鑄造技術的發展現狀與前景探究
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摘 要:近年來,我國鑄造技術的飛速發展,使我國正逐漸從鑄造大國向著鑄造強國之路進行邁進。與此同時,各種精密的鑄造產品也被廣泛應用于各個領域中,大大推動了各個領域的進步與發展,鑄造行業更是已經成為推動我國國民經濟發展的重要行業。不過,相比于國外其他發達國家,我國在鑄造技術上還存在一定的不足,在許多方面都有較大的提升空間。鑒于此,本文對鑄造技術的發展現狀進行了分析,并探究了鑄造技術的未來發展前景,以期能夠進一步提高我國鑄造技術的發展水平。
關鍵詞:鑄造技術;發展現狀;發展前景
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.028
0 引言
隨著我國經濟的不斷增長,鑄造行業已成為推動我國經濟發展的重要產業,人們對鑄造產品的應用需求也變得日益強烈。鑄造技術是在液態金屬中通過型腔注入來進行凝固與成形,以此制作出各種各樣的金屬鑄件,這些金屬鑄件在航空航天、石化、汽車制造、造船、電力等各個領域中進行廣泛應用,其對于提高主機性能有著關鍵性的影響。因此,大力推動我國鑄造行業發展,提高鑄造技術發展水平,探究一條獨具我國社會主義特色的鑄造技術發展之路是非常必要的。
1 鑄造技術的發展現狀
近年來,我國鑄造行業的飛速發展,使鑄造技術水平得以不斷提高,不過在鑄造技術發展中仍舊存在一定不足,這也使我國與國外發達國家在鑄造技術水平上尚存在較大差距。以下便對鑄造技術的發展現狀進行相應的探討。
1.1 黑色金屬鑄造
在黑色金屬鑄造技術發展上,主要包括鑄鐵、鑄鋼以及耐磨材料鑄造三個方面,首先在鑄鐵方面,我國尚未研發出較為穩定的鑄造技術來對高性能的球墨鑄鐵件進行鑄造,相比于發達國家,球墨鑄鐵件中的關鍵力學性能指標還未達標。此外,我國目前還無法鑄造出具有超大斷面的球黑鑄鐵件,對百噸級以上的燃料貯運容器仍舊需要從國外引進。在鑄鋼方面,尚未建立完善的耐腐蝕雙相不銹鋼材料鑄造體系,對于耐腐蝕雙相不銹鋼材料的鑄造缺乏足夠的基礎數據,沒有掌握其鑄造成形機理。在對耐磨材料進行鑄造時,我國已經縮短了與國外發達國家之間的差距,萬其是在耐磨材料標準上,已經達到國際先進水平,不過少量高錳鋼鑄件的鑄造仍舊無法達到國際標準。由此可見,相比于國外發達國家,我國無論是在鑄件質量,還是在鑄造工藝上都存在一定差距。
1.2 造型材料
在造型材料上,我國仍舊生產毒性較大、性能較差的呋喃樹脂粘結劑,這也導致鑄鋼件存在嚴重的熱裂傾向,而在鑄造低碳鋼鑄件時,又會出現滲碳、滲硫問題。而對于國外來說,其所生產的呋喃樹脂具有更高的環保性,不僅毒性較小,而且有著較快的硬化速度與較高的硬度。我國在黏土砂與自硬砂方面的應用不夠均衡,黏土砂多是以煤粉制成的,有著較大的毒性,而國外的自硬沙則是以環保型的呋喃樹脂制成,因此能夠鑄造出表面質量良好的鑄件。在冷芯盒制芯方面,我國普遍存在粘膜或使用毒性較大溶劑的問題,該問題會給自然環境帶來很大污染,而且涂料的自動化程度較低,只能進行小批量的制作,難以保障涂料質量,舊砂再生回收率只達到30%至60%,而國外的回收率則高達80%以上。
1.3 有色金屬與合金材料
在有色金屬與合金材料鑄造技術上,主要包括高溫合金鑄造、鋁合金鑄造、鎂合金鑄造、鈦合金鑄造、銅合金鑄造以及金屬基復合材料制造,現階段我國已能夠對復雜單晶葉片進行小批量的生產,不過在產品合格率上卻較低。此外,我國尚未研發出鋁合金熔體精煉技術,雖然具有豐富的基礎理論研究成果,但卻缺乏實踐。我國還對不同種類的稀土鎂合金材料進行了研發,在鎂合金材料性能上處于世界領先水平,不過對于大型復雜的鎂合金鑄件,無論是在理論還是在工藝上都遠遠不如發達國家。我國還開始嘗試高Nb鈦鋁合金的鑄造技術研發,而美國已對鈦鋁合金進行批量生產與應用。此外,我國對低溫鈦合金的技術研發時間較短,相比于國外還存在較大差距。
2 鑄造技術的發展前景
自我國改革開放以來,我國在鑄造技術上取得了令世人矚目的成就,而鑄造技術在我國的不斷發展過程中,其發展前景必將體現出以下特點:其一,我國鑄造行業的不斷發展,必將使鑄件的品質不斷提高,同時將實現對更加復雜、性能更高的鑄件鑄造,在高溫合金定向凝固、金屬基復合材料、高溫合金以及輸合金鑄造等技術上也將得到更進一步的發展與應用,進而有效改善鑄件的性能;其二,鑄造企業的發展規模將進一步擴大,鑄造工藝也將變得更加專業化,從而更好的鑄造能力,在自動化技術的應用下,鑄造設備的自動化水平也將顯著提高,并且在不久的將來,機器人也將引入到鑄造行業中,從而使鑄件的鑄造質量與生產效率都將得到顯著提高;其三,利用計算機進行輔助設計與制造將成為鑄造行業的未來發展趨勢,在材料工程、互聯網技術、物聯網技術與傳感器技術的推動下,鑄造技術正逐漸向著智能化、數字化與網絡化的方向發展,這些技術使鑄造工藝各個工序之間的銜接變得更加合理、有序,顯著降低了鑄造產品的生產周期,提高了鑄造技術在設計與實施過程中的科學性與合理性;其四,鑄造技術在未來發展中將真正實現綠色化,一直以來,鑄造行業都是高耗能、高污染行業,人們環境保護意識的增強,使節能減排與開源節流等理念相繼被應用到鑄造生產之中,從而最大限度的降低鑄造技術所產生的能量損耗與環境污染。
3 結語
總而言之,隨著我國鑄造技術水平的不斷提高,我國鑄造行業在未來發展中,必將使越來越多先進的技術手段與鑄造設備被應用于其中,以此徹底改善我國鑄造行業的發展現狀,彌補我國在鑄造技術發展中存在的不足,從而使我國真正成為鑄造強國,并屹立于世界強者之林。
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作者簡介:邢雪松(1965-),男,遼寧沈陽人,本科,工程師,研究方向:鑄造工藝設計與教學。
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