我国铸造技术的现状及发展对策


铸造是金属成形最重要的方法之一,是热加工的基础。铸造的历史与中国文明的历史一样长。我们的祖先在4000多年前制作了像三星堆这样的精美青铜器。它的技术水平是惊人的。然而,在近代,作为世界上最大的铸件输出国,中国的铸造水平落后于发达国家。

中国铸造行业概况

自2000以来,中国铸件产量已超过美国,连续6年位居世界第一,其中2004年2242万吨,2005年估算2600万吨。铸件年产值超过2500亿元,占世界总产量的1/4%,已成为世界铸造生产基地。根据2004年世界主要铸件国家的产量统计,十大铸件生产国可分为两类。一是发展中国家,虽然产量大,但铸件附加值低,小企业多,从业人员多,黑色金属比重大。另一类是发达国家,如日本、美国和欧洲,主要生产高附加值铸件,技术高。

在发达国家,铸造技术先进,产品质量好,生产效率高,环境污染小,原辅材料已形成系列。欧洲建立了跨国服务体系,生产实现机械化、自动化、智能化。生产过程中严格执行技术标准,铸件废品率约为2%-5% %。利用信息技术提高铸造工艺设计水平具有重要意义。软件广泛用于模拟填充和凝固过程并优化设计过程。

在批量生产和劳动生产率方面,欧洲,美国和日本具有很大的优势。日本的劳动生产率为人均140吨铸件,而中国估计为20吨左右,相差7倍。中国的劳动力成本不到1美元/小时,是发达国家的几十倍,因此出口铸件具有优势。然而,近年来,材料价格飙升,这使得铸造材料成本的优势消失了。就产品质量和档次而言,我们远远落后于发达国家。近年来,我国铸件出口有所增加,但出口仅占我国总产量的97% %,占世界铸件市场流通量的8% % 不到。总体增速缓慢,呈现出质量差、价格低的特点。长期以来,出口铸件以低档产品为主,各类管件、散热器、厨具和卫浴用品占36%。虽然一些出口铸件可以达到国际标准,但要达到欧美客户的标准还有很长的路要走。

在我国,铸造业是关系国计民生的重要产业。是汽车、石化、钢铁、电力、造船、纺织、装备制造等支柱产业的基础。它是制造业的重要组成部分。在机械设备中,铸件占整机重量的比例很高,内燃机占80%,拖拉机占50%-80%,液压件和泵类机械占50%-60%。汽车的关键部件几乎都是铸造的; 冶金、矿山、电站等主要设备都依赖于大型铸锻件,铸件的质量直接影响整机的质量和性能。

我国铸造企业主要分布在东部,西部产量较少。目前,中国约有24000家铸造企业,120万多名员工。从产业结构来看,既有主机生产厂下属的铸造分厂或车间,也有专业铸造厂,还有数量众多的乡镇铸造厂。在规模和水平上,既有技术先进、机械化程度高的大型铸造厂,也有一些重工业、汽车工业、航空工业的先进铸造厂,还有工艺落后、设备简单、手工操作的小型铸造厂,年产铸件100多吨。

我国铸造行业存在的问题

我国铸造业的技术水平比发达国家落后20年左右,不能满足国民经济快速发展的需要。技术落后,设备陈旧,能源和原材料消耗高,环境污染严重,工人工作环境恶劣,已成为行业的共识。

具体表现如下:

(1) 工艺水平低,铸件质量差

① 铸件加工余量大。由于缺乏科学的设计指导,工艺设计人员很难通过经验来控制变形问题。铸件的加工余量一般比国外大1-3倍。加工余量大,铸件能耗和原材料消耗严重,加工周期长,生产效率低,已成为制约行业发展的瓶颈。

② 大型铸件偏析和夹杂缺陷严重。大型铸钢件和铸锭凝固后,冒口根部和铸件厚壁部分存在宏观偏析和粗大晶粒。

③ The problem of casting crack is serious.

④ The design of gating system is unreasonable. Due to improper design, there are defects such as air entrainment and inclusion, resulting in low yield and qualified rate of castings.

⑤ 仿真软件应用不广泛。铸造过程模拟是铸造生产的必要环节。在国外,如果没有计算机模拟技术,就无法获得订单。我国铸造业的计算机仿真起步较早。虽然核心计算部分的开发能力较强,但整体软件打包能力较差,导致成熟的商业软件开发远远落后于发达国家。相当多的铸造企业对计算机仿真技术望而却步,缺乏信任。目前,虽然这种情况已经得到改善,但购买foundry仿真软件来发挥其作用的企业却很少。因此,迫切需要对员工进行软件应用培训。

⑥ 普通铸件生产能力过剩,高精密铸件制造难度仍然较大

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