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我国铸钢件行业发展及趋势分析

2018-12-8 来源:搜狐 阅读:589

大型铸钢件因其体积大、质量大,且工况条件苛刻,需要承受高温、高压、强冲击、强腐蚀、强辐射工作环境,质量要求越来越高。大型铸钢件的制造是国家装备制造的基础,是衡量一个国家制造业发展水平的重要标志。

应用领域

大型铸钢件广泛用于电站、石油化工、冶金、船舶等装备及装备制造业。如核电中的不锈钢主泵泵体,汽轮机缸体,水电组的叶轮、叶片、上冠、下环,火电机组中的气缸体件,大型冶金设备中的轧机机架、车L辊、大型轴承座等。这些大型铸钢件的制造直接关系到国家重点工程项目的质量、安全及进度,对于国计民生具有重要的意义。

目前,我国大型铸钢件的生产取得了长足的进步,但产品品质仍存在明显的不足,已经能够生产一些大型铸钢件,但经常会受到质量问题的困扰。仍不具备生产高端产品的技术能力,而一些发达国家在大型铸钢件制造技术上对中国严格保密,甚至严格限制产品出口,致使大型铸钢件在很大程度上已成为制约国民经济发展的瓶颈。

特征

1、优点

1)铸钢件冶金制造适应性和可变性强,可以选择不同的化学成分和组织控制,适应于各种不同工程的要求;可以通过不同的热处理工艺在较大的范围内选择力学性能和使用性能,并有良好的焊接性能和加工性能。

2)铸钢材料的各向同性和铸钢件整体结构性强,因而提高了工程可靠性。再加上减轻重量的设计和交货期短等优点,在价格和经济性方面具有竞争优势。

3)铸钢件的重量可在很大的范围内变动。重量小者可以是仅几十克的熔模精密铸件,而大型铸钢件的重量可达数吨、数十吨乃至数百吨。

2、缺点

(1)组织不均匀。液态金属注入铸模后与模壁首先接触的一层液态金属因温度下降最快,因此很快凝固成为较细晶粒。随着与模壁距离的增加,模壁影响逐渐减弱,晶体沿与模壁相垂直的方向生长成彼此平行的柱状晶体。在铸件的中心部位,散热已无显著的方向性,且可自由地朝各个方向生长直至彼此接触,故形成等轴晶区。由此可见,铸件内的组织是不均匀的,一般说来,晶粒比较粗大。

(2)组织不致密。液态金属的结晶以树枝生长方式进行,树枝间的液态金属最后凝固,但树枝间很难由金属液体全部填满,造成铸件普遍存在不致密性。此外,注入模中的液态金属在冷却中及凝固中如体积收缩而未获足够的补充,也可形成疏松甚至缩孔。铸铁件中的石墨往往以较大尺寸的片状、球状或其他形状出现,也可看成是一种不致密组织。

(3)表面粗糙。表面一般来说比较粗糙,不能与机加工表面相比,形状也较复杂。

大型铸钢件的发展趋势

目前国内铸钢领域的发展趋势包括以下几个方面:

(1)钢液熔炼,向高纯度钢液技术发展,严格控制熔炼过程,控制 S、P 和夹杂物含量。采用钢液的精炼提高钢液质量。

(2)在铸造工艺设计过程中,采用计算机模拟技术,应模拟铸件的浇注、凝固过程,从而优化铸造工艺,提高铸件质量。

(3)紧跟机械行业装备领域转型发展的需求,积极主动地研发新材料铸件,逐步取代进口,提高中国铸钢件生产整体水平。

(4)加强产业结构调整与优化,形成合理经济规模。

(5)加强技术进步,提高技术创新能力,开展高端铸件的材料及制造工艺的研究。

(6)开展绿色铸造技术,提高清洁化生产水平,提高铸钢件生产过程后处理工序的机械化与智能化操作水平。

与工业发达国家相比,目前我国大型铸钢件生产在产品品种、工艺水平、质量等级以及制造装备等整体水平方面均存在着较大差距。由于大型铸钢件质量要求极高,因此,大型铸钢件的冶金技术在向高纯度钢液技术发展,成分均匀性、内部缺陷、尺寸精准度等控制技术需提高;大型铸钢件生产技术向高端化发展

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