熔模精密铸造发展史？

(1)中国铸造行业基本情况

根据相关数据的分析估算，我国现有铸造场地2万多个，从业人员约654.38+0.2万人，年产铸件约654.38+0.2万吨，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。从产业结构来看，有大量隶属于主机厂或公司的铸造分厂或车间；在推进专业化生产的过程中也发展了大量独立的专业代工厂(主要以工艺专业化为主)；还有大量改革开放以来在乡镇建立的小代工厂。从规模和水平上看，有技术先进、机械化程度高的大型铸造厂，年产铸件数万吨；也有技术落后，设备简单，基本靠手工操作的小铸造厂，年产铸件100吨。整体劳动生产率，以铸铁件为例，全国平均水平约为8~10吨/人·年。一般铸造厂每吨铸铁件和铸钢件的能耗分别为550 ~ 650kg标准煤和900 ~ 1000kg标准煤。近十年来，通过技术改造，一批企业有了很大的进步和提高，形成了一批先进的铸造骨干生产厂，但从总体上看，我国铸造行业仍面临着经济效益差、铸件质量低、能耗物耗高、劳动条件差、环境污染严重等问题。

1989-1992的统计分析表明，铸件的市场需求正在蓬勃发展。按合金类型分，我国铸件产量占81%~83%，铸钢件占13%~15%，有色合金铸件占3.5%。熔模铸造年产量654.38+0.7万吨，压铸年产量约25万吨，占2%。

1994期间全国各种铸件产量见表1-1，各地区各种铸件产量见表1-2。

(2)中国铸造工业近5-10年的技术进步与发展。

随着改革开放以及“七五”和“八五”技术改造，中国铸造工业发生了许多变化。铸造工艺、技术水平和铸造质量水平较之前的10年有了一定程度的提高，涌现出一批具有80年代国际水平的重点铸造厂。中国铸造工业的技术进步和发展主要表现在:

新设备的应用提高了我国铸造生产的机械化水平。

-80多条树脂砂生产线已在机床、石油、通用和重型机械行业投入批量生产。同时，我国5~20吨/小时能力的树脂砂技术和设备的应用，形成了一批以树指砂技术为主的铸件生产，提高了铸件生产的技术水平，使我国大中型铸件尺寸精度达到CT9-11，表面粗糙度达到Ra12.5~50μm，质量接近80年代国际水平。目前，我国已形成年产70多万吨树脂砂铸件的生产能力，成功生产树脂砂铸钢件150吨。国内一些工厂已能满足国际市场的要求，用树脂砂工艺生产出口机床铸件和其他铸件。

-31冲压线已引入汽车、内燃机等行业的大批量流水生产。在消化吸收的基础上，我国自主开发了29台空气冲击成型机和生产线。随着这些自动造型线的投产和优质细钢丸的清理，国内形成了一批生产工艺先进铸件的工厂，使一些铸造厂生产的缸体、缸盖、箱体等铸件尺寸精度达到ISOCT 6-8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，我国还引进了纵横分型高压、注射压力、挤压静压、“V”法等70多条先进的成型生产线，对提高我国高强度薄壁铸件的质量水平发挥了显著作用。

──由于消失模铸造具有尺寸精度高(可达0.2毫米)、表面光滑(Ra5～6 μm)、生产成本低、投资少等优点，近年来在欧美得到迅速发展。中国应用消失模铸造技术生产汽车用铝合金进气管，以及阀门、管件等铸铁件。

-铸铁管已引进直径1m以下中型球墨铸铁管离心铸造成套设备约10套，各厂产能3-5万吨/年。与此同时，中国还开发了水冷金属离心机和各种辅机。预计在未来2~3年内，我国离心球墨铸铁管的年产量将迅速增加。

——重机行业引进了AOD、VOD等炉外精炼技术和设备，拥有自动控制的80吨大型电弧炉等先进设备，大大提高了高级合金钢铸件的内在质量。

——近年来，我国引进各种制芯机110多台套。中国已经可以批量生产各种类型和型号的热箱机和壳芯机。三乙胺法冷芯盒设备和制芯机组经消化吸收后已研制成功或投入使用。制芯水平大幅提升。

——近年来引进压铸机100多台，自主研发成功16000 Kn压铸机。铝压铸的水平也有了很大的提高。

2)新材料的开发和应用提高了整机的使用寿命和可靠性。

中国丰富的稀土资源广泛应用于铸造生产。稀土镁球墨铸铁已广泛应用于汽车、柴油机等机械产品中。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了很好的应用，并取得了可观的技术经济效益。

高强度、高弹性模量的灰铸铁已成功应用于机床铸件，提高了机床精度；高强度薄壁灰铸铁铸造技术的应用，使缸体和缸盖铸件的缸体断面硬度差最薄处只有4~6 mm HB

-蠕墨铸铁已用于汽车排气管和大功率柴油机气缸盖，使汽车排气管的使用寿命提高了4-5倍，达到10万里以上。

高磷硼钒钛耐磨铸铁已广泛应用于机床导轨、气缸盖和活塞环，耐磨性和使用寿命提高了1~2倍；高铬和低铬耐磨铸铁已广泛应用于耐磨件，其使用寿命分别是原材料的8~10倍和2~3倍。

——研制出ZL206高温耐热铝合金、ZM6耐热高强度稀土镁合金等航空新材料。

3)新技术的推广应用，促进了铸造技术水平和铸件的内外质量。

经过十几年的研发，我国形成了自己的孕育剂、球化剂、蠕化剂系列，逐步形成了按国家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。

——近年来，各种先进的铸铁冶炼设备得到开发和推广，进一步提高了铁水温度，减少了铁水氧化。外置式热风冲天炉(风温500~600)已在国内应用，使铁水温度达到1500。冲天炉-电炉双联熔炼工艺已广泛应用于大批量生产。

——滤网技术应用于缸体、缸盖等高强度薄壁铸件的批量生产，提高了铸件内在质量，减少了渣孔缺陷。

──覆膜砂金属型铸造技术已成功应用于柴油机曲轴，有效地提高了曲轴的质量和成品率。

——成功生产汽轮机高中压缸体60万千瓦、水轮机不锈钢叶片12.5 ~ 17万千瓦、毛重330吨的大型铸钢件、毛重5吨净重2.7吨的大型铝合金铸件。

-热芯盒、壳芯盒、冷芯盒等先进的树脂砂制芯技术已广泛应用于汽车、内燃机、拖拉机、机床等行业的铸件，大大提高了铸件的尺寸精度。

——我国研制成功水平连铸技术和设备，生产出60~200和40×40 ~ 200×200断面的墨铸铁和灰铸铁。这种材料具有结构致密、强度高、耐压、尺寸精度高、表面光滑等一系列优点。

我国熔模铸造技术有了很大进步，采用近净成形技术生产航空发动机叶片，无余量，达到80年代国际水平。目前，不锈钢熔模铸件生产能力达到654.38+0万吨/年，尺寸精度和表面粗糙度达到国际水平，满足出口要求。

4)原辅材料供应开始好转。

铸造原辅材料的质量和供应长期制约着我国铸造工业的发展和铸件质量的提高。经过铸造工人40多年的呼吁和艰苦奋斗，这种情况开始好转。

——对铸造用原砂、膨润土等资源进行了系统调查和基础工作。在统一规划下，大林、八户塔、东厂场、正安、福建东山、平潭等30多个采砂场均实现了原砂淘洗，使原砂含泥量低于0.8%。目前，这些采砂场的洗砂年产量为1.50 ~ 200万吨，擦洗砂年产量在50万吨以上。

——中国已能批量生产和商品化供应树脂砂造型和制芯用的各种树脂、硬化剂和辅助材料，并商品化供应覆膜砂。

-各种辅助材料，如涂料和粘合剂，已经进口并商业化，为未来的系统开发奠定了基础。

——生产高温优质铁水所需的铸造焦在国内已初步建成生产基地，形成一定规模，为稳定球墨铸铁件和高强度灰铸铁件质量创造了有利条件。

5)先进的检测手段和电子技术在铸造生产中得到应用和发展。

——近年来，直读光谱仪和热分析仪在许多重点失业的重点铸造厂得到了广泛应用，对炉前熔融金属和杂质元素的会计进行了快速有效的控制，通过音频、声速等检测手段控制铸件质量，保证了铸件内在质量的可靠性和稳定性。

三坐标测量仪已在少数大型铸造厂得到应用，有效地保证了模具、芯盒乃至铸件的尺寸精度。

——电子计算机已应用于铸造生产。目前，它已经应用于生产管理和各种数据处理、生产过程自动控制以及铸造工艺辅助设计等领域。

-机械手和机器人已用于铸件生产中的落砂和清理过程，以及压铸的熔模铸造。

1.2市场需求分析

(1)基于铸件生产现状和产量增长趋势的铸件需求分析。

根据中国国民经济总体发展规划，九十年代中国国民生产总值将以8%~9%的速度增长。经济建设规模将继续扩大，铸件出口量也将增加。预计中国的铸件产量将继续增加。同时，由于技术进步因素，如提高铸件尺寸精度、降低铸件壁厚、延长铸件使用寿命、扩大轻合金铸件应用、使用工程塑料冲焊结构件等，预计铸件产量将继续以年均4%左右的速度增长。到2000年，我国铸件年产量将达到1350万吨左右。

(2)从关键主机产品开发看铸件的需求分析。

汽车铸件大幅增加。到2000年，汽车铸件的年消费量将达到654.38+50万吨。

——由于建筑业的繁荣和国家大力发展水、油、气的管道运输，铸铁管产量将以较快的速度增长，到2000年将超过230万吨。其中，由于引进主机近10台，到2000年离心球墨铸铁管产量将超过50万吨，在铸铁管中的比重将由目前的5%提高到20%~25%。

——由于国家投资向基础设施倾斜，铁路机车、发电设备、冶金矿山和各种专业机械大幅增加。预计到2000年，产量将比目前增加30%以上，铸件产量也将增加。

——农业机械和内燃机铸件产量仍将稳步增长，预计到2000年产量将超过200万吨。

——机床、阀门、液压铸件的产量也会有一定程度的增长，由于树脂砂的应用，这类铸件的出口量会增加。机床铸件占铸件总重量的比例可能还在7%左右。

(3)从关键主机产品开发看各种铸造合金的需求分析。

1)铸铁件产量继续增加，但其在铸件总产量中的比重仍保持在80%~82%左右，其内部成分比例将发生较大变化。

-球墨铸铁件由于汽车产量的急剧增加和近65，438+00套离心队墨铸铁管生产线的连续生产而大幅增加，并进一步取代了部分铸钢件和可锻铸铁件。预计到2000年，中国队的墨水铸铁件比重将超过15%，年产量200万吨。

虽然可锻铸铁在管接头、紧固件、电路配件等产品上仍有一定市场，但在汽车行业的消费量已大幅减少。预计到2000年，其比重将降至2%~3%，年产量为30 ~ 40万吨。

灰铸铁件仍广泛应用于汽车、柴油机、拖拉机、机床和各种专业机械等几大产品中，产量还将继续增加。预计到2000年，年产量将达到900万吨，占全部铸件重量的比重将略有下降，约为65%。

2)有色合金铸件产量和比重大幅增加。

-由于未来5~10年我国汽车、摩托车和休闲办公用品产量的快速增长，我国铝合金铸件和铝锌合金压铸件产量将大幅增长。预计到2000年，铝合金铸件产量可能达到80万吨左右，占铸件总产量的6%。由于有色产量的限制，增速也会受到限制。

-铜合金铸件的产量不会有太大变化，但所占比重会降低。

3)铸钢件年产量将减少，约为654.38+0.2万吨，其在所有铸件中的比重将略有下降，但对合金钢铸件的需求将进一步增加，使其在所有铸钢件中的比重上升至25%~30%。

(4)国际市场需求分析

近年来，世界铸件年产量稳定，一般在7000万~ 7500万吨之间，其中球墨铸铁件和铝合金件增长幅度较大，一般灰铸铁件、可锻铸铁件和铸钢件有所减少。由于能源、劳动力价格和环境的影响，西方工业化国家的铸件产量会逐渐减少，他们会从发展中国家采购普通铸件，但同时会向发展中国家出口高附加值、高技术含量的优质铸件。如果从1990年到1993年中国铸件出口年均增长率为15%，到2000年中国铸件出口量可能达到100万吨，比现在高出1倍以上。

1.3振兴目标

(1)振兴的总体目标

可以想象，要从根本上改变我国铸造生产的落后状况，力争基本满足国家支柱产业——机械工业、汽车工业和高新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要，使我国铸造工业的整体技术水平接近世界水平，还需要十五年甚至更长的时间。

2000年以前，是第一阶段的振兴。在加快消化吸收引进技术和设备的同时，结合我国具体的生产条件和资源，积极研发铸造新工艺、新材料、新技术和新设备，有效解决铸造原辅材料的商品化，使其质量和品种满足铸造技术发展的要求，形成一批在国际市场上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，从而促进我国铸造生产的优质、低耗、高效、少污染，为振兴总体目标奠定基础。

第二个振兴阶段是2001到2010。主要铸造产品的性能、质量和可靠性达到当时国际水平，在国内形成了较为完整的原辅材料供应体系和自主研发的铸造机械及工艺装备体系。

(2)近期目标

预计到2000年，中国的铸造产量将达到1350万吨。主要矛盾是提高铸件质量、技术经济效益，解决劳动条件和环境污染问题。力争在“九五”或更长时期内，通过市场竞争、优胜劣汰、深化体制改革和宏观调控，使我国铸造场地逐步调整到更合理的水平，形成6000个左右、从业人员60万至80万的铸造场地基本队伍，使其中的1/4成为重点铸造厂，实现规模效益。这些重点代工厂中的10%(约150)成为各行业的骨干工厂，达到或接近80年代末90年代初工业化国家的生产技术水平。90%(约1400)的重点代工厂达到了80年代中期工业化国家的水平。

1.4规模经济生产的近期发展目标

根据产品生产手段和方法的不同，各种铸件的骨干铸造厂规模经济生产的发展目标是:

1)汽车、内燃机、拖拉机铸件、铸铁管大批量生产，规模经济批量1.5 ~ 2万吨/年？工厂上方。其中，一些大型铸造厂(集团公司)和离心球墨铸铁管厂应达到5万吨/年？工厂上方。首先，失业汽车铸造厂在“九五”期间在铸造质量、机械化自动化、工艺水平、人员素质、环保素质等方面都有了进一步的提高。总体生产水平已达到发达国家80年代末的水平，部分达到90年代初的水平，在国际市场上具有竞争力。

2)批量生产的机床、阀门、铁路机车、通用特种机械铸件，规模经济70万吨/年？工厂上方。树脂砂技术要在工艺和设备上推广，使这类铸件在内部质量、尺寸精度、表面粗糙度等方面达到现行国际标准，整体生产水平包括机械化达到发达国家九十年代初的水平，环保质量达到国家标准，并建立了这类铸件的出口基地。

3)矿山、电站、冶金等重型、大型机械铸件。，单件小批量生产的，应该生产7000吨/年？工厂上方。技术装备水平和环保质量达到发达国家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，在国际市场上具有竞争力。

4)精密小型铸件(如液压元件、小型压缩机、高科技铸件等)的批量生产。)应根据工艺要求尽可能集中，规模经济批量应达到1000~2000吨/年？工厂上方；熔模铸造在相对集中和专业化生产的基础上，努力提高经济规模，达到500吨/年？工厂上方。通过应用当时国际先进的技术、材料和设备，彻底解决了液压件质量粗糙的问题，熔模铸件的精度和表面粗糙度达到了同类产品的国际水平。环保质量达到国家标准，建立了一些高附加值的铸件出口基地。

5)铝合金铸件的规模经济批量应为500~1000吨/年？工厂上方。铸件的质量和经济效益应达到90年代初先进工业国家的水平，满足汽车、仪表等行业的需要，环保质量应达到国家标准。

(3)长期目标

到2010，采用适合我国国情的先进铸造技术和装备，形成较为完整的铸造原辅材料供应体系和能够自主开发的铸造机械与技术装备体系。铸件的数量和质量完全能满足机械行业的需要，部分中高档铸件出口。将铸造企业调整到5000家，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。他们的生产技术水平、铸造产品性能和环保质量达到了当时的国际水平，70%(约2000辆)达到了90年代后期工业化国家的水平。