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我國鑄鋼件行業發展及趨勢分析

2018-12-8 來源:搜狐 閱讀:241

大型鑄鋼件因其體積大、質量大,且工況條件苛刻,需要承受高溫、高壓、強沖擊、強腐蝕、強輻射工作環境,質量要求越來越高。大型鑄鋼件的制造是國家裝備制造的基礎,是衡量一個國家制造業發展水平的重要標志。

應用領域

大型鑄鋼件廣泛用于電站、石油化工、冶金、船舶等裝備及裝備制造業。如核電中的不銹鋼主泵泵體,汽輪機缸體,水電組的葉輪、葉片、上冠、下環,火電機組中的氣缸體件,大型冶金設備中的軋機機架、車L輥、大型軸承座等。這些大型鑄鋼件的制造直接關系到國家重點工程項目的質量、安全及進度,對于國計民生具有重要的意義。

目前,我國大型鑄鋼件的生產取得了長足的進步,但產品品質仍存在明顯的不足,已經能夠生產一些大型鑄鋼件,但經常會受到質量問題的困擾。仍不具備生產高端產品的技術能力,而一些發達國家在大型鑄鋼件制造技術上對中國嚴格保密,甚至嚴格限制產品出口,致使大型鑄鋼件在很大程度上已成為制約國民經濟發展的瓶頸。

特征

1、優點

1)鑄鋼件冶金制造適應性和可變性強,可以選擇不同的化學成分和組織控制,適應于各種不同工程的要求;可以通過不同的熱處理工藝在較大的范圍內選擇力學性能和使用性能,并有良好的焊接性能和加工性能。

2)鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結構性強,因而提高了工程可靠性。再加上減輕重量的設計和交貨期短等優點,在價格和經濟性方面具有競爭優勢。

3)鑄鋼件的重量可在很大的范圍內變動。重量小者可以是僅幾十克的熔模精密鑄件,而大型鑄鋼件的重量可達數噸、數十噸乃至數百噸。

2、缺點

(1)組織不均勻。液態金屬注入鑄模后與模壁首先接觸的一層液態金屬因溫度下降最快,因此很快凝固成為較細晶粒。隨著與模壁距離的增加,模壁影響逐漸減弱,晶體沿與模壁相垂直的方向生長成彼此平行的柱狀晶體。在鑄件的中心部位,散熱已無顯著的方向性,且可自由地朝各個方向生長直至彼此接觸,故形成等軸晶區。由此可見,鑄件內的組織是不均勻的,一般說來,晶粒比較粗大。

(2)組織不致密。液態金屬的結晶以樹枝生長方式進行,樹枝間的液態金屬最后凝固,但樹枝間很難由金屬液體全部填滿,造成鑄件普遍存在不致密性。此外,注入模中的液態金屬在冷卻中及凝固中如體積收縮而未獲足夠的補充,也可形成疏松甚至縮孔。鑄鐵件中的石墨往往以較大尺寸的片狀、球狀或其他形狀出現,也可看成是一種不致密組織。

(3)表面粗糙。表面一般來說比較粗糙,不能與機加工表面相比,形狀也較復雜。

大型鑄鋼件的發展趨勢

目前國內鑄鋼領域的發展趨勢包括以下幾個方面:

(1)鋼液熔煉,向高純度鋼液技術發展,嚴格控制熔煉過程,控制 S、P 和夾雜物含量。采用鋼液的精煉提高鋼液質量。

(2)在鑄造工藝設計過程中,采用計算機模擬技術,應模擬鑄件的澆注、凝固過程,從而優化鑄造工藝,提高鑄件質量。

(3)緊跟機械行業裝備領域轉型發展的需求,積極主動地研發新材料鑄件,逐步取代進口,提高中國鑄鋼件生產整體水平。

(4)加強產業結構調整與優化,形成合理經濟規模。

(5)加強技術進步,提高技術創新能力,開展高端鑄件的材料及制造工藝的研究。

(6)開展綠色鑄造技術,提高清潔化生產水平,提高鑄鋼件生產過程后處理工序的機械化與智能化操作水平。

與工業發達國家相比,目前我國大型鑄鋼件生產在產品品種、工藝水平、質量等級以及制造裝備等整體水平方面均存在著較大差距。由于大型鑄鋼件質量要求極高,因此,大型鑄鋼件的冶金技術在向高純度鋼液技術發展,成分均勻性、內部缺陷、尺寸精準度等控制技術需提高;大型鑄鋼件生產技術向高端化發展