中国铸造现状
铸造是一种直接把金属液制成各种机械零件毛坯的方法,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。
铸造又分为:1、普通砂型铸造,又称砂铸,翻砂,砂型铸造的方法又可分为:湿型砂
机器造型方法、自硬树脂砂造型制芯、水玻璃砂造型制芯、干型和表干型、实型铸造、负压
造型、手工造型等。2、特种铸造,按造型材料又可分为以天然矿产砂石为主要造型材料的
特种铸造(如熔模铸造、泥型铸造、壳型铸造、负压铸造、实型铸造、陶瓷型铸造,消失模
铸造等)和以金属为主要铸型材料的特种铸造(如金属型铸造、压力铸造、连续铸造、低压
铸造、离心铸造等)两类。
虽然我国有着悠久的铸造历史,但如今的我国是一个铸造大国,却称不上一个铸造强国。
总体上看,我国铸造领域的学术研究并不落后,很多研究成果居国际先进水平,但转化
为现实生产力的少。国内铸造生产技术水平高的仅限于少数骨干企业,行业整体技术水平落
后,铸件质量低,材料、能源消耗高,经济效益差,劳动条件恶劣,污染严重。具体表现在,
模样仍以手工或简单机械进行模具加工;铸造原辅材料生产供应的社会化、专业化、商品化
差距大,在品种质量等方面远不能满足新工艺新技术发展的需要;铸造合金材料的生产水平、
质量低;生产管理落后;工艺设计多凭个人经验,计算机技术应用少;铸造技术装备等基础
条件差;生产过程手工操作比例高,现场工人技术素质低;仅少数大型汽车、内燃机集团铸
造厂采用先进的造型制芯工艺,大多铸造企业仍用震压造型机甚至手工造型,制芯以桐油、
合脂和粘土等粘结剂砂为主。大多熔模铸造厂以水玻璃制壳为主;低压铸造只能生产非铁或
铸铁中小件,不能生产铸钢件;用EPC技术稳定投入生产的仅限于排气管、壳体等铸件,
生产率在30型/h以下,铸件尺寸精度和表面粗糙度水平低;虽然建成了较完整的铸造行
业标准体系,但多数企业被动执行标准,企业标准多低于GB(国标)和ISO(国际标准),有的
企业废品率高达30%;质量和市场意识不强,仅少数专业化铸造企业通过了ISO 9000认证。
结合铸造企业特点的质量管理研究十分薄弱。近年开发推广了一些先进熔炼设备,提高了金
属液温度和综合质量,如外热式热风冲天炉开始应用,但为数少,使用铸造焦的仅占1%。
一些铸造非铁合金厂仍使用燃油、焦炭坩埚炉等落后熔炼技术。冲天炉—电炉双联工艺仅在
少数批量生产的流水线上得以应用。少数大、中型电弧炉采用超高功率(600~700kVA/t)
技术。
而发达国家总体上铸造技术先进、产品质量好、生产效率高、环境污染少、原辅材料已
形成商品化系列化供应,如在欧洲已建立跨国服务系统。生产普遍实现机械化、自动化、智
能化(计算机控制、机器人操作)。铸铁熔炼使用大型、高效、除尘、微机测控、外热送风无
炉衬水冷连续作业冲天炉,普遍使用铸造焦,冲天炉或电炉与冲天炉双联熔炼,采用氮气连
续脱硫或摇包脱硫使铁液中硫含量达0.01%。
在熔模铸造蜡料方面,以往,工业发达国家回收模料大多只用作浇道,而不用来压制蜡
模。这不仅浪费大量宝贵的自然资源,而且废蜡的堆放和处理也成问题。充分利用废旧模料,
不但节省资源,降低成本,而且大大减少废弃物排放,符合循环经济的发展方向,也是精铸业可
持续发展的一个重要方面。所以,自20世纪90年代以来,美、欧各国也逐渐改变原有的传
统习惯,将精铸生产厂家废弃的模料或回收模料,经特殊的净化处理,再按用户不同需求调
整成分,模料性能经严格检验合格后出厂,这就是所谓“回收-再生”模料(ReclaimWax),
广泛用来压制民用和商业精铸件所用的蜡模。据报道,目前回收-再生蜡在国外售价仅2~3.5
美元/kg甚至更低,大量使用后,模料成本节省35%~66%,经济效益和社会效益显著。现在,
还有的模料生产厂家将熔模铸造生产厂脱出的模料收集起来,统一集中进行回收-再生处理,
然后再销售给熔模铸造厂,反复使用几次后,再收回处理。而目前,国内树脂基模料回收处
理主要采用静置沉降法将蜡液与粉尘和水分离。这种方法处理过程耗时长,效率低,沉降物
不密实,收得率有限,处理效果也不尽人意。特别值得指出的是,许多精铸厂家为了降低成
本,模料长期反复使用,从不更换,以致灰分越积越多,严重影响模料纯净程度和性能。尤
其严重的是,绝大多数厂家对模料中灰分含量从不进行检测,对灰分含量严重超标这一事实
视而不见。许多精铸厂在线使用的模料,经随机检测,灰分含量经常超过国际公认的标准要
求(<0.05%)的10~20倍!蒸气脱蜡后残留在型壳中尚未脱尽的“脏蜡”,当型壳焙烧至900℃
左右,便形成深褐色树脂状残渣粘附在型壳表面当温度更高氧气充足时,这些残渣进一步氧
化、燃烧,形成淡黄色粉末,附着于型壳表面。显然,无论哪种形态的灰分,都是非金属夹
杂物的主要来源之一。铸件喷砂后,暴露出各种形态的凹坑和孔洞类铸造缺陷。可见模料中
灰分含量高,无疑是目前影响我国精铸件产品质量的重要因素之一,也是产品上档次的严重
障碍,已经成为我国精铸业发展的一大隐忧。
因此,作为一名铸造从事者,我们应清楚认识到我国铸造技术与国外的差距,不断的学
习国外的先进技术,在提高产量、利润的同时,还要提高产品的科技含量,提高附加值,更
要降低对材料、能源的消耗,提高废料的回收率,走低消耗高回报的可持续发展的道路,不
但要把我国建设成铸造大国,更要建设成铸造强国。
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