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铸造在中国有多少年历史

发布时间:2022-10-17 11:48:55

A. 中国铸造协会的发展历史

中国铸造协会成立于1986年,是全国铸造企业、地方社团组织及与铸造业务有关的企业、研究设计院所、大专院校等自愿结成的全国唯一经国家民政部登记注册的国家一级铸造行业组织(社团法人),隶属于国务院国资委。中国铸造协会的宗旨是,贯彻执行国家方针政策,维护铸造行业的共同利益,反映会员诉求,通过为政府、会员、企业提供服务,充分发挥政府与企业间的桥梁与纽带作用;协助政府完善行业规范;加强行业自律;加速结构调整,转变发展方式,促进铸造技术进步和产业升级,推动现代铸造产业集群建设,为把中国建设成为铸造强国做出贡献。中国铸造协会具有调查研究、政策建议、组织协调、信息引导、咨询服务、维护权益、行业自律及教育培训等职能。
中国铸造协会拥有以全国千家重点骨干铸造企业为主体的1473个企业法人会员单位和60多个区域性地方铸造行业协会加盟(含6500个间接企业法人会员)的团体会员,合计会员总数8000余家,其铸件产量占全国铸件总产量的70%以上。中国铸造协会秘书处(含分支机构)为常设机构,现有专职工作人员120余人,另聘有专家顾问及行业工作志愿者200余人。 2009年2月,通过ISO 9001质量管理体系认证; 2013年5月,在民政部组织的首批行业组织评估中被评为5A级行业协会; 2011年3月,荣获中国机械工业联合会授予的“全国机械行业先进协会”荣誉称号。

B. 金属铸造的历史

在古代,中国、印度、巴比伦、埃及、希腊和罗马就已经铸造兵器、祭器、艺术品和家庭用具。早期的铸件是用金、银、铜及其合金制作的。青铜器时代是人类文明史上光辉灿烂的一页;以后又出现铸铁件。中国早在战国时期就广泛使用铸铁件,技术传统源远流长。附图是《天工开物》中的铸釜图(见冶金史)。 金属铸造
冶金和铸造是相辅相成的工艺过程,中国古代“冶铸”一词反映了这一事实。尽管后世铸造工艺已发展成机械制造工艺中相对独立的分支学科,但与冶金工艺仍然密不可分。
① 铸铁 铸铁已有悠久的历史,但发展速度缓慢。直到1722年,列奥米尔创制“冲天炉”,并开始用显微镜研究铸铁的组织和断口,情况才发生变化。1734年斯韦登贝里(Svedenberg)所着《铸铁学》(De ferro)问世,对铸铁工艺有了初步的理论认识。1765~1785年间,由于蒸汽机的出现,从18世纪60年代起机器制造业中大量使用铸铁,运输部门也使用铸铁轨,1788年为巴黎自来水厂生产了总长60公里的输水铸铁管。铸铁需求量的增加发展,促进了铸铁的技术进步和理论研究工作。
② 铸钢 钢的熔点高,成分控制(如脱氧等)复杂,直到1740年才出现坩埚法炼钢,开始发展工艺。
③ 铸铝 1886年发明熔盐电解制铝。到20世纪初,铝及其合金的铸造业迅速发展起来,在有色金属铸造中已居首位。而传统的铜合金铸件所占的比例却逐渐减少了。
现在已发展出适应各种需求的金属铸造方法,可以经济地制作复杂形状和各种尺寸的铸件。
金属的铸造性能 包括:①流动性,液态金属充满铸型的能力;②收缩倾向,从液态到固态体积收缩大,易产生缩孔等缺陷,又线性尺寸收缩大,影响铸件的最终尺寸精度;③热裂倾向,有的金属和合金在铸造过程中容易产生裂纹和偏析倾向(见金属的凝固)等。

C. 银元在中国铸造历史和结束时间。

银元在中国铸造历史有2000多年,最早在春秋战国时就产生具有一定形状的银币,随着时代的变迁和外来通商贸易,大拟外银流入,名目繁多,带来了我国银圆图案的升华,开始自铸银圆,后逐步形成各糸列银圆.至今远没有结束时间。

D. 泊头城市名片的泊头铸造

泊头铸造历史悠久,距今已有1300年的历史,享有“中国铸造名城”美誉,是中国近代工业的发源地之一。据明史料记载,“交河东,乃九河之交,十有九涝,黎民多有外出谋生者,以冶铁为最,近至州府郡县远到南洋文丽”。1987年在泊头西部出土的五代十国时期的铁佛,成为泊头铸造史的有力佐证。“打行炉,倒犁铧”,是泊头铸造人上千年传承下来的行内话。当年的手艺人少则十来人,多则二十来人,以扁担、独轮车为工具,带上风箱、炉子等用具,夜行日作,流动作业。千百年来,他们的足迹踏遍大江南北,“哪里有铸造,哪里就有泊头人”的俗话广为流传。如今,这些老手艺人的身影已经隐没在历史的背后,但是他们却为泊头铸造业的发展奠定了坚实的基础。民国二十一年,交河县历史资料这样记载了当年泊头铸造业的繁盛,“县民营生铁厂者约计六百余家,资本总额在三百多万元,工徒不下四五千人,在河北实执冶铁之牛耳”。天津三条石第一个铸造坊秦记铁铺为原东辛店乡西望店人秦玉清创办。上世纪三十年代,泊头人在三条石创办的铸造厂已发展到四十多家,为北方民族工业的发展写下浓墨重彩的一笔。新中国成立后,天津、长春、沈阳、北京等地的铸造厂多由泊头人支撑局面。1970年,泊头为邯邢钢铁基地生产了1800毫米的大阀门,轰动全国,人民日报大幅刊载,时任副总理的李先念同志两次来到泊头视察,称赞“泊头人民有志气”,为泊头铸造增添了一段佳话。近年来,秉承千百年铸造工艺精髓,泊头铸造业得到了长足的发展,年生产能力达100万吨,铸造产品有建筑类、园林类、冶金类、模具类、轻化类、工艺品等类,产品远销30多个国家和地区,年出口量20多万吨,占全国非工业类出口铸件的40%左右。2006年,泊头铸造工艺被列为河北省非物质文化遗产。

E. 中国铸造史

概述
铸造是人类掌握比较早的一种金属热加工工艺,已有约6000年的历史。中国约在公元前1700~前1000年之间已进入青铜铸件的全盛期,工艺上已达到相当高的水平。铸造是指将固态金属溶化为液态倒入特定形状的铸型,待其凝固成形的加工方式。被铸金属有:铜、铁、铝、锡、铅等,普通铸型的材料是原砂、黏土、水玻璃、树脂及其他辅助材料。特种铸造的铸型包括:熔模铸造、消失模铸造、金属型铸造、陶瓷型铸造等。(原砂包括:石英砂、镁砂、锆砂、铬铁矿砂、镁橄榄石砂、兰晶石砂、石墨砂、铁砂等)
早期
中国商朝的重875公斤的司母戊方鼎,战国时期的曾侯乙尊盘,西汉的透光镜,都是古代铸造的代表产品。 早期的铸件大多是农业生产、宗教、生活等方面的工具或用具,艺术色彩浓厚。那时的铸造工艺是与制陶工艺并行发展的,受陶器的影响很大。
发展
中国在公元前513年,铸出了世界上最早见于文字记载的铸铁件-晋国铸型鼎,重约270公斤。欧洲在公元八世纪前后也开始生产铸铁件。铸铁件的出现,扩大了铸件的应用范围。例如在15~17世纪,德、法等国先后敷设了不少向居民供饮用水的铸铁管道。18世纪的工业革命以后,蒸汽机、纺织机和铁路等工业兴起,铸件进入为大工业服务的新时期,铸造技术开始有了大的发展。
近代
进入20世纪,铸造的发展速度很快,其重要因素之一是产品技术的进步 ,要求铸件各种机械物理性能更好,同时仍具有良好的机械加工性能;另一个原因是机械工业本身和其他工业如化工、仪表等的发展,给铸造业创造了有利的物质条件。如检测手段的发展,保证了铸件质量的提高和稳定,并给铸造理论的发展提供了条件;电子显微镜等的发明,帮助人们深入到金属的微观世界,探查金属结晶的奥秘,研究金属凝固的理论,指导铸造生产。

F. 铸造技术在我国什么时候开始

历史学上有石器时代,之后有青铜器时代。铸造技术开始了。

G. 中国的冶炼技术的发展史

中国古文明象征的商周到战国的青铜器,可以说是铸造技术所造就的。从重875公斤的司母戊方鼎、精美的曾侯乙尊盘和大型的随县编钟群,以至大量的礼器、日用器、车马器、兵器、生产工具等,可以看到当时中国已经非常熟练地掌握了综合利用浑铸、分铸、失蜡法、锡焊、铜焊的铸造技术,在冶铸工艺技术上已处于世界领先的地位。而《考工记》中所记载的:“金有六齐。六分其金而锡居一,谓之钟鼎之齐。五分其金而锡居一,谓之斧斤之齐。四分其金而锡居一,谓之戈戟之齐。三分其金而锡居一,谓之大刃之齐。五分其金而锡居二,谓之削杀矢之齐。金、锡半,谓之鉴燧之齐”,是世界上最早的合金配比的经验性科学总结,表明当时中国已认识到合金成分与青铜的性能和用途之间的关系,并已定量地控制铜锡的配比,以得到性能各异,适于不同用途的青铜合金。
2.铸铁冶炼
在很长的一段时间里我们的钢铁冶炼技术是一度领先于世界的,中国冶炼块铁的起始年代在公元前6世纪,古代冶炼技术的演进春秋以前,中国的冶炼技术处于比较原始的阶段,当时使用的冶炼方法称为“块炼法”。当时炼铁使用木炭作燃料,热量少,加上炉体小,鼓风设备差,因此炉温比较低,不能达到铁的熔炼温度,所以炼出的铁是海绵状的固体块,称为“块炼铁”。块炼铁冶炼比较费时,质地比较软,含杂质多,经过锻打成为可以使用的熟铁。钢铁冶炼技术的进一步发展到“块炼渗碳钢”。出土文物表明,中国最迟在战国晚期已经掌握这种最初期的炼钢技术。人们在锻打块炼铁和熟铁的过程中,需要不断地反复加热,铁吸收木炭中的碳份,提高了含碳量,减少夹杂物后成为钢。这种钢组织紧密、碳分均匀,适用于制作兵器和刀具。进一步发展到“百炼钢”技术。人们在打制器物的时候,有意识地增加折叠、锻打次数,一块钢往往需要烧烧打打、打打烧烧,重复很多次,甚至上百次,所以称之为百炼钢。百炼钢碳分比较多,组织更加细密,成份更加均匀,所以钢的品质提高,主要用于制作宝刀、宝剑。
冶炼铸铁的技术比欧洲早。中国铸铁的发明出现在公元前5世纪,而欧洲则迟至公元后的15世纪。由于铸铁的性能远高于块铁,所以真正的铁器时代是从铸铁诞生后开始的。社会发展的历史表明,铸铁的出现是社会生产力提高和社会进步的主要标志。中国从块铁到铸铁发明的过渡只用了约一个世纪的时间,而西方则花费了近三千年的漫长路程。中国古代炼铁技术发展得如此迅速是世界上绝无仅有的。英国着名科学史家贝尔纳说,这是世界炼铁史上的一个唯一的例外。
另一杰出的生铁加工技术是炒钢,它是中国古代由生铁变成钢或熟铁的主要方法,大约发明于西汉后期。其法是把生铁加热成液态或半液态,并不断搅拌,使生铁中的碳份和杂质不断氧化,从而得到钢或熟铁。河南巩县铁生沟和南阳瓦房庄汉代冶铁遗址,都提供了汉代应用炒钢工艺的实物证据。东汉时成书的《太平经》中也说:“有急乃后使工师击治石,求其中铁,烧冶之使成水,乃后使良工万锻之,乃成莫耶。”“莫耶”乃古代宝剑之称。这段文字虽失之疏简,但不难看出,它叙述的是由矿石冶炼得到生铁,再由生铁水经过炒炼,锻打成器的工艺过程。炒钢工艺操作简便,原料易得,可以连续大规模生产,效率高,所得钢材或熟铁的质量高,对中国古代钢铁生产和社会发展都有重要的意义。类似的技术,在欧洲直至十八世纪中叶方由英国人发明。
中国古代的炼钢技术主要是百炼钢。自从西晋刘琨写下“何意百炼钢,化为绕指柔”这一脍炙人口的诗句后,“千锤百炼”、“百炼成钢”便成为人们常用的成语。百炼钢肇始于西汉早期的块炼渗碳钢,其后不断增加锻打次数而成定型的加工工艺。到东汉、三国时,百炼钢工艺已相当成熟。上引《太平经》中的“万锻之,乃成莫邪”,即是其生动的写照。曹操曾令工师制作“百辟利器”,曹丕的《典论·剑铭》中说:“选兹良金(指铁),命彼国工,精而炼之,至于百辟”。刘备曾令“蒲元造刀五千口,皆连环,及刃口刻七十二湅”。《古今注·舆服》亦说:“吴大帝有宝剑三,……一曰百炼,二曰青犊,三曰漏景”。后世这一工艺一直被继承,并不断得到发展。 但是炒钢和百炼钢技术还存在一定缺陷,如炒钢工艺复杂,不容易掌握;百炼钢费工费时。
此外,在1981年经中国学者关洪野等人对513件出土的汉魏时期铁器研究后表明,中国早在两千多年前的汉代就已经发明了球墨铸铁,远远早于发达的欧洲国家。目前,中国学者所做的结论已经得到了国际学术界的承认。
创始于魏晋南北朝时期的灌钢技术,是中国冶金史上的一项独创性发明。陶弘景说:“钢铁是杂炼生柔作刀镰者”,北齐的綦母怀文“造宿铁刀,其法烧生铁精以重柔铤,数宿则成刚”,说的就是灌钢技术。灌钢的工艺过程大致为,将熔化的生铁与熟铁合炼,生铁中的碳份会向熟铁中扩散,并趋于均匀分布,且可去除部分杂质,而成优质钢材。
綦毋怀文发展灌钢法大约在东汉末,可能出现炼钢新工艺“灌钢”法的初始形式。南北朝时,綦毋怀文对这一炼钢工艺进行了重大改进和完善。南朝齐、梁时的陶弘景首先记载了灌钢法,北朝魏、齐间的綦毋怀文曾用这种方法制成十分锋利的“宿铁刀”。綦毋怀文,姓綦毋,名怀文,是中国南北朝时期着名冶金家。他生活在公元6世纪北朝的东魏、北齐间,具体生卒年代历史上缺乏记载,只知道他好“道术”,曾经作过北齐的信州(今四川省奉节县一带)刺史。据史书记载,綦毋怀文的炼钢方法是:“烧生铁精,以重柔铤,数宿则成钢”,就是说,选用品位比较高的铁矿石,冶炼出优质生铁,然后,把液态生铁浇注在熟铁上,经过几度熔炼,使铁渗碳成为钢。由于是让生铁和熟铁“宿”在一起,所以炼出的钢被成为“宿铁”。灌钢法是中国古代炼钢技术上一个了不起的成就。同百炼法或炒炼法比较,其优点1)生铁作为1种渗碳剂,因熔化后温度高,加速向熟铁中渗碳的速度,缩短冶炼时间,提高生产率。(2)熟铁因为碳的渗入而成为钢,生铁由于脱碳也可以变成钢,增加了钢的产量。(3)在高温下,液态生铁中的碳、硅、锰等与熟铁中的氧化物夹杂发生反应,去除杂质,纯化金属组织,提高金属品质。(4)灌钢法操作简便,容易掌握。要想得到不同含碳量的钢,只要把生铁和熟铁按一定比例配合好,加以熔炼,就可获得。3推动中国古代刀剑技术的发展綦毋怀文是一位出色的制刀专家,对前人造刀经验进行研究、比较,经过不断实践,创造一套新的制刀工艺和热处理技术。
綦毋怀文造刀的方法是:先把生铁和熟铁以灌钢法烧炼成钢,做成刃口,然后“以柔铁为刀脊,浴以5牲之溺,淬以5牲之脂”这样做出来的刀称为“宿铁刀”,极其锋利,能够一下子斩断铁甲30札。对于含碳量比较高的钢,理想的淬火介质应该是:当工件在比较高的温度650~400℃,具有较大的冷却速度,在低温300~200℃,具有较慢的冷却速度。这就需要采用双液淬火法。綦毋怀文先用动物尿、后用动物油进行双液淬火,能够造出品质很高的“宿铁刀”。中国早在战国时代就使用了淬火技术,但是长期以来,人们一般都是用水作为淬火的冷却介质。虽然三国时的制刀能手蒲元等人已经认识到:用不同的水作淬火的冷却介质,可以得到不同性能的刀,但仍没有突破水的范围。而綦毋怀文则实现了这一突破,他在制作“宿铁刀”时使用了双液淬火法,即先在冷却速度大的动物尿中淬火,然后再在冷却速度小的动物油脂中淬火,这样可以得到性能比较好的钢,避免单纯使用1种淬火(即单液淬火)的局限。双液淬火法,即在工件的温度比较高的时候,选用冷却速度比较快的淬火介质,以保证工件的硬度;而在温度比较低的时候,则选用冷却速度比较小的淬火介质,以防止工件开裂和变形,使其有一定的韧性。双液淬火法是1种比较复杂的淬火工艺,这在当时没有测温、控温设备的条件下,完全依赖操作及经验,是一个了不起的成就。在綦毋怀文之前,中国古代的钢刀大都用百炼钢制成,这样制作的刀剑虽然性能优异锋利,但也存在不少缺陷,整把刀全部用百炼钢制成,价格昂贵;如一把东汉时期的名钢剑的价钱可以购买当时供7个人吃2年9个月的粮食。
而且百炼钢制作刀剑费时费力。三国时,曹操命有司制作宝刀5把,用了3年时间。为此,綦毋怀文对制刀工艺进行了重大更新。这表明綦毋怀文对钢铁的性能有比较深刻的认识,而且能根据不同的用途合理选择材质,发挥各种材质的优点,节省某些贵重材料,降低成本和费用。1把刀的背部、刃口实际起着不同的作用,因而要求具有不同的性能。
一般来说,刃口主要起刺杀作用,因而要求有比较高的硬度,这样才能保证刀的锋利,所以应该选择含碳量较高、硬度较大的钢来制造。而刀背主要起1种支撑作用,要求有比较好的韧性,使刀在受到比较大的冲击时不致折断,这样就要选择含碳量较低、韧性较大的熟铁。綦毋怀文正是有了上述类似的认识,在制作刀具时才能够将熟铁和钢巧妙的结合起来,将2者恰到好处地用在合适的地方,既满足了钢刀的不同部分的不同要求,又节省大量昂贵钢材,利于钢刀的推广和普及。这种制刀工艺,今天还在沿用。
灌钢技术在宋以后不断被改进,减少了灌炼次数,以至一次炼成。沈括在《梦溪笔谈》卷三说:“世间锻铁所谓钢铁者,用柔铁屈盘之,乃以生铁陷其间,泥封炼之,锻令相入,谓之‘团钢’,亦谓之‘灌钢’”,并说“二三炼则生铁自熟,仍是柔铁”,正反映了灌炼次数的减少。其中把柔铁屈盘起来是为了增加生熟铁的接触面,提高灌钢的效率,并促使碳份分布更均匀;封泥则可以促进造渣,去除杂质,并起保护作用。明代灌钢技术又进一步发展,据《天工开物》卷十四记载,已把柔铁屈盘改为薄熟铁片,进一步增加了生熟铁的接触面,加速“生熟相和,炼成则钢”的进程,泥封亦改为草泥混封。灌钢又称“抹钢”、“苏钢”,其工艺自清至近代仍很盛行。在坩埚炼钢法发明之前,灌钢法是一种最先进的炼钢技术。
由于綦毋怀文和千百万工匠的辛勤劳动,使中国古代冶金技术自立于世界之林。因此,当我们研究和总结古代科学技术成就的时候,不应该忘记綦毋怀文的功绩。这是中国冶金史上的一项杰出成就和伟大创新,在世界炼钢史上占有一定地位。4灌钢法的进一步革新灌钢法的出现,使钢的产量和品质大大提高,为隋唐以后生产力的大幅度增长提供了条件。后来,灌钢法又不断发展。宋代又把生铁片嵌在盘绕的熟铁条中间,用泥巴把炼钢炉密封起来,进行烧炼,效果更好。明代又有改进,把生铁片盖在捆紧的若干熟铁薄片上,使生铁液可以更好均匀地渗入熟铁之中。不用泥封而用涂泥的草鞋遮盖炉口,使生铁可从空气中得到氧气而更易熔化,从而提高冶炼的效率。明中期以后,灌钢法更进一步发展为苏钢法以熟铁为料铁,置于炉中,而将生铁板放在炉口,当炉温升高到1300℃左右,生铁板开始熔化时,既用火钳夹住生铁板左右移动,并不断翻动料铁,使料铁均匀地淋到生铁液;这样,既可产生很好的渗碳作用,又可产生剧烈的氧化作用,使铁和渣分离,生产出含渣少而成份均匀的钢材。直到现今,在芜湖、湘潭、重庆、威远等地人们还在使用;可见其影响的深远。在17世纪以前,中国的炼钢技术长期居于世界领先地位,受到各国地普遍赞扬。公元1世纪时,罗马博物学家在其名着《自然史》中说:“虽然铁的种类很多,但没有一种能和中国来的钢相媲美。”

H. 熔模精密铸造发展历史

我国铸造行业的现状
(1)我国铸造行业的基本情况
据有关资料分析估计,我国有各类铸造厂点约2万余家,从业人数约120多万人,年产铸件1200万吨左右,铸件产值超过400亿元,居世界第二位,1994年出口铸件约55万吨,总值3.3亿美元。从产业结构看,现有大量从属于主机生产厂或公司的铸造分厂或铸造车间;也有在推行专业化生产过程中发展起来的一大批独立的专业铸造厂(以工艺专业化为主);还有改革开放以来乡镇建立的为数众多的小型铸造厂点。就规模和水平而言,既有工艺先进、机械化程度高、年产铸件达数万吨的大型铸造厂;也有工艺落后、设备简陋、基本上手工操作,年产铸件百吨的小铸造厂。全员劳动生产率,以铸铁件为例全国平均水平为8~10吨/人 年左右。一般铸造厂的铸铁件与铸钢件每吨能耗分别为550~650公斤标准煤与900~1000公斤标准煤。近十年来,通过技术改造,一批企业有了较大的进步和改观,形成一批具有先进水平的铸造骨干生产厂,但总体来说,我国铸造成业仍面临着经济效益差,铸件质量低,能源、材料消耗高,劳动条件恶劣,环境污染等严重问题。
1989—1992年统计分析表明,市场对铸件的需求呈上繁荣昌盛趋势,我国铸件产量按合金种类分,铸铁件占81%~83%,铸钢件占13%~15%,非铁合金铸件占3.5%~4.5%。熔模精铸件年产量17万吨,压铸件年产量约25万吨,占2%。
1994年我国各类铸件的产量见表1—1—1,各类铸件产量在各地区颁的情况见表1─1─2。
(2)近5—10年来我国铸造行业的技术进步和发展变化
随着改革开放,以及“七五”、“八五”的技术改造,使我国铸造行业发生了不少变化。铸造工艺、技术水平和铸件质量水平在总体上比前10年有了一定的提高,出现了一批具有国际80年代水平的重点骨干铸造厂。我国铸造行业的技术进步和发展变化主要表现在:
1)新装备的应用提高了我国铸造生产机械化水平。
──机床、石油、通用和重型机械等行业的成批量生产已先后引进80多条树脂砂生产线。同时国内开发装备了5~20吨/时能力的树脂砂技术和装备的应用形成了一批以树指砂工艺为主的铸造生产,提高了铸造生产的技术水平,使我国大中型铸件的尺寸精度达到CT9—11级,表面粗糙达Ra12.5~50μm,其质量接近国际80年代水平。目前我国已形成年产70多万吨的树脂砂铸件生产能力,并能成功地生产出150吨重的树脂砂铸钢件。国内部分工厂已能适应国际市场要求,用树脂砂工艺生产出口的机床铸件和其他铸件。
——汽车、内燃机等行业的大批量流水生产中已先后引进冲造型线31条。在消化吸收的基础上,国内自主开发研制气冲造型机和线29台(条)。由于这些自动造型线投入生产并采用了优质细钢丸清理,在我国形成了一批采用先进工艺大指生产铸件的厂点,使部份铸造厂生产的缸体、缸盖和箱体等铸件的尺寸精度达到ISOCT6—8级,表面粗糙度达到Ra12.5~25μm,接近国外同类铸件的质量水平。此外,我国还先后引进垂直和水平分型的高压、射压、挤压和静压以及“V”法等先进的造型生产线70多条,这对提高我国高强度薄壁铸件的质量水平起到了显着的促进作用。
──消失模工艺由于尺寸精度高(可达0.2mm以内),表面光洁(Ra5~6μm),生产成本低,投资省等优点,近几年在欧美等国已得到较快的发展。我国已应用消失模技术生产汽车用铝合金进气管,以及阀门、管件等铸铁件。
──铸铁管待业先后引进约10套直径1m以下中型球墨铸铁管离心铸造成套设备,每个工厂形成3~5万吨/年的生产能力。同时国内已研制开发出球墨铸铁管的水冷金属型离心机和多种配套辅机,预计在今后2~3年内我国离心球墨铸铁管的年产量将会迅速增加。
──重型机械行业引进AOD与VOD等炉外精炼技术与设备,有自动控制的80吨大型电弧炉等先进装备,大大地提高了高级合金铸钢件的内在质量。
──近几年我国共引进各类制芯机110多台(套)。我国已能批量生产各种类型、型号的热芯盒机、壳芯机。三乙胺法的冷芯盒装备和制芯单元经过消化吸收已研制成功或投入使用。制芯水平有了很大提高。
──近几年引进压铸机100多台,并自行研制成功1.6万Kn的压铸机。铝压铸件水平也有了很大提高。
2)新材质的研制应用提高了整机的使用寿命和可靠性。
──我国富有的稀土资源在铸造生产中得到广泛的应用。稀土镁球墨铸铁已在汽车、柴油机,以及其他机械产品中大量应用。稀土中碳低合金铸钢和耐热铸钢在机械和冶金产品中得到良好应用,并获得可观的技术经济效益。
──高强度、高弹性模数的灰铸铁已成功地应用于机床铸件,提高了机床的精度;高强度薄壁灰铸铁件铸造技术的应用,使最薄壁厚仅4~6毫米的缸体、缸盖铸件的本体断面硬度差HB<30,组织细密均匀。
──蠕墨铸铁已在汽车排气管和大马力柴油机缸盖上应用,使汽车排气管的使用寿命提高了4~5倍,达到10万里以上。
──高磷、含硼和钒钛等耐磨铸铁已在机床导轨、缸盖和活塞环上大量应用,使其耐磨性和使用寿命提高了1~2倍;高铬和低铬抗磨铸铁已在耐磨件上大量应用,使用寿命比原材质分别提高8~10倍和2~3倍。
──研制出ZL206高温耐热铝合金和ZM6耐热高强稀土镁合金等新型航空材料。
3)新工艺和新技术的推广应用促进了铸造技术水平及铸件内在和外观质量的提高。
──经过十多年的研制和攻关,已形成我国自己的孕育剂、球化剂和蠕化剂系列,逐步形成按国爱标准商品化供应三剂的生产基地,有力地促进了我国铸铁件内在质量的提高。
──近几年开发和推广了各种先进的铸铁熔炼设备,从而进一步提高了铁液温度,减少铁液氧化。外热式热风(风温500~600)冲天炉已开始在我国应用,使铁液温度达到1500。冲天炉──电炉双联熔炼工艺已在大批量流水及批量生产中较广泛应用。
──在缸体、缸盖等高强度薄壁铸件等方面的大批量流水生产中应用了过滤网技术,改善了铸件内在质量,减少了渣孔缺陷。
──金属型覆砂铸造技术在柴油机曲轴上得到了成功的应用,它有效地提高了曲轴的质量和成品率。
──成功地生产出60万千瓦的汽轮机高中压缸体,12.5~17万千瓦水轮机不锈钢叶片,毛重330吨的大型铸钢件,以及毛重5吨、净重2.7吨的大型铝合金铸件。
──热芯盒、壳芯、冷芯盒等先进的树脂砂制芯工艺技术已在汽车、内燃机、拖拉机、机床等行业的铸件上得到较普遍应用,大大提高了铸件的尺寸精度。
──国内已成功地开发出水平连续铸造技术和装备,并生产出60~200和40x40~200x200的墨铸铁和灰铸铁型材。该材质具有组织致密、强度高、耐压、尺寸精度高和表面光洁等一系列优点。
──我国精铸技术有了长足的进步,采用近净形技术生产出无余量航空发动机叶片,达到国际80年代水平。目前生产的不锈钢精铸件能力已达1万吨/年,其尺寸精度和表面粗糙度达到国际水平,满足出口要求。
4)原辅材料的供应开始有了好转。
铸造原辅材料的质量和供应长期以来一直制约着我国铸造业的发展和铸件质量的提高。经过广大铸造工作者四十多年的呼吁和艰苦奋斗,此局面开始有所好转。
──对铸造用原砂、膨润土等资源进行了较系统的调研和基础工作。在统一规划下,内蒙大林、巴胡塔、东西都昌、河南郑庵、福建东山、平潭等30多个采砂场全部实现了原砂的水洗,使原砂的含泥量低于0.8%。目前这些采砂场的水洗砂年产量达150~200多万吨,擦洗砂年产量为50多万吨。
──我国已能批量生产和商品化供应树脂砂造型和制芯用各种树脂、硬化剂及辅料,以及商品化供应复膜树脂砂。
──涂料、结合剂等各种辅助材料已有了引进和商品化生产供应,为今后系统发展奠定了基础。
──生产高温优质铁液所需的铸造焦已在我国初步建成生产基地,形成一定的指规模,为稳定球墨铸铁件和高强度灰铸铁件的质量创造了有利条件。
5)先进的测试手段和电子技术在铸造生产中得到应用和发展。
──近年来在许多重点待业的骨干铸造厂点较多地采用直读光谱仪和热分析仪,快速且有效地控制了炉前金属液万分和杂质元素会计师,采用声频、声速等测试方法控制铸件的质量,保证了铸件内在质量的可靠和稳定。
──三坐标测量仪已在少数大型铸造厂开始应用,有效地保证了模具、芯盒及至铸件的尺寸精度。
──电子计算机已在铸造生产中得到应用。目前已用于生产管理和各种数据处理,生产过程自动化控制,以及铸造工艺辅助设计等领域。
──机械手和机器人在铸造生产的落砂、清理工序,以及压铸熔模精铸中开始得到应用。
1.2 市场需求分析
(1)从铸造生产现状和产量增长趋势对铸件需求分析
按照我国国民经济总体发展规划设想,90年代我国国民生产总值将以8%~9%速度增长。经济建设规模会继续扩大,铸件出口量也将有所增加,预计我国铸件产量会继续增长。同时,由于技术进步因素,如提高铸件尺寸精度,减薄铸件壁厚,处长铸件使用寿命,扩大应用轻合金铸件,采用工程塑料肮脏冲压──焊接结构件等,预测铸件产量以平均每年约4%的速度继续增长。到2000年,我国铸件年产量将达到1350万吨左右。
(2)从重点主机产品发展对铸件需求分析
──汽车铸件上升幅度较大,到2000年汽车用种类铸件年用量将达150万吨。
──由于建筑业的兴旺和国家大力发展水、油、气的管道输送,铸铁管的产量会以较快的速度增长,到2000年将超过230万吨。其中离心球墨铸铁管由于引进的近10套主机相继投产,到2000年时其产量会超过50万吨,使其在铸铁管中的比例由目前的5%上升到20%~25%。
──铁道机车、发电设备、冶金矿山和各种专业机械等由于国家投资向基础设施倾斜而有较大的增长,预计到2000年时的产量比目前产量增长30%以上,铸件产量也会有所增加。
──农机、内燃机铸件的产量仍会有稳定的增长,到2000年预计产量会超过200万吨。
──机床、阀门、液压铸件产量也会有一定的增长,由于树脂砂的应用,该类铸件出口量会有所增加。机床铸件占全部铸件重量的比例可能仍在7%左右。
(3)从重点主机产品发展对各类铸造合金需求分析
1)铸铁件产量继续增长,但在铸件总产量中所占的比例仍维持在80%~82%左右,其内部的构成比例将产生较大的变化。
──球墨铸铁件由于汽车产量的急剧增加和近10套离心球队墨铸铁管生产线的陆续投产,以及它进一步代替部分铸钢件和可锻铸铁件而有较大幅度的增长,预计到2000年,我国球队墨铸铁件所占的比例将超过15%,年产量达200万吨。
──可锻铸铁件虽在管接头、紧固件和线路金具等产品上仍有一定的市场,但由于它在汽车行业用量的急剧减少而下降幅度较大。预计到2000年,其比例将下降至2%~3%,年产量为30~40万吨。
──灰铸铁件由于在几个主要产品,如汽车、柴油机、拖拉机、机床、各种专业机器中仍大量应用,其产量会继续增长。预计到2000年,年产量900万吨,它占全部铸件重量的比例会稍有下降,在65%左右。
2)非铁合金铸件产量和比例上升幅度较大。
──由于未来5~10年内我国小轿车、摩托车和休闲办公室用品的产量迅速增加,我国铝合金铸件和铝、锌合金压铸件的产量会大幅度增加。预计到2000年,铝合金铸件产量有可能达到80万吨左右,占铸件总产量的6%,由于受到有色产量的限制,增长速度也将受到制约。
──铜合金铸件产量变化不大,所占比例会有所下降。
3)铸钢件年产量将下降,约在120万吨左右,它在全部铸件中所占比例会略有下降,但其中合金铸钢件的需求将进一步增加,使它占全部铸钢件的比例上升到25%~30%。
(4)国际市场需求分析
近几年世界铸件年产量牌稳定时期,一般在7000~7500万吨,其中球墨铸铁件和铝合金铸件以较高幅度增长,而一般灰铸铁件、可锻铸铁件和铸钢件有所下降。由于受能源劳动力价格和环境等因素的影响,今后西方工业发达国家的铸件产量将会逐渐减少,转而向发展中国家采购一般铸件,但同时又会向发展中国家出口高附加值、高技术含量的优质铸件。如按1990~1993年我国铸件出口平均每年增长15%计算,至2000年我国铸件出口量可能达到100万吨,比现在增长1倍多。
1.3 振兴目标
(1)振兴总目标
可以设想用十五年或更多一点时间从根本上改变我国铸造生产的落后状况,力争基本上能满足国家支柱产业──机械工业、汽车工业及高机关报技术产业对高质量铸件的需求,以及国民经济基础设施和人民生活的需求,使我国铸造工业的总体技术水平接近世界水平。
2000年以前为振兴的第一阶段。在加速消化吸收引进的工艺技术和装备的同时,结合我国具体的生产条件和资源情况,积极研究开发铸造新工艺、新材料、新技术和新装备,切实解决好铸造原辅材料的商品化,使其质量与品种适合铸造技术发展的要求,形成一批在国际市场上具有竞争力的骨干铸造生产企业。提高国产铸造机械和工艺装备的质量和可靠性,以促进我国铸造生产的优质、低耗、高效益、少污染,为振兴总目标打下基础。
2001年到2010年为振兴的第二阶段。主要铸件产品性能、质量和可靠性达到当时的国际水平,在我国形成比较完整的原辅材料供应体系,以及自主开发的铸造机械和工艺装备体系。
(2)近期目标
预计到2000年,我国铸件产量将达到1350万吨。主要矛盾是提高铸件质量档次、技术经济效益,以及解决工作条件和环境污染问题。力争“九五”或更长一些时期内通过市场竞争,优胜劣汰,深化体制改革和宏观控制,使我国铸造厂点逐步调整至一个较合理的水平,形成约6000家左右厂点,从业人数为60~80万人的行业基本队伍,并使其中1/4成为重点铸造厂,达到规模经济。这些重点铸造厂中的10%(约150家)分别成为各行业的骨干厂,达到或接近工业发达国家80年代末90年代初的生产技术水平;90%(约1400家)重点铸造厂达到工业发达国家80年代中的水平。
1.4 近期规模经济生产发展目标
按产品种类生产指和方式的不同,各类铸件的骨干铸造厂的规模经济生产发展目标为:
1)大批量流水生产的汽车、内燃机、拖拉机铸件和铸铁管,规模经济批量为1.5~2万吨/年•厂以上。其中,某些大型铸造厂(集团公司)和离心球墨铸铁管厂应达到5万吨/年•厂以上。首先是汽车铸造待业在铸件质量、机械化和自动化程度、工艺技术水平、人员素质和环保质量等方面在“九五”期间进一步提高,总体生产水平达到工业发达国家80年代末的水平,一部分达到90年代初的水平,并具有在国际市场上的竞争能力。
2)成批量生产的机床、阀门、铁道机车和通用的专用的机械类铸件,规模经济批量为0.7万吨/年•厂以上。在技术与装备上应大力推广树脂砂技术,使该类铸件在内在质量、尺寸精度和表面粗糙度等方面达到当今国际标准,总体生产水平,包括机械化程度,达到工业发达国家90年代初水平。环保质量符合国家标准,建立起该类铸件的出口基地。
3)单件、小批量生产的重、大型矿山、电站、冶金等机械铸件,规模经济批量应在0.7万吨/年•厂以上。工艺技术和装备水平、环保质量达到工业发达国家80年代末90年代初的水平,能为国家重大工程项目的关键设备提供优质可靠的铸件,并在国际市场上具有竞争力。
4)批量生产的精密小铸件(如液压件、小型压缩机以及高新技术用铸件等),应按工艺要求尽可能集中生产,规模经济批量应达到1000~2000吨/年•厂以上;熔模精铸件在品种相对集中专业化生产基础上力求提高经济规模,达到500吨/年•厂以上。应用当时国际先进水平的工艺技术、材料和装备,使液压件毛坏质量问题得到彻底解决,溶模精铸件的精度和表面粗糙度达到国际同类产品水平。环保质量达到国家标准并建立起部分附加值高的铸件出口基地。
5)铝合金铸件的规模经济批量应在500~1000吨/年•厂以上。铸件质量和经济效益应达到工业先进国家90年代初水平,满足汽车、仪器仪表等行业的需求,环保质量应达到国家标准。
(3)远景目标
到2010年,采用适合我国国情的世界上先进的铸造技术和装备,形成比较完整的我国铸造原辅材料供应体系和能自主开发的铸造机械和工艺装备体系。铸件在数量上和质量上能完全满足机械工业的需求,并有部分中、高档铸件出口。调整铸造厂点到5000点铸造企业,并使其中60%(约3000家)成为重点铸造企业,其中30%(约900家)为骨干企业,其生产技术水平、铸件产品性能和环保质量等均达到当时国际水平,70%(约2000家)达到工业发达国家20世纪90年代末水平。

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