鑄造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景探究

邢雪松

摘 要：近年來，我國鑄造技術(shù)的飛速發(fā)展，使我國正逐漸從鑄造大國向著鑄造強(qiáng)國之路進(jìn)行邁進(jìn)。與此同時，各種精密的鑄造產(chǎn)品也被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域中，大大推動了各個領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展，鑄造行業(yè)更是已經(jīng)成為推動我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)。不過，相比于國外其他發(fā)達(dá)國家，我國在鑄造技術(shù)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(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并探究了鑄造技術(shù)的未來發(fā)展前景，以期能夠進(jìn)一步提高我國鑄造技術(shù)的發(fā)展水平。

關(guān)鍵詞：鑄造技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.16.028

0 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷增長，鑄造行業(yè)已成為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，人們對鑄造產(chǎn)品的應(yīng)用需求也變得日益強(qiáng)烈。鑄造技術(shù)是在液態(tài)金屬中通過型腔注入來進(jìn)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(lǐng)域中進(jìn)行廣泛應(yīng)用，其對于提高主機(jī)性能有著關(guān)鍵性的影響。因此，大力推動我國鑄造行業(yè)發(fā)展，提高鑄造技術(shù)發(fā)展水平，探究一條獨(dú)具我國社會主義特色的鑄造技術(shù)發(fā)展之路是非常必要的。

1 鑄造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國鑄造行業(yè)的飛速發(fā)展，使鑄造技術(shù)水平得以不斷提高，不過在鑄造技術(shù)發(fā)展中仍舊存在一定不足，這也使我國與國外發(fā)達(dá)國家在鑄造技術(shù)水平上尚存在較大差距。以下便對鑄造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行相應(yīng)的探討。

1.1 黑色金屬鑄造

在黑色金屬鑄造技術(shù)發(fā)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(fā)出較為穩(wěn)定的鑄造技術(shù)來對高性能的球墨鑄鐵件進(jìn)行鑄造，相比于發(fā)達(dá)國家，球墨鑄鐵件中的關(guān)鍵力學(xué)性能指標(biāo)還未達(dá)標(biāo)。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(yùn)容器仍舊需要從國外引進(jìn)。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(chǔ)數(shù)據(jù)，沒有掌握其鑄造成形機(jī)理。在對耐磨材料進(jìn)行鑄造時，我國已經(jīng)縮短了與國外發(fā)達(dá)國家之間的差距，萬其是在耐磨材料標(biāo)準(zhǔn)上，已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，不過少量高錳鋼鑄件的鑄造仍舊無法達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)。由此可見，相比于國外發(fā)達(dá)國家，我國無論是在鑄件質(zhì)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(chǎn)毒性較大、性能較差的呋喃樹脂粘結(jié)劑，這也導(dǎo)致鑄鋼件存在嚴(yán)重的熱裂傾向，而在鑄造低碳鋼鑄件時，又會出現(xiàn)滲碳、滲硫問題。而對于國外來說，其所生產(chǎn)的呋喃樹脂具有更高的環(huán)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(yīng)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(huán)保型的呋喃樹脂制成，因此能夠鑄造出表面質(zhì)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(huán)境帶來很大污染，而且涂料的自動化程度較低，只能進(jìn)行小批量的制作，難以保障涂料質(zhì)量，舊砂再生回收率只達(dá)到30%至60%，而國外的回收率則高達(dá)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(shù)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(fù)合材料制造，現(xiàn)階段我國已能夠?qū)?fù)雜單晶葉片進(jìn)行小批量的生產(chǎn)，不過在產(chǎn)品合格率上卻較低。此外，我國尚未研發(fā)出鋁合金熔體精煉技術(shù)，雖然具有豐富的基礎(chǔ)理論研究成果，但卻缺乏實(shí)踐。我國還對不同種類的稀土鎂合金材料進(jìn)行了研發(fā)，在鎂合金材料性能上處于世界領(lǐng)先水平，不過對于大型復(fù)雜的鎂合金鑄件，無論是在理論還是在工藝上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家。我國還開始嘗試高Nb鈦鋁合金的鑄造技術(shù)研發(fā)，而美國已對鈦鋁合金進(jìn)行批量生產(chǎn)與應(yīng)用。此外，我國對低溫鈦合金的技術(shù)研發(fā)時間較短，相比于國外還存在較大差距。

2 鑄造技術(shù)的發(fā)展前景

自我國改革開放以來，我國在鑄造技術(shù)上取得了令世人矚目的成就，而鑄造技術(shù)在我國的不斷發(fā)展過程中，其發(fā)展前景必將體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：其一，我國鑄造行業(yè)的不斷發(fā)展，必將使鑄件的品質(zhì)不斷提高，同時將實(shí)現(xiàn)對更加復(fù)雜、性能更高的鑄件鑄造，在高溫合金定向凝固、金屬基復(fù)合材料、高溫合金以及輸合金鑄造等技術(shù)上也將得到更進(jìn)一步的發(fā)展與應(yīng)用，進(jìn)而有效改善鑄件的性能;其二，鑄造企業(yè)的發(fā)展規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，鑄造工藝也將變得更加專業(yè)化，從而更好的鑄造能力，在自動化技術(shù)的應(yīng)用下，鑄造設(shè)備的自動化水平也將顯著提高，并且在不久的將來，機(jī)器人也將引入到鑄造行業(yè)中，從而使鑄件的鑄造質(zhì)量與生產(chǎn)效率都將得到顯著提高;其三，利用計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計與制造將成為鑄造行業(yè)的未來發(fā)展趨勢，在材料工程、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳感器技術(shù)的推動下，鑄造技術(shù)正逐漸向著智能化、數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，這些技術(shù)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(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了鑄造技術(shù)在設(shè)計與實(shí)施過程中的科學(xué)性與合理性;其四，鑄造技術(shù)在未來發(fā)展中將真正實(shí)現(xiàn)綠色化，一直以來，鑄造行業(yè)都是高耗能、高污染行業(yè)，人們環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，使節(jié)能減排與開源節(jié)流等理念相繼被應(yīng)用到鑄造生產(chǎn)之中，從而最大限度的降低鑄造技術(shù)所產(chǎn)生的能量損耗與環(huán)境污染。

3 結(jié)語

總而言之，隨著我國鑄造技術(shù)水平的不斷提高，我國鑄造行業(yè)在未來發(fā)展中，必將使越來越多先進(jìn)的技術(shù)手段與鑄造設(shè)備被應(yīng)用于其中，以此徹底改善我國鑄造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，彌補(bǔ)我國在鑄造技術(shù)發(fā)展中存在的不足，從而使我國真正成為鑄造強(qiáng)國，并屹立于世界強(qiáng)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(shè)計與教學(xué)。