铸造技术的发展现状与前景探究

铸造技术的发展现状与前景探究

发表时间：2019-08-13T09:23:51.723Z 来源：《中国建筑知识仓库》2019年02期作者：王海帆[导读] 随着我国经济的不断增长，铸造行业已成为推动我国经济发展的重要产业，人们对铸造产品的应用需求也变得日益强烈。铸造技术是在液态金属中通过型腔注入来进行凝固与成形，以此制作出各种各样的金属铸件，这些金属铸件在航空航天、石化、汽车制造、造船、电力等各个领域中进行广泛应用，其对于提高主机性能有着关键性的影响。因此，大力推动我国铸造行业发展，提高铸造技术发展水平，

探究一条独具我国社会主义特色的铸造技术发展之路

1导言

现阶段，我国压铸工业的发展从无到有，时至今日已经成为了一个独立的完整产业。同时我国社会发展对于铝合金的需求也十分的旺盛。在今后工作的开展中，我们首先应该明确铸造技术的发展方向，而后加强先进共性技术的发展与成型。与此同时，各种精密的铸造产品也被广泛应用于各个领域中，大大推动了各个领域的进步与发展，铸造行业更是已经成为推动我国国民经济发展的重要行业。

2铸造技术的发展现状

2.1造型材料

在造型材料上，我国仍旧生产毒性较大、性能较差的呋喃树脂粘结剂，这也导致铸钢件存在严重的热裂倾向，而在铸造低碳钢铸件时，又会出现渗碳、渗硫问题。而对于国外来说，其所生产的呋喃树脂具有更高的环保性，不仅毒性较小，而且有着较快的硬化速度与较高的硬度。我国在黏土砂与自硬砂方面的应用不够均衡，黏土砂多是以煤粉制成的，有着较大的毒性，而国外的自硬沙则是以环保型的呋喃树脂制成，因此能够铸造出表面质量良好的铸件。在冷芯盒制芯方面，我国普遍存在粘膜或使用毒性较大溶剂的问题，该问题会给自然环境带来很大污染，而且涂料的自动化程度较低，只能进行小批量的制作，难以保障涂料质量，旧砂再生回收率只达到30%至60%，而国外的回收率则高达80%以上。

2.2先进模式的液态高压铸造

为了提升高压铸件的质量，同时也为了缩减模具制造的周期与成本，运用CAE技术进行设计制造无疑也是十分理想的选择。由于高圧铸造中所需面对的压力较大且充型时间较短，所以国际范围内对于很多层面的预算精度还有待提升。其中边界条件作为制约预测精度的关键所在，加强边界条件的优化至关重要。通过对高圧铸造过程中的不同因素进行测定，继而得到较为精准的CAE边界条件，以此来优化模具结构以及铸造过程，这便是更为先进的液态高压铸造工艺。国外的很多公司已经就该工艺的改造探索予以了高度的关注，国内对于该技术的探索同样也有很长的路要走。

2.3黑色金属铸造

在黑色金属铸造技术发展上，主要包括铸铁、铸钢以及耐磨材料铸造三个方面，首先在铸铁方面，我国尚未研发出较为稳定的铸造技术来对高性能的球墨铸铁件进行铸造，相比于发达国家，球墨铸铁件中的关键力学性能指标还未达标。此外，我国目前还无法铸造出具有超大断面的球黑铸铁件，对百吨级以上的燃料贮运容器仍旧需要从国外引进。在铸钢方面，尚未建立完善的耐腐蚀双相不锈钢材料铸造体系，对于耐腐蚀双相不锈钢材料的铸造缺乏足够的基础数据，没有掌握其铸造成形机理。在对耐磨材料进行铸造时，我国已经缩短了与国外发达国家之间的差距，万其是在耐磨材料标准上，已经达到国际先进水平，不过少量高锰钢铸件的铸造仍旧无法达到国际标准。由此可见，相比于国外发达国家，我国无论是在铸件质量，还是在铸造工艺上都存在一定差距。

2.4半固态压铸

所谓的半固态压铸实际上就是在液态金属呈凝固状态以前进行有效的搅拌，在一定的冷却速率下获得更高的固体组分浆料。当下具体应用的有搅溶铸造法与流变铸造法，在将近三十年的发展历程中，半固态成型技术由于其独特的优势与广泛的应用前景饱受关注。首先在搅拌的过程中已经有大量的融化潜热消散，所以这有效降低了浇注的温度同时减少了对于相关部件的热冲击。其次半固态金属粘度远高于液态金属，其在内浇道处的流速较低，所以在充填式能够有效的方式喷溅与湍流，这也避免了过多空气的卷入。第三由于半固态金属的收缩较小，所以铸件的质量也会相对提升。最后，由于半固态金属在输送到压室的过程中呈现一种软固体的形态，所以就操作而言也相对简便。

2.5有色金属与合金材料

在有色金属与合金材料铸造技术上，主要包括高温合金铸造、铝合金铸造、镁合金铸造、钛合金铸造、铜合金铸造以及金属基复合材料制造，现阶段我国已能够对复杂单晶叶片进行小批量的生产，不过在产品合格率上却较低。此外，我国尚未研发出铝合金熔体精炼技术，虽然具有丰富的基础理论研究成果，但却缺乏实践。我国还对不同种类的稀土镁合金材料进行了研发，在镁合金材料性能上处于世界领先水平，不过对于大型复杂的镁合金铸件，无论是在理论还是在工艺上都远远不如发达国家。我国还开始尝试高Nb钛铝合金的铸造技术研发，而美国已对钛铝合金进行批量生产与应用。此外，我国对低温钛合金的技术研发时间较短，相比于国外还存在较大差距。

3铸造技术的发展前景

自我国改革开放以来，我国在铸造技术上取得了令世人瞩目的成就，而铸造技术在我国的不断发展过程中，同时高新技术的发展与应用是每一个领域发展的重要推动力。众所周知，压铸件的质量取决于压铸件的压射性能。现代化压铸机在压射控制方面已经能够实现精准的编程，但是在压射过程中也会不可避免的产生一定的偏差。这要求需就压射参数变化的规律予以掌握，同时加强对压铸机的伺服控制，只有如此才能保证压铸机始终处于一种最为合理的状态。与此同时其发展前景必将体现出以下特点：

其一，我国铸造行业的不断发展，必将使铸件的品质不断提高，同时将实现对更加复杂、性能更高的铸件铸造，在高温合金定向凝固、金属基复合材料、高温合金以及输合金铸造等技术上也将得到更进一步的发展与应用，进而有效改善铸件的性能；其二，铸造企业的发展规模将进一步扩大，铸造工艺也将变得更加专业化，从而更好的铸造能力，在自动化技术的应用下，铸造设备的自动化水平也将显著提高，并且在不久的将来，机器人也将引入到铸造行业中，从而使铸件的铸造质量与生产效率都将得到显著提高；其三，利用计算机进行辅助设计与制造将成为铸造行业的未来发展趋势，在材料工程、互联网技术、物联网技术与传感器技术的推动下，铸造技术正逐渐向着智能化、数字化与网络化的方向发展，这些技术使铸造工艺各个工序之间的衔接变得更加合理、有序，显著降低了铸造产品的生产周期，提高了铸造技术在设计与实施过程中的科学性与合理性；

其四，铸造技术在未来发展中将真正实现绿色化，一直以来，铸造行业都是高耗能、高污染行业，人们环境保护意识的增强，使节能减排与开源节流等理念相继被应用到铸造生产之中，从而最大限度的降低铸造技术所产生的能量损耗与环境污染。4结论

总而言之，随着我国铸造技术水平的不断提高，我国铸造行业在未来发展中，必将使越来越多先进的技术手段与铸造设备被应用于其中，以此彻底改善我国铸造行业的发展现状，弥补我国在铸造技术发展中存在的不足，从而使我国真正成为铸造强国，并屹立于世界强者之林。

参考文献：

[1]艾科研,陈卫强,范孝龙.我国挤压铸造技术研究现状及展望[J].民营科技,2018(03):29.

[2]于波,孙逊.铸造技术的发展现状与趋势[J].铸造设备与工艺,2017(02):65-70.