發(fā)熔模鑄造模具、模料新技術(shù)，用硅溶膠或硅酸乙酯做粘結(jié)劑造型；采用精密、大型、薄壁熔模鑄件成形技術(shù)；采用快速成形技術(shù)替代傳統(tǒng)蠟?zāi)３尚渭夹g(shù)，簡(jiǎn)化工藝，縮短生產(chǎn)周期；研制適合我國(guó)的壓蠟設(shè)備、制殼機(jī)械手、燃油型殼焙燒爐；開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)型殼粘結(jié)劑，增加可鑄合金種類、擴(kuò)大工藝適用面。
深入研究壓鑄充型、凝固規(guī)律，開(kāi)發(fā)新型壓鑄設(shè)備及控制系統(tǒng)，改善液面加壓系統(tǒng)性能以滿足工藝要求；開(kāi)展半固態(tài)合金壓鑄及新型壓鑄涂料研究；開(kāi)發(fā)新壓鑄技術(shù)及金屬基復(fù)合材料、鎂合金、高鋁鋅基合金等壓鑄新合金材料；采用快速原型制造技術(shù)制作壓鑄模。開(kāi)發(fā)能與工藝密切結(jié)合可滿足各種工藝參數(shù)要求的低壓鑄造設(shè)備；推行低壓鑄造模具CAD、合金液填充和凝固過(guò)程模擬，使模具滿足充填鑄型時(shí)平穩(wěn)流動(dòng)、順序凝固、及時(shí)、充分補(bǔ)縮的要求；開(kāi)發(fā)高度自動(dòng)化的低壓鑄造機(jī)和高可靠性零部件；開(kāi)發(fā)復(fù)雜、薄壁、致密壓鑄件生產(chǎn)技術(shù)，推動(dòng)低壓鑄造向差壓鑄造的發(fā)展。
提高熔煉質(zhì)量、增加預(yù)處理、開(kāi)發(fā)性能更優(yōu)良的模具鋼，如優(yōu)質(zhì)高壽命的熱作模具，深入研究開(kāi)發(fā)鑄造模具RPM技術(shù)和CAE技術(shù)，推動(dòng)并行環(huán)境下CAD/CAE/CAM/RPM集成技術(shù)和DNM技術(shù)的發(fā)展。
改進(jìn)擠壓鑄造技術(shù)，擴(kuò)大應(yīng)用范圍(如陶瓷纖維增強(qiáng)和反應(yīng)合成金屬基復(fù)合材料)；抓緊進(jìn)行水平擠壓鑄造、半固態(tài)擠壓鑄造技術(shù)的研究，加強(qiáng)與塑料、化工行業(yè)的協(xié)作，開(kāi)發(fā)模樣新材料，如研制低密度、尺寸穩(wěn)定的高發(fā)泡率EPS珠粒，創(chuàng)建先進(jìn)、實(shí)用的模具CAD/CAM系統(tǒng)及快速制造技術(shù)；開(kāi)發(fā)高效震實(shí)臺(tái)，搞清干砂緊實(shí)特性；開(kāi)發(fā)EPC工藝與其他鑄造工藝復(fù)合的新技術(shù)；研究由EPC工藝引發(fā)的環(huán)境
問(wèn)題及對(duì)策，如EPC車間廢氣有效凈化裝置和方法；研究鋁鑄件疏松滲漏、鑄鋼件增碳增氫、鑄鐵們：出現(xiàn)皺皮等缺陷的機(jī)理和消除辦法；開(kāi)發(fā)高效高精度制模機(jī)、粘合機(jī)并實(shí)現(xiàn)其國(guó)產(chǎn)化系列化；擴(kuò)大非占位涂料的應(yīng)用，發(fā)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、離心鑄管涂料、激冷涂料等功能涂料。進(jìn)行涂料性能檢測(cè)儀的開(kāi)發(fā)；推動(dòng)涂料的標(biāo)準(zhǔn)化、商品化。
發(fā)展金屬半固態(tài)連續(xù)鑄造技術(shù)；推廣樹(shù)脂砂、金屬型及覆砂金屬型等高精度、近無(wú)切削的高效鑄造技術(shù)；推廣無(wú)鑄型電磁鑄造技術(shù)；開(kāi)展噴鑄技術(shù)的研究和應(yīng)用。
充分借鑒冶金界電渣技術(shù)的研究成果，著重解決電渣熔鑄工藝的技術(shù)難點(diǎn)，如電渣熔鑄大型異形復(fù)雜鑄件的結(jié)晶器設(shè)計(jì)、渣料配制及工裝技術(shù)等。
3.6質(zhì)量保障
改進(jìn)、完善現(xiàn)有較成熟、實(shí)用的各類鑄造儀器、設(shè)備，努力實(shí)現(xiàn)多功能、集成化、自動(dòng)化、智能化，對(duì)鑄造生產(chǎn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行分散在線測(cè)控。采用微機(jī)和CAD專家系統(tǒng)模塊將相關(guān)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化測(cè)控儀器設(shè)備聯(lián)機(jī)，配以執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)各環(huán)節(jié)閉環(huán)自動(dòng)控制。將各環(huán)節(jié)智能測(cè)控系統(tǒng)與工廠管理中心計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相聯(lián)，組成工廠智能化閉環(huán)自控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量預(yù)測(cè)與控制。將工廠自控系統(tǒng)通過(guò)高速信息通道與行業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)、專家系統(tǒng)相聯(lián)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程“會(huì)診”與控制。
研究市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下，鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的概念、含義、指標(biāo)評(píng)價(jià)體系及具體量值；研究鑄造企業(yè)質(zhì)量體系特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量手冊(cè)編寫方法、體系要素支撐標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成及建立、貫徹的方法；為適應(yīng)全球經(jīng)貿(mào)一體化的趨勢(shì)，加快推行、主動(dòng)申請(qǐng)質(zhì)量(1S09000)、安全、環(huán)境(1SOl4000)等第三方認(rèn)證制度，加快采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的步伐，以取得參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的權(quán)利。扎實(shí)深入到企業(yè)(團(tuán)體)業(yè)務(wù)實(shí)踐的細(xì)節(jié)，策劃有效的解決方案，使管理體系真實(shí)調(diào)整到提高產(chǎn)品(服務(wù))質(zhì)量、防止浪費(fèi)，提高效率，滿足顧客要求的基準(zhǔn)目標(biāo)上來(lái)。配合并適應(yīng)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，抓緊制定先進(jìn)鑄造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，積極采用先進(jìn)。制造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。要以法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，建立質(zhì)量保證及環(huán)境管理體系。
3.7信息化
開(kāi)發(fā)既分散又集成、形式多樣的適用于鑄造生產(chǎn)各方面(如設(shè)計(jì)、制造、診斷、監(jiān)督、規(guī)劃、預(yù)測(cè)、解釋及教學(xué)等)需要的計(jì)算機(jī)專家系統(tǒng)。并在生產(chǎn)使用中不斷完善，向多功能、高效率、實(shí)用化目標(biāo)發(fā)展，使之與鑄造CAD/CAPP/CAE/CAM集成；推進(jìn)在線專家系統(tǒng)控制的前沿性研究。
重點(diǎn)開(kāi)展能涵蓋鑄造企業(yè)所有行為(包括企業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷、物料進(jìn)出、生產(chǎn)組織與協(xié)調(diào)、行政管理、與外界信息交流等)的集成化鑄造信息處理系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)迅速改造傳統(tǒng)鑄造業(yè)；開(kāi)發(fā)適應(yīng)中國(guó)國(guó)情的鑄造行業(yè)MRP-Ⅱ(制造資源計(jì)劃)系統(tǒng)，并進(jìn)一步向ERP(企業(yè)資源計(jì)劃)發(fā)展。
推行計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)，借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)集成各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用現(xiàn)代管理技術(shù)、制造技術(shù)、信息技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)，將鑄造生產(chǎn)全過(guò)程中有關(guān)人、技術(shù)、設(shè)備與經(jīng)營(yíng)管理要素及信息流、物質(zhì)流有機(jī)集成，實(shí)現(xiàn)鑄造行業(yè)整體優(yōu)化，解決參與競(jìng)爭(zhēng)所面臨的一系列問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、低耗、上市快，從而在市場(chǎng)，尤其是國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
研究互聯(lián)網(wǎng)對(duì)鑄造產(chǎn)業(yè)的影響與對(duì)策，建立自己的主頁(yè)，開(kāi)發(fā)鑄造企業(yè)網(wǎng)上技術(shù)交流、電子商務(wù)、鑄造異地設(shè)計(jì)和遠(yuǎn)程制造技術(shù)、分散網(wǎng)絡(luò)化鑄造技術(shù)(DNC)，盡早駛上“信息高速公路”，利用網(wǎng)絡(luò)化高新技術(shù)的巨大動(dòng)力推動(dòng)鑄造業(yè)的現(xiàn)代化深刻變革。
4結(jié)束語(yǔ)
鑄造技術(shù)的發(fā)展必然要為社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大局所左右，“綠色鑄造”的概念體現(xiàn)了高速發(fā)展著的文明進(jìn)程的人性化特征和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的總體要求。隨著公眾環(huán)境意識(shí)的不斷提高及國(guó)家環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)的進(jìn)一步完善，“綠色鑄造”的呼聲正在迅速成為鑄造技術(shù)發(fā)展的指揮棒，特別是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織發(fā)布的有關(guān)環(huán)境管理體系的IS014000系列標(biāo)準(zhǔn)，也在推動(dòng)著“綠色鑄造”的強(qiáng)勢(shì)發(fā)展，目標(biāo)都是使鑄件從設(shè)計(jì)、制造、包裝、運(yùn)輸、使用到報(bào)廢處理的整個(gè)“產(chǎn)品生命”周期中，對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源效率最高。從而使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益達(dá)到最優(yōu)化。“綠色鑄造”是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的一個(gè)體現(xiàn)，是一種可持續(xù)發(fā)展的企業(yè)組織、管理和運(yùn)行的新模式。和傳統(tǒng)鑄造生產(chǎn)模式相比，“綠色鑄造”模式對(duì)企業(yè)信息化運(yùn)作水平提出了相當(dāng)高的要求，“綠色鑄造”模式下鑄件生產(chǎn)面臨的關(guān)鍵是即時(shí)采用先進(jìn)適用的鑄造新技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)鑄件“綠色生命周期”的全過(guò)程。 |
