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鑄造在中國有多少年歷史

發布時間:2022-10-17 11:48:55

A. 中國鑄造協會的發展歷史

中國鑄造協會成立於1986年,是全國鑄造企業、地方社團組織及與鑄造業務有關的企業、研究設計院所、大專院校等自願結成的全國唯一經國家民政部登記注冊的國家一級鑄造行業組織(社團法人),隸屬於國務院國資委。中國鑄造協會的宗旨是,貫徹執行國家方針政策,維護鑄造行業的共同利益,反映會員訴求,通過為政府、會員、企業提供服務,充分發揮政府與企業間的橋梁與紐帶作用;協助政府完善行業規范;加強行業自律;加速結構調整,轉變發展方式,促進鑄造技術進步和產業升級,推動現代鑄造產業集群建設,為把中國建設成為鑄造強國做出貢獻。中國鑄造協會具有調查研究、政策建議、組織協調、信息引導、咨詢服務、維護權益、行業自律及教育培訓等職能。
中國鑄造協會擁有以全國千家重點骨幹鑄造企業為主體的1473個企業法人會員單位和60多個區域性地方鑄造行業協會加盟(含6500個間接企業法人會員)的團體會員,合計會員總數8000餘家,其鑄件產量佔全國鑄件總產量的70%以上。中國鑄造協會秘書處(含分支機構)為常設機構,現有專職工作人員120餘人,另聘有專家顧問及行業工作志願者200餘人。 2009年2月,通過ISO 9001質量管理體系認證; 2013年5月,在民政部組織的首批行業組織評估中被評為5A級行業協會; 2011年3月,榮獲中國機械工業聯合會授予的「全國機械行業先進協會」榮譽稱號。

B. 金屬鑄造的歷史

在古代,中國、印度、巴比倫、埃及、希臘和羅馬就已經鑄造兵器、祭器、藝術品和家庭用具。早期的鑄件是用金、銀、銅及其合金製作的。青銅器時代是人類文明史上光輝燦爛的一頁;以後又出現鑄鐵件。中國早在戰國時期就廣泛使用鑄鐵件,技術傳統源遠流長。附圖是《天工開物》中的鑄釜圖(見冶金史)。 金屬鑄造
冶金和鑄造是相輔相成的工藝過程,中國古代「冶鑄」一詞反映了這一事實。盡管後世鑄造工藝已發展成機械製造工藝中相對獨立的分支學科,但與冶金工藝仍然密不可分。
① 鑄鐵 鑄鐵已有悠久的歷史,但發展速度緩慢。直到1722年,列奧米爾創制「沖天爐」,並開始用顯微鏡研究鑄鐵的組織和斷口,情況才發生變化。1734年斯韋登貝里(Svedenberg)所著《鑄鐵學》(De ferro)問世,對鑄鐵工藝有了初步的理論認識。1765~1785年間,由於蒸汽機的出現,從18世紀60年代起機器製造業中大量使用鑄鐵,運輸部門也使用鑄鐵軌,1788年為巴黎自來水廠生產了總長60公里的輸水鑄鐵管。鑄鐵需求量的增加發展,促進了鑄鐵的技術進步和理論研究工作。
② 鑄鋼 鋼的熔點高,成分控制(如脫氧等)復雜,直到1740年才出現坩堝法煉鋼,開始發展工藝。
③ 鑄鋁 1886年發明熔鹽電解制鋁。到20世紀初,鋁及其合金的鑄造業迅速發展起來,在有色金屬鑄造中已居首位。而傳統的銅合金鑄件所佔的比例卻逐漸減少了。
現在已發展出適應各種需求的金屬鑄造方法,可以經濟地製作復雜形狀和各種尺寸的鑄件。
金屬的鑄造性能 包括:①流動性,液態金屬充滿鑄型的能力;②收縮傾向,從液態到固態體積收縮大,易產生縮孔等缺陷,又線性尺寸收縮大,影響鑄件的最終尺寸精度;③熱裂傾向,有的金屬和合金在鑄造過程中容易產生裂紋和偏析傾向(見金屬的凝固)等。

C. 銀元在中國鑄造歷史和結束時間。

銀元在中國鑄造歷史有2000多年,最早在春秋戰國時就產生具有一定形狀的銀幣,隨著時代的變遷和外來通商貿易,大擬外銀流入,名目繁多,帶來了我國銀圓圖案的升華,開始自鑄銀圓,後逐步形成各糸列銀圓.至今遠沒有結束時間。

D. 泊頭城市名片的泊頭鑄造

泊頭鑄造歷史悠久,距今已有1300年的歷史,享有「中國鑄造名城」美譽,是中國近代工業的發源地之一。據明史料記載,「交河東,乃九河之交,十有九澇,黎民多有外出謀生者,以冶鐵為最,近至州府郡縣遠到南洋文麗」。1987年在泊頭西部出土的五代十國時期的鐵佛,成為泊頭鑄造史的有力佐證。「打行爐,倒犁鏵」,是泊頭鑄造人上千年傳承下來的行內話。當年的手藝人少則十來人,多則二十來人,以扁擔、獨輪車為工具,帶上風箱、爐子等用具,夜行日作,流動作業。千百年來,他們的足跡踏遍大江南北,「哪裡有鑄造,哪裡就有泊頭人」的俗話廣為流傳。如今,這些老手藝人的身影已經隱沒在歷史的背後,但是他們卻為泊頭鑄造業的發展奠定了堅實的基礎。民國二十一年,交河縣歷史資料這樣記載了當年泊頭鑄造業的繁盛,「縣民營生鐵廠者約計六百餘家,資本總額在三百多萬元,工徒不下四五千人,在河北實執冶鐵之牛耳」。天津三條石第一個鑄造坊秦記鐵鋪為原東辛店鄉西望店人秦玉清創辦。上世紀三十年代,泊頭人在三條石創辦的鑄造廠已發展到四十多家,為北方民族工業的發展寫下濃墨重彩的一筆。新中國成立後,天津、長春、沈陽、北京等地的鑄造廠多由泊頭人支撐局面。1970年,泊頭為邯邢鋼鐵基地生產了1800毫米的大閥門,轟動全國,人民日報大幅刊載,時任副總理的李先念同志兩次來到泊頭視察,稱贊「泊頭人民有志氣」,為泊頭鑄造增添了一段佳話。近年來,秉承千百年鑄造工藝精髓,泊頭鑄造業得到了長足的發展,年生產能力達100萬噸,鑄造產品有建築類、園林類、冶金類、模具類、輕化類、工藝品等類,產品遠銷30多個國家和地區,年出口量20多萬噸,佔全國非工業類出口鑄件的40%左右。2006年,泊頭鑄造工藝被列為河北省非物質文化遺產。

E. 中國鑄造史

概述
鑄造是人類掌握比較早的一種金屬熱加工工藝,已有約6000年的歷史。中國約在公元前1700~前1000年之間已進入青銅鑄件的全盛期,工藝上已達到相當高的水平。鑄造是指將固態金屬溶化為液態倒入特定形狀的鑄型,待其凝固成形的加工方式。被鑄金屬有:銅、鐵、鋁、錫、鉛等,普通鑄型的材料是原砂、黏土、水玻璃、樹脂及其他輔助材料。特種鑄造的鑄型包括:熔模鑄造、消失模鑄造、金屬型鑄造、陶瓷型鑄造等。(原砂包括:石英砂、鎂砂、鋯砂、鉻鐵礦砂、鎂橄欖石砂、蘭晶石砂、石墨砂、鐵砂等)
早期
中國商朝的重875公斤的司母戊方鼎,戰國時期的曾侯乙尊盤,西漢的透光鏡,都是古代鑄造的代表產品。 早期的鑄件大多是農業生產、宗教、生活等方面的工具或用具,藝術色彩濃厚。那時的鑄造工藝是與制陶工藝並行發展的,受陶器的影響很大。
發展
中國在公元前513年,鑄出了世界上最早見於文字記載的鑄鐵件-晉國鑄型鼎,重約270公斤。歐洲在公元八世紀前後也開始生產鑄鐵件。鑄鐵件的出現,擴大了鑄件的應用范圍。例如在15~17世紀,德、法等國先後敷設了不少向居民供飲用水的鑄鐵管道。18世紀的工業革命以後,蒸汽機、紡織機和鐵路等工業興起,鑄件進入為大工業服務的新時期,鑄造技術開始有了大的發展。
近代
進入20世紀,鑄造的發展速度很快,其重要因素之一是產品技術的進步 ,要求鑄件各種機械物理性能更好,同時仍具有良好的機械加工性能;另一個原因是機械工業本身和其他工業如化工、儀表等的發展,給鑄造業創造了有利的物質條件。如檢測手段的發展,保證了鑄件質量的提高和穩定,並給鑄造理論的發展提供了條件;電子顯微鏡等的發明,幫助人們深入到金屬的微觀世界,探查金屬結晶的奧秘,研究金屬凝固的理論,指導鑄造生產。

F. 鑄造技術在我國什麼時候開始

歷史學上有石器時代,之後有青銅器時代。鑄造技術開始了。

G. 中國的冶煉技術的發展史

中國古文明象徵的商周到戰國的青銅器,可以說是鑄造技術所造就的。從重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盤和大型的隨縣編鍾群,以至大量的禮器、日用器、車馬器、兵器、生產工具等,可以看到當時中國已經非常熟練地掌握了綜合利用渾鑄、分鑄、失蠟法、錫焊、銅焊的鑄造技術,在冶鑄工藝技術上已處於世界領先的地位。而《考工記》中所記載的:「金有六齊。六分其金而錫居一,謂之鍾鼎之齊。五分其金而錫居一,謂之斧斤之齊。四分其金而錫居一,謂之戈戟之齊。三分其金而錫居一,謂之大刃之齊。五分其金而錫居二,謂之削殺矢之齊。金、錫半,謂之鑒燧之齊」,是世界上最早的合金配比的經驗性科學總結,表明當時中國已認識到合金成分與青銅的性能和用途之間的關系,並已定量地控制銅錫的配比,以得到性能各異,適於不同用途的青銅合金。
2.鑄鐵冶煉
在很長的一段時間里我們的鋼鐵冶煉技術是一度領先於世界的,中國冶煉塊鐵的起始年代在公元前6世紀,古代冶煉技術的演進春秋以前,中國的冶煉技術處於比較原始的階段,當時使用的冶煉方法稱為「塊煉法」。當時煉鐵使用木炭作燃料,熱量少,加上爐體小,鼓風設備差,因此爐溫比較低,不能達到鐵的熔煉溫度,所以煉出的鐵是海綿狀的固體塊,稱為「塊煉鐵」。塊煉鐵冶煉比較費時,質地比較軟,含雜質多,經過鍛打成為可以使用的熟鐵。鋼鐵冶煉技術的進一步發展到「塊煉滲碳鋼」。出土文物表明,中國最遲在戰國晚期已經掌握這種最初期的煉鋼技術。人們在鍛打塊煉鐵和熟鐵的過程中,需要不斷地反復加熱,鐵吸收木炭中的碳份,提高了含碳量,減少夾雜物後成為鋼。這種鋼組織緊密、碳分均勻,適用於製作兵器和刀具。進一步發展到「百煉鋼」技術。人們在打制器物的時候,有意識地增加折疊、鍛打次數,一塊鋼往往需要燒燒打打、打打燒燒,重復很多次,甚至上百次,所以稱之為百煉鋼。百煉鋼碳分比較多,組織更加細密,成份更加均勻,所以鋼的品質提高,主要用於製作寶刀、寶劍。
冶煉鑄鐵的技術比歐洲早。中國鑄鐵的發明出現在公元前5世紀,而歐洲則遲至公元後的15世紀。由於鑄鐵的性能遠高於塊鐵,所以真正的鐵器時代是從鑄鐵誕生後開始的。社會發展的歷史表明,鑄鐵的出現是社會生產力提高和社會進步的主要標志。中國從塊鐵到鑄鐵發明的過渡只用了約一個世紀的時間,而西方則花費了近三千年的漫長路程。中國古代煉鐵技術發展得如此迅速是世界上絕無僅有的。英國著名科學史家貝爾納說,這是世界煉鐵史上的一個唯一的例外。
另一傑出的生鐵加工技術是炒鋼,它是中國古代由生鐵變成鋼或熟鐵的主要方法,大約發明於西漢後期。其法是把生鐵加熱成液態或半液態,並不斷攪拌,使生鐵中的碳份和雜質不斷氧化,從而得到鋼或熟鐵。河南鞏縣鐵生溝和南陽瓦房庄漢代冶鐵遺址,都提供了漢代應用炒鋼工藝的實物證據。東漢時成書的《太平經》中也說:「有急乃後使工師擊治石,求其中鐵,燒冶之使成水,乃後使良工萬鍛之,乃成莫耶。」「莫耶」乃古代寶劍之稱。這段文字雖失之疏簡,但不難看出,它敘述的是由礦石冶煉得到生鐵,再由生鐵水經過炒煉,鍛打成器的工藝過程。炒鋼工藝操作簡便,原料易得,可以連續大規模生產,效率高,所得鋼材或熟鐵的質量高,對中國古代鋼鐵生產和社會發展都有重要的意義。類似的技術,在歐洲直至十八世紀中葉方由英國人發明。
中國古代的煉鋼技術主要是百煉鋼。自從西晉劉琨寫下「何意百煉鋼,化為繞指柔」這一膾炙人口的詩句後,「千錘百煉」、「百煉成鋼」便成為人們常用的成語。百煉鋼肇始於西漢早期的塊煉滲碳鋼,其後不斷增加鍛打次數而成定型的加工工藝。到東漢、三國時,百煉鋼工藝已相當成熟。上引《太平經》中的「萬鍛之,乃成莫邪」,即是其生動的寫照。曹操曾令工師製作「百辟利器」,曹丕的《典論·劍銘》中說:「選茲良金(指鐵),命彼國工,精而煉之,至於百辟」。劉備曾令「蒲元造刀五千口,皆連環,及刃口刻七十二湅」。《古今注·輿服》亦說:「吳大帝有寶劍三,……一曰百煉,二曰青犢,三曰漏景」。後世這一工藝一直被繼承,並不斷得到發展。 但是炒鋼和百煉鋼技術還存在一定缺陷,如炒鋼工藝復雜,不容易掌握;百煉鋼費工費時。
此外,在1981年經中國學者關洪野等人對513件出土的漢魏時期鐵器研究後表明,中國早在兩千多年前的漢代就已經發明了球墨鑄鐵,遠遠早於發達的歐洲國家。目前,中國學者所做的結論已經得到了國際學術界的承認。
創始於魏晉南北朝時期的灌鋼技術,是中國冶金史上的一項獨創性發明。陶弘景說:「鋼鐵是雜煉生柔作刀鐮者」,北齊的綦母懷文「造宿鐵刀,其法燒生鐵精以重柔鋌,數宿則成剛」,說的就是灌鋼技術。灌鋼的工藝過程大致為,將熔化的生鐵與熟鐵合煉,生鐵中的碳份會向熟鐵中擴散,並趨於均勻分布,且可去除部分雜質,而成優質鋼材。
綦毋懷文發展灌鋼法大約在東漢末,可能出現煉鋼新工藝「灌鋼」法的初始形式。南北朝時,綦毋懷文對這一煉鋼工藝進行了重大改進和完善。南朝齊、梁時的陶弘景首先記載了灌鋼法,北朝魏、齊間的綦毋懷文曾用這種方法製成十分鋒利的「宿鐵刀」。綦毋懷文,姓綦毋,名懷文,是中國南北朝時期著名冶金家。他生活在公元6世紀北朝的東魏、北齊間,具體生卒年代歷史上缺乏記載,只知道他好「道術」,曾經作過北齊的信州(今四川省奉節縣一帶)刺史。據史書記載,綦毋懷文的煉鋼方法是:「燒生鐵精,以重柔鋌,數宿則成鋼」,就是說,選用品位比較高的鐵礦石,冶煉出優質生鐵,然後,把液態生鐵澆注在熟鐵上,經過幾度熔煉,使鐵滲碳成為鋼。由於是讓生鐵和熟鐵「宿」在一起,所以煉出的鋼被成為「宿鐵」。灌鋼法是中國古代煉鋼技術上一個了不起的成就。同百煉法或炒煉法比較,其優點1)生鐵作為1種滲碳劑,因熔化後溫度高,加速向熟鐵中滲碳的速度,縮短冶煉時間,提高生產率。(2)熟鐵因為碳的滲入而成為鋼,生鐵由於脫碳也可以變成鋼,增加了鋼的產量。(3)在高溫下,液態生鐵中的碳、硅、錳等與熟鐵中的氧化物夾雜發生反應,去除雜質,純化金屬組織,提高金屬品質。(4)灌鋼法操作簡便,容易掌握。要想得到不同含碳量的鋼,只要把生鐵和熟鐵按一定比例配合好,加以熔煉,就可獲得。3推動中國古代刀劍技術的發展綦毋懷文是一位出色的制刀專家,對前人造刀經驗進行研究、比較,經過不斷實踐,創造一套新的制刀工藝和熱處理技術。
綦毋懷文造刀的方法是:先把生鐵和熟鐵以灌鋼法燒煉成鋼,做成刃口,然後「以柔鐵為刀脊,浴以5牲之溺,淬以5牲之脂」這樣做出來的刀稱為「宿鐵刀」,極其鋒利,能夠一下子斬斷鐵甲30札。對於含碳量比較高的鋼,理想的淬火介質應該是:當工件在比較高的溫度650~400℃,具有較大的冷卻速度,在低溫300~200℃,具有較慢的冷卻速度。這就需要採用雙液淬火法。綦毋懷文先用動物尿、後用動物油進行雙液淬火,能夠造出品質很高的「宿鐵刀」。中國早在戰國時代就使用了淬火技術,但是長期以來,人們一般都是用水作為淬火的冷卻介質。雖然三國時的制刀能手蒲元等人已經認識到:用不同的水作淬火的冷卻介質,可以得到不同性能的刀,但仍沒有突破水的范圍。而綦毋懷文則實現了這一突破,他在製作「宿鐵刀」時使用了雙液淬火法,即先在冷卻速度大的動物尿中淬火,然後再在冷卻速度小的動物油脂中淬火,這樣可以得到性能比較好的鋼,避免單純使用1種淬火(即單液淬火)的局限。雙液淬火法,即在工件的溫度比較高的時候,選用冷卻速度比較快的淬火介質,以保證工件的硬度;而在溫度比較低的時候,則選用冷卻速度比較小的淬火介質,以防止工件開裂和變形,使其有一定的韌性。雙液淬火法是1種比較復雜的淬火工藝,這在當時沒有測溫、控溫設備的條件下,完全依賴操作及經驗,是一個了不起的成就。在綦毋懷文之前,中國古代的鋼刀大都用百煉鋼製成,這樣製作的刀劍雖然性能優異鋒利,但也存在不少缺陷,整把刀全部用百煉鋼製成,價格昂貴;如一把東漢時期的名鋼劍的價錢可以購買當時供7個人吃2年9個月的糧食。
而且百煉鋼製作刀劍費時費力。三國時,曹操命有司製作寶刀5把,用了3年時間。為此,綦毋懷文對制刀工藝進行了重大更新。這表明綦毋懷文對鋼鐵的性能有比較深刻的認識,而且能根據不同的用途合理選擇材質,發揮各種材質的優點,節省某些貴重材料,降低成本和費用。1把刀的背部、刃口實際起著不同的作用,因而要求具有不同的性能。
一般來說,刃口主要起刺殺作用,因而要求有比較高的硬度,這樣才能保證刀的鋒利,所以應該選擇含碳量較高、硬度較大的鋼來製造。而刀背主要起1種支撐作用,要求有比較好的韌性,使刀在受到比較大的沖擊時不致折斷,這樣就要選擇含碳量較低、韌性較大的熟鐵。綦毋懷文正是有了上述類似的認識,在製作刀具時才能夠將熟鐵和鋼巧妙的結合起來,將2者恰到好處地用在合適的地方,既滿足了鋼刀的不同部分的不同要求,又節省大量昂貴鋼材,利於鋼刀的推廣和普及。這種制刀工藝,今天還在沿用。
灌鋼技術在宋以後不斷被改進,減少了灌煉次數,以至一次煉成。沈括在《夢溪筆談》卷三說:「世間鍛鐵所謂鋼鐵者,用柔鐵屈盤之,乃以生鐵陷其間,泥封煉之,鍛令相入,謂之『團鋼』,亦謂之『灌鋼』」,並說「二三煉則生鐵自熟,仍是柔鐵」,正反映了灌煉次數的減少。其中把柔鐵屈盤起來是為了增加生熟鐵的接觸面,提高灌鋼的效率,並促使碳份分布更均勻;封泥則可以促進造渣,去除雜質,並起保護作用。明代灌鋼技術又進一步發展,據《天工開物》卷十四記載,已把柔鐵屈盤改為薄熟鐵片,進一步增加了生熟鐵的接觸面,加速「生熟相和,煉成則鋼」的進程,泥封亦改為草泥混封。灌鋼又稱「抹鋼」、「蘇鋼」,其工藝自清至近代仍很盛行。在坩堝煉鋼法發明之前,灌鋼法是一種最先進的煉鋼技術。
由於綦毋懷文和千百萬工匠的辛勤勞動,使中國古代冶金技術自立於世界之林。因此,當我們研究和總結古代科學技術成就的時候,不應該忘記綦毋懷文的功績。這是中國冶金史上的一項傑出成就和偉大創新,在世界煉鋼史上佔有一定地位。4灌鋼法的進一步革新灌鋼法的出現,使鋼的產量和品質大大提高,為隋唐以後生產力的大幅度增長提供了條件。後來,灌鋼法又不斷發展。宋代又把生鐵片嵌在盤繞的熟鐵條中間,用泥巴把煉鋼爐密封起來,進行燒煉,效果更好。明代又有改進,把生鐵片蓋在捆緊的若干熟鐵薄片上,使生鐵液可以更好均勻地滲入熟鐵之中。不用泥封而用塗泥的草鞋遮蓋爐口,使生鐵可從空氣中得到氧氣而更易熔化,從而提高冶煉的效率。明中期以後,灌鋼法更進一步發展為蘇鋼法以熟鐵為料鐵,置於爐中,而將生鐵板放在爐口,當爐溫升高到1300℃左右,生鐵板開始熔化時,既用火鉗夾住生鐵板左右移動,並不斷翻動料鐵,使料鐵均勻地淋到生鐵液;這樣,既可產生很好的滲碳作用,又可產生劇烈的氧化作用,使鐵和渣分離,生產出含渣少而成份均勻的鋼材。直到現今,在蕪湖、湘潭、重慶、威遠等地人們還在使用;可見其影響的深遠。在17世紀以前,中國的煉鋼技術長期居於世界領先地位,受到各國地普遍贊揚。公元1世紀時,羅馬博物學家在其名著《自然史》中說:「雖然鐵的種類很多,但沒有一種能和中國來的鋼相媲美。」

H. 熔模精密鑄造發展歷史

我國鑄造行業的現狀
(1)我國鑄造行業的基本情況
據有關資料分析估計,我國有各類鑄造廠點約2萬余家,從業人數約120多萬人,年產鑄件1200萬噸左右,鑄件產值超過400億元,居世界第二位,1994年出口鑄件約55萬噸,總值3.3億美元。從產業結構看,現有大量從屬於主機生產廠或公司的鑄造分廠或鑄造車間;也有在推行專業化生產過程中發展起來的一大批獨立的專業鑄造廠(以工藝專業化為主);還有改革開放以來鄉鎮建立的為數眾多的小型鑄造廠點。就規模和水平而言,既有工藝先進、機械化程度高、年產鑄件達數萬噸的大型鑄造廠;也有工藝落後、設備簡陋、基本上手工操作,年產鑄件百噸的小鑄造廠。全員勞動生產率,以鑄鐵件為例全國平均水平為8~10噸/人 年左右。一般鑄造廠的鑄鐵件與鑄鋼件每噸能耗分別為550~650公斤標准煤與900~1000公斤標准煤。近十年來,通過技術改造,一批企業有了較大的進步和改觀,形成一批具有先進水平的鑄造骨幹生產廠,但總體來說,我國鑄造成業仍面臨著經濟效益差,鑄件質量低,能源、材料消耗高,勞動條件惡劣,環境污染等嚴重問題。
1989—1992年統計分析表明,市場對鑄件的需求呈上繁榮昌盛趨勢,我國鑄件產量按合金種類分,鑄鐵件佔81%~83%,鑄鋼件佔13%~15%,非鐵合金鑄件佔3.5%~4.5%。熔模精鑄件年產量17萬噸,壓鑄件年產量約25萬噸,佔2%。
1994年我國各類鑄件的產量見表1—1—1,各類鑄件產量在各地區頒的情況見表1─1─2。
(2)近5—10年來我國鑄造行業的技術進步和發展變化
隨著改革開放,以及「七五」、「八五」的技術改造,使我國鑄造行業發生了不少變化。鑄造工藝、技術水平和鑄件質量水平在總體上比前10年有了一定的提高,出現了一批具有國際80年代水平的重點骨幹鑄造廠。我國鑄造行業的技術進步和發展變化主要表現在:
1)新裝備的應用提高了我國鑄造生產機械化水平。
──機床、石油、通用和重型機械等行業的成批量生產已先後引進80多條樹脂砂生產線。同時國內開發裝備了5~20噸/時能力的樹脂砂技術和裝備的應用形成了一批以樹指砂工藝為主的鑄造生產,提高了鑄造生產的技術水平,使我國大中型鑄件的尺寸精度達到CT9—11級,表面粗糙達Ra12.5~50μm,其質量接近國際80年代水平。目前我國已形成年產70多萬噸的樹脂砂鑄件生產能力,並能成功地生產出150噸重的樹脂砂鑄鋼件。國內部分工廠已能適應國際市場要求,用樹脂砂工藝生產出口的機床鑄件和其他鑄件。
——汽車、內燃機等行業的大批量流水生產中已先後引進沖造型線31條。在消化吸收的基礎上,國內自主開發研製氣沖造型機和線29台(條)。由於這些自動造型線投入生產並採用了優質細鋼丸清理,在我國形成了一批採用先進工藝大指生產鑄件的廠點,使部份鑄造廠生產的缸體、缸蓋和箱體等鑄件的尺寸精度達到ISOCT6—8級,表面粗糙度達到Ra12.5~25μm,接近國外同類鑄件的質量水平。此外,我國還先後引進垂直和水平分型的高壓、射壓、擠壓和靜壓以及「V」法等先進的造型生產線70多條,這對提高我國高強度薄壁鑄件的質量水平起到了顯著的促進作用。
──消失模工藝由於尺寸精度高(可達0.2mm以內),表面光潔(Ra5~6μm),生產成本低,投資省等優點,近幾年在歐美等國已得到較快的發展。我國已應用消失模技術生產汽車用鋁合金進氣管,以及閥門、管件等鑄鐵件。
──鑄鐵管待業先後引進約10套直徑1m以下中型球墨鑄鐵管離心鑄造成套設備,每個工廠形成3~5萬噸/年的生產能力。同時國內已研製開發出球墨鑄鐵管的水冷金屬型離心機和多種配套輔機,預計在今後2~3年內我國離心球墨鑄鐵管的年產量將會迅速增加。
──重型機械行業引進AOD與VOD等爐外精煉技術與設備,有自動控制的80噸大型電弧爐等先進裝備,大大地提高了高級合金鑄鋼件的內在質量。
──近幾年我國共引進各類制芯機110多台(套)。我國已能批量生產各種類型、型號的熱芯盒機、殼芯機。三乙胺法的冷芯盒裝備和制芯單元經過消化吸收已研製成功或投入使用。制芯水平有了很大提高。
──近幾年引進壓鑄機100多台,並自行研製成功1.6萬Kn的壓鑄機。鋁壓鑄件水平也有了很大提高。
2)新材質的研製應用提高了整機的使用壽命和可靠性。
──我國富有的稀土資源在鑄造生產中得到廣泛的應用。稀土鎂球墨鑄鐵已在汽車、柴油機,以及其他機械產品中大量應用。稀土中碳低合金鑄鋼和耐熱鑄鋼在機械和冶金產品中得到良好應用,並獲得可觀的技術經濟效益。
──高強度、高彈性模數的灰鑄鐵已成功地應用於機床鑄件,提高了機床的精度;高強度薄壁灰鑄鐵件鑄造技術的應用,使最薄壁厚僅4~6毫米的缸體、缸蓋鑄件的本體斷面硬度差HB<30,組織細密均勻。
──蠕墨鑄鐵已在汽車排氣管和大馬力柴油機缸蓋上應用,使汽車排氣管的使用壽命提高了4~5倍,達到10萬里以上。
──高磷、含硼和釩鈦等耐磨鑄鐵已在機床導軌、缸蓋和活塞環上大量應用,使其耐磨性和使用壽命提高了1~2倍;高鉻和低鉻抗磨鑄鐵已在耐磨件上大量應用,使用壽命比原材質分別提高8~10倍和2~3倍。
──研製出ZL206高溫耐熱鋁合金和ZM6耐熱高強稀土鎂合金等新型航空材料。
3)新工藝和新技術的推廣應用促進了鑄造技術水平及鑄件內在和外觀質量的提高。
──經過十多年的研製和攻關,已形成我國自己的孕育劑、球化劑和蠕化劑系列,逐步形成按國愛標准商品化供應三劑的生產基地,有力地促進了我國鑄鐵件內在質量的提高。
──近幾年開發和推廣了各種先進的鑄鐵熔煉設備,從而進一步提高了鐵液溫度,減少鐵液氧化。外熱式熱風(風溫500~600)沖天爐已開始在我國應用,使鐵液溫度達到1500。沖天爐──電爐雙聯熔煉工藝已在大批量流水及批量生產中較廣泛應用。
──在缸體、缸蓋等高強度薄壁鑄件等方面的大批量流水生產中應用了過濾網技術,改善了鑄件內在質量,減少了渣孔缺陷。
──金屬型覆砂鑄造技術在柴油機曲軸上得到了成功的應用,它有效地提高了曲軸的質量和成品率。
──成功地生產出60萬千瓦的汽輪機高中壓缸體,12.5~17萬千瓦水輪機不銹鋼葉片,毛重330噸的大型鑄鋼件,以及毛重5噸、凈重2.7噸的大型鋁合金鑄件。
──熱芯盒、殼芯、冷芯盒等先進的樹脂砂制芯工藝技術已在汽車、內燃機、拖拉機、機床等行業的鑄件上得到較普遍應用,大大提高了鑄件的尺寸精度。
──國內已成功地開發出水平連續鑄造技術和裝備,並生產出60~200和40x40~200x200的墨鑄鐵和灰鑄鐵型材。該材質具有組織緻密、強度高、耐壓、尺寸精度高和表面光潔等一系列優點。
──我國精鑄技術有了長足的進步,採用近凈形技術生產出無餘量航空發動機葉片,達到國際80年代水平。目前生產的不銹鋼精鑄件能力已達1萬噸/年,其尺寸精度和表面粗糙度達到國際水平,滿足出口要求。
4)原輔材料的供應開始有了好轉。
鑄造原輔材料的質量和供應長期以來一直制約著我國鑄造業的發展和鑄件質量的提高。經過廣大鑄造工作者四十多年的呼籲和艱苦奮斗,此局面開始有所好轉。
──對鑄造用原砂、膨潤土等資源進行了較系統的調研和基礎工作。在統一規劃下,內蒙大林、巴胡塔、東西都昌、河南鄭庵、福建東山、平潭等30多個采砂場全部實現了原砂的水洗,使原砂的含泥量低於0.8%。目前這些采砂場的水洗砂年產量達150~200多萬噸,擦洗砂年產量為50多萬噸。
──我國已能批量生產和商品化供應樹脂砂造型和制芯用各種樹脂、硬化劑及輔料,以及商品化供應復膜樹脂砂。
──塗料、結合劑等各種輔助材料已有了引進和商品化生產供應,為今後系統發展奠定了基礎。
──生產高溫優質鐵液所需的鑄造焦已在我國初步建成生產基地,形成一定的指規模,為穩定球墨鑄鐵件和高強度灰鑄鐵件的質量創造了有利條件。
5)先進的測試手段和電子技術在鑄造生產中得到應用和發展。
──近年來在許多重點待業的骨幹鑄造廠點較多地採用直讀光譜儀和熱分析儀,快速且有效地控制了爐前金屬液萬分和雜質元素會計師,採用聲頻、聲速等測試方法控制鑄件的質量,保證了鑄件內在質量的可靠和穩定。
──三坐標測量儀已在少數大型鑄造廠開始應用,有效地保證了模具、芯盒及至鑄件的尺寸精度。
──電子計算機已在鑄造生產中得到應用。目前已用於生產管理和各種數據處理,生產過程自動化控制,以及鑄造工藝輔助設計等領域。
──機械手和機器人在鑄造生產的落砂、清理工序,以及壓鑄熔模精鑄中開始得到應用。
1.2 市場需求分析
(1)從鑄造生產現狀和產量增長趨勢對鑄件需求分析
按照我國國民經濟總體發展規劃設想,90年代我國國民生產總值將以8%~9%速度增長。經濟建設規模會繼續擴大,鑄件出口量也將有所增加,預計我國鑄件產量會繼續增長。同時,由於技術進步因素,如提高鑄件尺寸精度,減薄鑄件壁厚,處長鑄件使用壽命,擴大應用輕合金鑄件,採用工程塑料骯臟沖壓──焊接結構件等,預測鑄件產量以平均每年約4%的速度繼續增長。到2000年,我國鑄件年產量將達到1350萬噸左右。
(2)從重點主機產品發展對鑄件需求分析
──汽車鑄件上升幅度較大,到2000年汽車用種類鑄件年用量將達150萬噸。
──由於建築業的興旺和國家大力發展水、油、氣的管道輸送,鑄鐵管的產量會以較快的速度增長,到2000年將超過230萬噸。其中離心球墨鑄鐵管由於引進的近10套主機相繼投產,到2000年時其產量會超過50萬噸,使其在鑄鐵管中的比例由目前的5%上升到20%~25%。
──鐵道機車、發電設備、冶金礦山和各種專業機械等由於國家投資向基礎設施傾斜而有較大的增長,預計到2000年時的產量比目前產量增長30%以上,鑄件產量也會有所增加。
──農機、內燃機鑄件的產量仍會有穩定的增長,到2000年預計產量會超過200萬噸。
──機床、閥門、液壓鑄件產量也會有一定的增長,由於樹脂砂的應用,該類鑄件出口量會有所增加。機床鑄件佔全部鑄件重量的比例可能仍在7%左右。
(3)從重點主機產品發展對各類鑄造合金需求分析
1)鑄鐵件產量繼續增長,但在鑄件總產量中所佔的比例仍維持在80%~82%左右,其內部的構成比例將產生較大的變化。
──球墨鑄鐵件由於汽車產量的急劇增加和近10套離心球隊墨鑄鐵管生產線的陸續投產,以及它進一步代替部分鑄鋼件和可鍛鑄鐵件而有較大幅度的增長,預計到2000年,我國球隊墨鑄鐵件所佔的比例將超過15%,年產量達200萬噸。
──可鍛鑄鐵件雖在管接頭、緊固件和線路金具等產品上仍有一定的市場,但由於它在汽車行業用量的急劇減少而下降幅度較大。預計到2000年,其比例將下降至2%~3%,年產量為30~40萬噸。
──灰鑄鐵件由於在幾個主要產品,如汽車、柴油機、拖拉機、機床、各種專業機器中仍大量應用,其產量會繼續增長。預計到2000年,年產量900萬噸,它佔全部鑄件重量的比例會稍有下降,在65%左右。
2)非鐵合金鑄件產量和比例上升幅度較大。
──由於未來5~10年內我國小轎車、摩托車和休閑辦公室用品的產量迅速增加,我國鋁合金鑄件和鋁、鋅合金壓鑄件的產量會大幅度增加。預計到2000年,鋁合金鑄件產量有可能達到80萬噸左右,占鑄件總產量的6%,由於受到有色產量的限制,增長速度也將受到制約。
──銅合金鑄件產量變化不大,所佔比例會有所下降。
3)鑄鋼件年產量將下降,約在120萬噸左右,它在全部鑄件中所佔比例會略有下降,但其中合金鑄鋼件的需求將進一步增加,使它佔全部鑄鋼件的比例上升到25%~30%。
(4)國際市場需求分析
近幾年世界鑄件年產量牌穩定時期,一般在7000~7500萬噸,其中球墨鑄鐵件和鋁合金鑄件以較高幅度增長,而一般灰鑄鐵件、可鍛鑄鐵件和鑄鋼件有所下降。由於受能源勞動力價格和環境等因素的影響,今後西方工業發達國家的鑄件產量將會逐漸減少,轉而向發展中國家采購一般鑄件,但同時又會向發展中國家出口高附加值、高技術含量的優質鑄件。如按1990~1993年我國鑄件出口平均每年增長15%計算,至2000年我國鑄件出口量可能達到100萬噸,比現在增長1倍多。
1.3 振興目標
(1)振興總目標
可以設想用十五年或更多一點時間從根本上改變我國鑄造生產的落後狀況,力爭基本上能滿足國家支柱產業──機械工業、汽車工業及高機關報技術產業對高質量鑄件的需求,以及國民經濟基礎設施和人民生活的需求,使我國鑄造工業的總體技術水平接近世界水平。
2000年以前為振興的第一階段。在加速消化吸收引進的工藝技術和裝備的同時,結合我國具體的生產條件和資源情況,積極研究開發鑄造新工藝、新材料、新技術和新裝備,切實解決好鑄造原輔材料的商品化,使其質量與品種適合鑄造技術發展的要求,形成一批在國際市場上具有競爭力的骨幹鑄造生產企業。提高國產鑄造機械和工藝裝備的質量和可靠性,以促進我國鑄造生產的優質、低耗、高效益、少污染,為振興總目標打下基礎。
2001年到2010年為振興的第二階段。主要鑄件產品性能、質量和可靠性達到當時的國際水平,在我國形成比較完整的原輔材料供應體系,以及自主開發的鑄造機械和工藝裝備體系。
(2)近期目標
預計到2000年,我國鑄件產量將達到1350萬噸。主要矛盾是提高鑄件質量檔次、技術經濟效益,以及解決工作條件和環境污染問題。力爭「九五」或更長一些時期內通過市場競爭,優勝劣汰,深化體制改革和宏觀控制,使我國鑄造廠點逐步調整至一個較合理的水平,形成約6000家左右廠點,從業人數為60~80萬人的行業基本隊伍,並使其中1/4成為重點鑄造廠,達到規模經濟。這些重點鑄造廠中的10%(約150家)分別成為各行業的骨幹廠,達到或接近工業發達國家80年代末90年代初的生產技術水平;90%(約1400家)重點鑄造廠達到工業發達國家80年代中的水平。
1.4 近期規模經濟生產發展目標
按產品種類生產指和方式的不同,各類鑄件的骨幹鑄造廠的規模經濟生產發展目標為:
1)大批量流水生產的汽車、內燃機、拖拉機鑄件和鑄鐵管,規模經濟批量為1.5~2萬噸/年•廠以上。其中,某些大型鑄造廠(集團公司)和離心球墨鑄鐵管廠應達到5萬噸/年•廠以上。首先是汽車鑄造待業在鑄件質量、機械化和自動化程度、工藝技術水平、人員素質和環保質量等方面在「九五」期間進一步提高,總體生產水平達到工業發達國家80年代末的水平,一部分達到90年代初的水平,並具有在國際市場上的競爭能力。
2)成批量生產的機床、閥門、鐵道機車和通用的專用的機械類鑄件,規模經濟批量為0.7萬噸/年•廠以上。在技術與裝備上應大力推廣樹脂砂技術,使該類鑄件在內在質量、尺寸精度和表面粗糙度等方面達到當今國際標准,總體生產水平,包括機械化程度,達到工業發達國家90年代初水平。環保質量符合國家標准,建立起該類鑄件的出口基地。
3)單件、小批量生產的重、大型礦山、電站、冶金等機械鑄件,規模經濟批量應在0.7萬噸/年•廠以上。工藝技術和裝備水平、環保質量達到工業發達國家80年代末90年代初的水平,能為國家重大工程項目的關鍵設備提供優質可靠的鑄件,並在國際市場上具有競爭力。
4)批量生產的精密小鑄件(如液壓件、小型壓縮機以及高新技術用鑄件等),應按工藝要求盡可能集中生產,規模經濟批量應達到1000~2000噸/年•廠以上;熔模精鑄件在品種相對集中專業化生產基礎上力求提高經濟規模,達到500噸/年•廠以上。應用當時國際先進水平的工藝技術、材料和裝備,使液壓件毛壞質量問題得到徹底解決,溶模精鑄件的精度和表面粗糙度達到國際同類產品水平。環保質量達到國家標准並建立起部分附加值高的鑄件出口基地。
5)鋁合金鑄件的規模經濟批量應在500~1000噸/年•廠以上。鑄件質量和經濟效益應達到工業先進國家90年代初水平,滿足汽車、儀器儀表等行業的需求,環保質量應達到國家標准。
(3)遠景目標
到2010年,採用適合我國國情的世界上先進的鑄造技術和裝備,形成比較完整的我國鑄造原輔材料供應體系和能自主開發的鑄造機械和工藝裝備體系。鑄件在數量上和質量上能完全滿足機械工業的需求,並有部分中、高檔鑄件出口。調整鑄造廠點到5000點鑄造企業,並使其中60%(約3000家)成為重點鑄造企業,其中30%(約900家)為骨幹企業,其生產技術水平、鑄件產品性能和環保質量等均達到當時國際水平,70%(約2000家)達到工業發達國家20世紀90年代末水平。

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