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中国铸 造技术发展现状

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中国铸 造技术发展现状

发布日期:2017-10-09 作者: 点击:

总体上,我国铸 造领域的学术研究并不落后,很多研 究成果居国际先进水平,但转化 为现实生产力的少。国内生 产技术水平高的仅限于少数骨干企业,行业整 体技术水平落后,铸件质量低,材料、能源消耗高,经济效益差,劳动条件恶劣,污染严重。具体表现在,模样仍 以手工或简单机械进行模具加工;铸造原 辅材料生产供应的社会化、专业化、商品化差距大,在品种 质量等方面远不能满足新工艺新技术发展的需要;铸造合 金材料的生产水平、质量低;生产管理落后;工艺设 计多凭个人经验,计算机技术应用少;铸造技 术装备等基础条件差;生产过 程手工操作比例高,现场工人技术素质低;仅少数大型汽车、内燃机 集团铸造厂采用先进的造型制芯工艺,大多铸 造企业仍用震压造型机甚至手工造型,制芯以桐油、合脂和 粘土等粘结剂砂为主。大多熔 模铸造厂以水玻璃制壳为主;低压铸 造只能生产非铁或铸铁中小件,不能生产铸钢件;用EPC技术稳 定投入生产的仅限于排气管、壳体等铸件,生产率在30型/h以下,铸件尺 寸精度和表面粗糙度水平低;虽然建 成了较完整的铸造行业标准体系,但多数 企业被动执行标准,企业标准多低于GB(国标)和ISO(国际标准),有的企业废品率高达30%;质量和市场意识不强,仅少数 专业化铸造企业通过了ISO 9000认证。结合铸 造企业特点的质量管理研究十分薄弱。


近年开 发推广了一些先进熔炼设备,提高了 金属液温度和综合质量,如外热 式热风冲天炉开始应用,但为数少,使用铸造焦的仅占1%。一些铸 造非铁合金厂仍使用燃油、焦炭坩 埚炉等落后熔炼技术。冲天炉—电炉双 联工艺仅在少数批量生产的流水线上得以应用。少数大、中型电 弧炉采用超高功率(600~700kVA/t)技术。


开始引进AOD、VOD等精炼设备和技术,提高了 高级合金铸钢的内在质量。重要工 程用的超低碳高强韧马氏体不锈钢,采用精 炼技术提高钢液纯净度,改善性能。0Crl6Ni5Mo、Crl3Ni5Mo铸造马 氏体不锈钢在保持原有韧性基础上,屈强比由0.70~0.75提高到0.85~0.90,强度提高30%~60%,硬度提高20%~50%。


广泛应 用国内富有稀土资源,如稀土 镁处理的球墨铸铁在汽车、柴油机等产品上应用;稀土中碳低合金铸钢、稀土耐 热钢在机械和冶金设备中得到应用;初步形 成国产系列孕育剂、球化剂和蠕化剂,推动了 铸铁件质量提高。 


高强度、高弹性 模量灰铸铁用于机床铸件,高强度 薄壁灰铸铁件铸造技术的应用,使最薄壁厚达4—16mm的缸体、缸盖铸 件本体断面硬度差小于HB30,组织均匀致密。灰铸铁 表面激光强化技术用于生产。人工智 能技术在灰铸铁性能预测中应用。蠕墨铸 铁已在汽车排气管和大马力柴油机缸盖上应用,汽车排 气管使用寿命提高4—5倍。钒钛耐 磨铸铁在机床导轨、缸套和活塞环上应用,寿命提高1~2倍。高、中、低铬耐磨铸铁在磨球、衬板、杂质泵、双金属 复合轧辊上使用,寿命提高。应用过滤技术于缸体、缸盖等 调高强度薄壁铸件流水线生产中,减少了夹渣、气孔缺陷,改善了铸件内在质量。


国产水 平连铸生产线投入市场,可生产直径30~250mm圆形及 相应尺寸的方形、矩形或 异形截面的灰铸铁及球墨铸铁型材。与砂型比,性能提高1~2个牌号,铁液利用率提高到95%以上,节能30%,节材30%一50%,毛坯加工合格率达95%以上。


铸铁管行业引进10套直径1000 mm以下的 中型球墨铸铁管离心铸造成套设备。


金属基 复合材料研究有进步,短纤维、外加颗粒增强、原位颗 粒增强研究都有成果,但较少实现工业应用。某些重 点行业的骨干铸造厂采用了直读光谱仪和热分析仪,炉前有 效控制了金属液成分,采用超 声波等检测方法控制铸件质量。


环保执 法力度日渐加强,迫使铸 造业开始重视环保技术。沈阳铸 造研究所等开发了大排距双层送风冲天炉和冲天炉除湿送风技术;我国初 建铸造焦生产基地,形成批量规模。铸造尘毒治理、污水净化、废渣利 用等取得系列成果,并开发 出多种铸造环保设备(如震动落砂机除尘罩、移动式吸尘器、烟尘净化装置、污水净 化循环回用系统,铸造旧 砂干湿法再生技术及设备、铸造废 砂炉渣废塑料制作复合材料技术和设备等)。


商品化CAE软件已上市。一些大 中型铸造企业开始在熔炼方面用计算机技术,控制金属液成分、温度及生产率等。成都科 技大学研制成砂处理在线控制系统,清华大 学等开发了计算机辅助砂型控制系统软件,华中科 技大学成功开发商品化铸造CAE软件。


铸造业 互联网发展快速,部分铸 造企业网上电子商务活动活跃,如一些 铸造模具厂实现了异地设计和远程制造。


铸造专 家系统研究虽然起步晚,但进步快。先后推 出了型砂质量管理专家系统、铸造缺 陷分析专家系统、自硬砂 质量分析专家系统、压铸工 艺参数设计及缺陷诊断专家系统等。机械手、机器人在落砂、铸件清理、压铸及 熔模铸造生产中开始应用。


 


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