A. 央企鑄造公司有哪些
央企鑄造公司包括中國鑄造行業協會內的多家企業。
一、中國鑄造行業的央企概況
在中國,鑄造行業有著重要的地位,央企鑄造公司更是行業的領軍力量。這些企業依託強大的資金、技術優勢和豐富的管理經驗,在國內鑄造市場上扮演著重要角色。
二、部分央企鑄造公司介紹
1. 中國鑄造集團有限公司:作為鑄造行業的龍頭企業,該公司長期致力於高端鑄造產品的研發和生產,擁有先進的鑄造工藝和技術。
2. 中國機械鑄造總公司:該公司是機械鑄造領域的領軍企業,主要從事大型鑄件的生產和鑄造材料的研發。擁有強大的研發團隊和現代化的生產線。
3. 中國鋼鐵鑄造股份有限公司:作為鋼鐵鑄造行業的代表,該公司專注於鋼鐵鑄件的生產和銷售,產品廣泛應用於多個領域。
三、央企鑄造公司的特點與優勢
央企鑄造公司通常具有雄厚的資金實力和技術儲備,能夠承擔大型、復雜的鑄造項目。它們擁有先進的生產設備和技術,能夠保證產品的質量和性能。此外,這些企業還具有較強的研發能力,能夠不斷推出新的鑄造技術和產品,滿足市場的需求。同時,它們還享有國家政策支持和市場優勢,使其在國內外市場上具有較強的競爭力。
四、總結
央企鑄造公司是鑄造行業的重要組成部分,具有強大的實力和優勢。它們在推動中國鑄造行業的發展中起到了重要作用。這些公司通過技術創新和市場拓展,不斷提升自身的競爭力,為中國鑄造行業的繁榮做出了重要貢獻。
B. 我國鑄造技術的現狀及飛展趨勢
鑄造是金屬成形的一種最主要方法,它是熱加工的基礎。鑄造的歷史與華夏文明的歷史一樣悠久,我們的祖先在4000多年前就鑄造出了「三星堆」那樣精美的青銅器,其技術水平令人嘆為觀止,然而到了現代,作為全球鑄件產量第一大國,中國的鑄造水平卻落後於發達國家。
找全國鑄件訂單、球墨鑄鐵件、采購鑄件、鑄造廠接單、咨詢鑄造技術問題,就來
鑄件訂單網
一 我國鑄造業的概況
我國鑄件產量從2000年起超越美國已連續6年位居世界第一,其中2004年為2242萬噸,2005年估計為2600萬噸,鑄件年產值超過2500億元,鑄件產量佔世界總產量的1/4之多,已成為世界鑄造生產基地。根據全球主要鑄件生產國2004年的產量統計可以看出,十大鑄件生產國可分為兩類。一類是發展中國家,雖然產量大,但鑄件附加值低,小企業多,從業人員隊伍龐大,黑色金屬比重大。另一類是發達國家,如日本、美國及歐洲等,他們採用高新技術主要生產高附加值鑄件。
發達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環境污染小、原輔材料已形成系列化。歐洲已建立跨國服務系統,生產實現機械化、自動化、智能化。生產過程從嚴執行技術標准,鑄件廢品率約為2%—5%。重視用信息化提升鑄造工藝設計水平,普遍應用軟體進行充型凝固過程模擬和工藝優化設計。
從批量和勞動生產率看,歐、美、日的優勢很大,日本的勞動生產率是人均年產鑄件140噸,我國估計約為20噸,相差7倍。我國人工成本低於1美元/小時,與發達國家相差幾十倍,因而出口鑄件具有優勢。但近年來材料價格猛漲,使我國出口鑄件在材料成本方面的優勢消失殆盡。在產品質量和檔次方面,我們遠落後於發達國家。近年我國鑄件出口雖有所增長,但出口只佔我國總產量的97%,佔世界鑄件市場流通量不到8%,總體增速緩慢,表現為質量較差、價格低。長期以來,出口的鑄件以中低檔產品為主,各類管件、散熱器、廚具及浴具佔到36%。一些出口鑄件雖可達到國際標准,但要達到歐美客戶標准還有距離。
在國內,鑄造業是關系國計民生的重要行業,是汽車、石化、鋼鐵、電力、造船、紡織、裝備製造等支柱產業的基礎,是製造業的重要組成部份。在機械裝備中,鑄件占整機重量的比例很高,內燃機佔80%、拖拉機佔50%—80%、液壓件、泵類機械佔50%—60%。汽車中的關鍵部件幾乎全部鑄造而成;冶金、礦山、電站等重大設備都依賴於大型鑄鍛件,鑄件的質量直接影響著整機的質量和性能。
我國鑄造生產企業主要分布在東部,西部產量較少。目前全國鑄造企業約有24000家、從業人員約120多萬。從產業結構看,既有從屬於主機生產廠的鑄造分廠或車間,也有專業鑄造廠,還有大量的鄉鎮鑄造廠。就規模和水平而言,既有工藝先進、機械化程度高、年產數萬噸鑄件的大型鑄造廠,如重型行業、汽車行業、航空工業的一些先進的鑄造廠;也有工藝落後、設備簡陋、手工操作,年產鑄件百餘噸的小型鑄造廠。
二 我國鑄造業存在的問題
我國鑄造行業的技術水平比發達國家落後約20年,無法滿足國民經濟快速發展的需要。技術落後、設備陳舊、能耗和原材料消耗高、環境污染嚴重以及工人作業環境惡劣等問題,已經成為行業的共識。
具體表現在:
(1)工藝水平低,鑄件質量差
①鑄件加工餘量大。由於缺乏科學的設計指導,工藝設計人員憑經驗難以控制變形問題,鑄造的加工餘量一般比國外大1—3倍。加工餘量大,鑄件的能耗和原材料消耗嚴重,加工周期長,生產效率低,已成為制約行業發展的瓶頸。
②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結束後,在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問題。
③鑄件裂紋問題嚴重。
④澆注系統設計不合理。由於設計不當,存在卷氣、夾雜等缺陷,導致鑄件出品率和合格率低。
⑤模擬軟體應用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產的一個必要環節,在國外,如果沒有計算機模擬技術,就拿不到訂單。我國的鑄造業計算機模擬起步較早,雖然核心計算部分開發能力較強,但整體軟體包裝能力較差,導致成熟的商業化軟體開發遠落後於發達國家,相當一部分鑄造企業對計算機模擬技術望而卻步,缺乏信任。目前這種局面雖有所好轉,但在購買了鑄造模擬軟體的企業中,能夠發揮其作用的還不多見,急需對企業員工進行軟體應用培訓。
⑥普通鑄件的生產能力過剩,高精密鑄件的製造依然困難,核心技術和關鍵產品仍依賴進口。
(2)能耗和原材料消耗高
我國鑄造行業的能耗占機械工業總耗能的25%—30%,能源平均利用率為17%,能耗約為鑄造發達國家的2倍。我國每生產1噸合格鑄鐵件的能耗為550—700公斤標准煤,國外為300—400公斤標准煤,我國每生產1噸合格鑄鋼件的能耗為800—1000公斤標准煤,國外為500—800公斤標准煤。據統計,鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的55%—70%。中國鑄件毛重比國外平均高出10%—20%,鑄鋼件工藝出品率平均為55%,國外可達70%。
(3)環境污染嚴重、作業環境惡劣
我國除少數大型企業如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等 生產設備精良、鑄造技術先進、環保措施基本到位以外,多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落後、一般很少顧及環保問題。上世紀80年代,政府對規模小、技術水平低、污染嚴重的企業進行了專業化調整,提高了企業的集約化程度,但鑄造生產的粗放型特徵沒有得到根本改變。生產現場環境惡劣、作業條件差、技術落後、粗放式生產的鑄造企業佔90%以上;1998年在匈牙利舉辦的第63屆世界鑄造會議上頒發了環境保護獎,獲獎鑄造廠中沒有一個在中國,這與中國的鑄造大國地位極不相稱。我國鑄造業的環境問題還表現在對自然資源的超量消耗上。
鑄造生產中爐料主要是生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等 、型砂、芯砂主要是原砂、粘土、煤粉、樹脂等粘結劑、固化劑、舊砂等 的運輸、混砂、造型、制芯、烘烤、熔化、澆注、冷卻、落砂、清理和後處理等工序,就其作業內容來講是在機械振動和雜訊中進行,有的還在高溫如熔化、澆注 中作業,有的產生刺激性氣味,粉塵作業環境更是惡劣。在我國鑄造車間每生產1噸鑄件,約散發50公斤粉塵,熔煉和澆注工序排放廢渣200公斤、廢氣20立方米,造型和清理排廢砂約13—15噸。以年產2200萬噸鑄件計,每年排污物總量為:廢渣440萬噸、廢砂近1650萬噸、廢氣4億立方米。這些數據足以說明我國鑄造行業環境問題的嚴峻程度,採用高技術實現綠色鑄造是當前需要重點解決的關鍵問題。
C. 中國鑄造在國際上的地位如何呢
只要設計動手不動腦的,我國都能排第一
據相關數據資料顯示證明:我國的鑄造機械產業在「十一五」期間的產業規模躍居世界首位。這是我國鑄造業在「十一五」期間取得的偉大成績,證明了我國鑄造業在過去五年的發展還是有一定的成績存在。據了解,「十一五」期間,我國鑄造機械產業佔全國GDP的比重已經超過9%,在全國工業中德比重從原來的16.6%提高到20.3%。鑄造機械工業的總銷售額達到1.5萬美元,超過了美國和日本,一躍成為世界第一,為了我國鑄造機械以後的發展奠定了良好的發展基礎,並且成為我國重工業的支撐。
D. 中國與發達國家在鑄造技術方面的差距有哪些地方
中國雖然與發達國家在鑄造技術方面有一定的差距,但是現在差距越來越小。
全球信息技術飛速發展,機械製造業尤其是裝備製造業的現代化水平高速提升,中國精密鑄造業當清醒認識自己的歷史重任和與發達國家的現實差距,大膽利用現代科學技術及管理的最新成果,認清'只有實現高新技術化才能跟上時代步伐'的道理,把握現代精密鑄造技術的發展趨勢,採用先進適用技術,實施可持續發展戰略,立足現實又高瞻遠矚,以振興和發展中國鑄造業的累累碩果來奠定中國現代工業文明進程的堅實基礎。
據國際模協秘書長羅百輝介紹,我國精密鑄造模具不但把國內頂級的客戶吸引過來,而且吸引了北美通用、美國克萊斯勒等世界級汽車巨頭眼光,他們已經多次派專家來內地公司考察,大家彼此都有合作的意向。我國模具出口到歐洲的汽車油底盤壓鑄模由於價格優勢強、設計先進、製作精湛得到外商認可,一再追加訂單。
越來越多的優質精密鑄造模具飄洋過海,這些模具共同特點是用料考究、製作精良、尺寸精度高、符合客戶標准要求、使用壽命和鑄件質量達到國際先進水平,同時具有明顯的價格優勢。
我國出口的精密鑄造模具目前集中在歐洲、北美、日本、韓國等地,部分企業的出口模具量已佔總產值30%以上。從國家的宏觀政策、行業發展、國際和國內的市場容量看,大型精密復雜精密鑄造模具和壓鑄模具的國際、國內的市場巨大,僅世界汽車工業巨頭美國克萊斯勒一家在中國尋找模具設計製造意向的模具訂單有3億元人民幣,只要合作公司技術設備實力就有可能拿到訂單,因此投資大型精密模具項目有理論和實踐根據。
E. 中國鑄造產品的在國際上的競爭力怎麼樣,,,最好有數據比較。。急!!!!
1. 中國鑄造業現狀
中國是當今世界上最大的鑄件生產國家,據資料介紹,我國鑄造產品的產值在國民經濟中約佔1%左右。最近幾年,鑄件進出口貿易增長較快,鑄件的產量已達到9%左右。我國鑄造廠點多達2萬多個,鑄造行業從業人員達120萬之多。「長三角」地區的鑄件產量佔全國的1/3,該地區主要以民營企業為主,汽車和汽車零部件行業的發展有力地拉動了鑄造行業的發展。萬豐奧特是亞洲最大的鋁合金車輪企業,年產值超過10億元,出口額達6 000美元。崑山富士和機械有限公司生產汽車發動機和制動系統的鑄件,年產量達4萬t,銷售收入5.5億元。華東泰克西是一個先進的現代化氣缸體鑄件生產企業,具有年產1 00萬件
轎車氣缸體鑄件能力。山西是鑄造資源大省,有豐富的生鐵、煤炭、鋁鎂、電力、勞力資源、使山西的鑄造產業有得天獨厚的優勢,具有500個鑄造企業,80%為民營企業。山西國際、河津山聯、山西華翔年產量分別達4萬t、2萬t、12萬t。「東三省」有一汽集團、哈飛集團等骨幹汽車企業帶動了汽車鑄件產量的增長。一汽集團鑄造公司,已經形成40萬t鑄件的生產能力。遼寧北方曲軸有限公司,到「十一五」末將形成年產15萬台發動機、100萬件曲軸、產值20億的曲軸生產基地。「珠江三角洲」壓鑄行業發達,有700多個壓鑄企業,年產量達20萬t。東風日產、廣州本田、廣州豐田和零部件企業有力帶動了壓鑄業的發展,轎車氣缸體、氣缸蓋的壓鑄件產量逐年增長。
2. 國外鑄造業現狀
近幾年來,全球鑄造業持續增長,2004年鑄件產量比上一年度增長8.4%,中國生產鑄件2242萬t,全球排名第一,比上一年增長23.6%。全球十大鑄件生產國的產量與增長率見表1。從表1可見,2004年中國的鑄件產量約佔全球鑄件產量的1/4。巴西鑄件產量增長最快,達到25.8%。增長率超過2位數的國家有巴西、中國、墨西哥、印度,都是發展中國家。而發達國家的鑄件增長率普遍較低。美國鑄件產量自2000年以來,已經退居到第2位。2004年美國鑄件總產量為1231萬t,其中灰鐵件佔35%、球鐵件佔33%、鑄鋼件佔8.4%、鋁合金件佔16%。從需求上看,球鐵鑄件和鋁鑄件的需求在增長。2003年進口鑄件占總需求的1 5%,進口鑄件的價格比美國國內低20%~50%。近年來因鑄造環保要求高、能源消耗大、勞動力昂貴等原因,美國大型汽車公司生產普通汽車鑄件的鑄造廠紛紛關閉,逐步將鑄件的生產轉向中國、印度、墨西哥、巴西等發展中國家。日本的鑄造業不景氣,其從業人員在減少。2004年日本鑄件總產量為639萬t,其中灰鐵件佔42%、球鐵件佔30%、鑄鋼件佔4%、鋁合金件佔21%。從需求上看,球鐵鑄件和鋁鑄件的需求在增長。日本鑄造界在技術創新方面作了大量工作,開發了球型低膨脹鑄造砂、高減振鑄鐵材料、中硅耐熱球鐵等材料。其真空壓鑄的鑄件能焊接和熱處理,半固態鑄造生產用於汽車鋁輪轂,提高了強度和伸長率。鎂合金壓鑄進一步發展,並取代重力鑄造,其性能提高,成本降低。
3. 汽車鑄造技術的發展方向
汽車技術正向輕量化、數值化、環保化方面發展。據有關資料報道,汽車自重每減少10%,油耗可減少5.5%,燃料經濟性可提高3%-5%,同時降低排放10%左右。鑄件輕量化主要有兩個途徑。一是採用鋁、鎂等非鐵合金鑄件,美國2003年統計有2/3的鋁鑄件用於汽車上,每車達到107 kg。二是減小鑄件壁厚、設計多零件組合鑄件,生產薄壁高強度復合鑄件,並減少加工餘量,生產近終形鑄件。隨著汽車技術的快速發展,為縮短鑄件生產准備周期和降低新產品開發的風險,要求採用快速制模技術、計算機模擬模擬、三維建模、數控技術。而清潔生產、廢物再生是鑄造業的發展趨勢,降低能耗是其持續發展的主題。我國汽車鑄造業必須走高效、節能、節材、環保和綠色鑄造之路,因為國家和社會要求嚴厲管控汽車鑄造業的能源消耗大戶和污染大戶,以利改善鑄造業熱、臟、累的勞動密集型行業員工的勞動環境。
4. 汽車鑄造技術發展趨勢
國內外汽車鑄造技術發展趨勢很多,現僅簡介一些在汽車行業大量流水線生產中的鑄件技術及發展趨勢。
4.1 砂型鑄造成形技術
潮模造型經過手工緊實一震擊+壓實緊實→高壓+微震緊實→氣沖緊實→靜壓緊實幾個發展階段。靜壓造型技術的實質是「氣中預緊實+壓實」,其有以下優點:鑄型輪廓清晰,表面硬度高且均勻,拔模斜度小,型板利用率高,工藝裝備磨損小,鑄型表面粗糙度低,鑄型型廢率低。因此,是目前最新、最先進的造型工藝,並已成為當今的主流緊實工藝。目前,高壓造型和單一氣沖造型已逐漸被靜壓造型所替代,原先高壓造型線和氣沖造型線的主機已逐漸更新為靜壓造型主機,新建鑄造廠均首選採用靜壓造型技術。當前,國外比較有名的製造靜壓造型設備的廠家有德國的KW公司、HWS公司和義大利薩威力公司。國內汽車鑄造廠家大都選用 HWS公司或KW公司製造的設備,如一汽鑄造公司、東風汽車鑄造廠、上海聖德曼鑄造公司、華東泰克西、山西三聯、廣西玉柴、無錫柴油機廠等。
4.2 近凈形技術
(1)消失模鑄造成形工藝
消失模鑄造也稱氣化模鑄造、實型鑄造、無型腔鑄造。該工藝尺寸精度高達0.2 mm以內,表面粗糙度可達Ra5μm~Ra6μm,被鑄造界譽之為「21世紀的鑄造新技術」、「鑄造的綠色工程」。該工藝方法是採用無粘結劑干砂加抽真空技術。據2003年統計,我國有150家企業用該工藝生產箱體類、管件閥體類、耐熱耐磨合金鋼類等三大類鑄件,總產量超過10萬t。國內汽車鑄造廠,有的採用國產鑄造生產線:有的採用簡易生產線或單機生產;有的採用國外引進鑄造生產線生產。一汽集團公司1993年從美國福康公司引進造型用振動台,生產 EPS模的預發泡機和成型機等設備,生產汽車進氣管。長沙發動機總廠從義大利引進自動化鑄造線生產鋁合金氣缸體、氣缸蓋鑄件。合肥叉車集團用4段泡沫模片粘結成整體的工藝生產復雜箱體鑄件,尺寸精度可達到 CT7-CT8級,產品出口美國。成都成工集團,用8塊泡沫模片粘結成整體的工藝生產裝載機變速器,鑄件質量達320 kg,與砂型鑄造比較,毛坯減重15%,成品率達95%以上。消失模工藝近幾年在美國有較大的發展,通用汽車公司投資建造了6條消失模鑄造生產線,大批量生產鋁合金氣缸體、氣缸蓋鑄件。今後,該工藝將大量採用快速制模技術和模擬模擬技術,以縮短生產准備周期,實現鑄件的快捷生產。未來的發展方向必定是質量好、復雜、精密、壽命長的高檔模具。提高該技術的模具材料、成形工藝、塗料技術、工裝設備的技術水平,使EPS鑄件獲得更廣闊的發展前景。
(2)熔模精密鑄造成形工藝
我國汽車熔模精密鑄造技術有了長足的發展,採用近凈形技術可以生產出無餘量的鑄造產品。熔模精密鑄造工藝有水玻璃制殼工藝、復合制殼工藝、硅溶膠制殼工藝。汽車產品材料有碳素鋼、合金鋼、有色合金與球墨鑄鐵。國外有高合金鋼、超合金材料。熔煉設備國內採用普通、快速中頻爐;國外採用真空爐、翻轉爐、高頻爐技術。採用硅溶膠制殼工藝的零件表面粗糙度可達Ra1.6μm、尺寸精度可達CT4級,最小壁厚可達0.5~1.5mm。歐、美、日等國家開始關注精鑄件在汽車業的應用與拓展。我國汽車用精鑄件的市場需求量也在不斷快速增長和發展,2003年精鑄件的產量為60萬t,產值達到110億元。東風汽車精密鑄造有限公司採用硅溶膠+水玻璃復合型制殼工藝,生產高技術含量、高附加值產品,將原來鑄件、鍛件、機加工及多件組裝結構設計製造成一個整體精密鑄件,顯著降低了製造成本。
熔模精密鑄造成形工藝將來的發展趨勢是鑄件產品越來越接近零部件產品,傳統的精鑄件只作為毛坯,已經不適應市場的快速應變。零部件產品的復雜程度和質量檔次越來越高,研發手段越來越強,專業化協作開始顯現,CAD、CAM、 CAE的應用成為零部件產品開發的主要技術。東風汽車公司、一汽集團公司的精鑄企業作為中國精鑄行業的領軍者,一定能憑強大的研發實力和先進的技術快速發展。
4.3 制芯技術
目前,國內外汽車鑄造制芯有3種制芯工藝,在現代汽車鑄造中常並行採用的主要工藝有熱芯盒制芯、殼芯制芯、冷芯盒制芯等,傳統的合脂或油砂制芯已被淘汰。冷芯盒技術工藝有兩個特點:一是硬化速度快,初始強度高,生產率高;二是砂芯尺寸精度高,可滿足生產薄壁高強度鑄件的砂芯。因此,制芯工藝技術有以冷芯盒技術為主的發展趨勢。一汽鑄造公司、東風汽車鑄造廠、上海聖德曼鑄造公司、華東泰克西、山西國際鑄造公司等均採用冷芯盒制芯技術。當代先進的110L冷芯盒制芯機見圖1。
最先進的制芯工藝是結合鎖芯(Key Core)和冷芯盒等技術的制芯中心,整個射芯、取芯、修整毛刺、多個芯子定位組合成一體、上塗料、烘乾等工序,全部用一台或多台制芯機與機械手自動化完成。國外比較有名的制芯中心生產廠有西班牙LORMENDl公司、德國 Laempe公司和Hottinger公司、義大利的FA公司等。東風汽車鑄造廠、一汽鑄造公司、上海聖德曼鑄造公司、華東泰克西、上海柴油機、洛拖二鐵、濰柴、江西五十鈴等均採用冷芯盒制芯中心技術。
4.4 鑄鐵熔煉技術
目前,國內外鑄鐵熔煉技術有兩種主要方式:一是採用大型熱風除塵沖天爐與工頻保溫爐雙聯熔煉工藝;二是採用中頻感應電爐熔煉工藝技術。美國因達公司和彼樂公司生產的中頻爐技術開始越來越受到重視,該技術日益成熟,其清潔、環保、節能、高效、安全的優勢突出,是今後發展的方向。
因此,鑄鐵則由過去用工頻爐熔煉逐步過渡到用高效省電的中頻電爐熔化。一、汽鑄造公司、東風汽車公司採用因達公司和彼樂公司生產的中頻爐和保溫爐技術,已經開發應用球化劑、孕育劑、蠕化劑和其他各種添加劑產品,形成商品化、標准化、規格化、系列化。鑄鐵孕育多用帶光電控制的隨流孕育機。新開發出的喂絲球化方法及其與
現代化檢測技術相結合的SINTER CASTZ藝是鑄鐵球化及蠕化處理的一種很有優勢的工藝,應用者日益增多。國外金屬爐料經過破碎、凈化、稱量,大大提高熔化效率和鐵水質量。國內的天津豐田、天津勤美達、蘇州勤美達等鑄造廠已對爐料採用破碎處理工藝。
4.5 鋁合金氣缸體、氣缸蓋壓鑄成形技術
鋁合金是汽車上應用最快和最廣的輕金屬,因為鋁合金本身的性能已經達到質量輕、強度高、耐腐蝕的要求。最初,鋁合金僅用於一些不受沖擊的部件。後來,通過強化合金元素,鋁合金的強度大大提高,由於質輕、散熱性好等特性,可以滿足發動機活塞、氣缸體、氣缸蓋在惡劣環境下工作的要求。鋁合金氣缸體、氣缸蓋壓鑄成形核心技術可以提高凈化、精煉、細化、變質等材質質量控制,使得鋁鑄件質量達到一致性和穩定性。隨著我國汽車業的發展,特別是家用轎車的快速增加和汽車零部件出口量的增大,汽車鋁鑄件將有很大的增長。我國2003年鑄件總產量為1 987萬t,其中鋁鎂合金為117萬t,占總產量的5.8%。豐田汽車希望在近兩年將鋁制氣缸體由現在的35%提高到50%。日產汽車計劃在2010年以前,70%的汽油機轎車的氣缸體採用鋁制材料,近100%的氣缸蓋及變速器殼體採用鋁制材料。本田汽車公司早在1994年,將汽油發動機氣缸體全部換成鋁制氣缸體。鋁合金氣缸體、氣缸蓋等有色金屬則多採用壓鑄(包括真空壓鑄)、低壓壓鑄、高壓壓鑄、金屬型重力鑄造以及很有發展前途的半固態壓鑄成形技術。東風本田發動機公司、東風日產發動機分公司鋁壓鑄車間採用2500t壓鑄機生產鋁氣缸體,並實現了國產化。鋁氣缸蓋成形工藝主要有兩種,一是以歐美為代表的重力鑄造成形工藝,上海皮爾博格、南京泰克西等公司選用義大利法塔公司重力鑄造機生產鋁氣缸蓋;二是以日韓為代表的低壓鑄造成形工藝,東風日產發動機分公司鋁壓鑄車間、廣東肇慶鑄造公司、天津豐田鑄造公司都選用日本新東等公司的低壓鑄造機生產鋁氣缸蓋。
4.6 鎂合金成形技術
鎂合金的比強度和比剛度高i優於鋼和鋁合金,遠大於工程塑料。鎂合金還具有耐高溫、抗腐蝕和抗蠕變性能。鎂是目前汽車工業中應用的最輕的金屬,它比鋁輕1/3,比鋼鐵輕3/4,比非金屬的塑料還輕1/5。因此,鎂合金是汽車減輕質量的理想材料,鎂合金壓鑄件可以代替一些復雜的結構件,如儀錶板骨架幾十個鋼部件經沖壓、焊接而成,一質量約10 kg,若改為鎂合金壓鑄件,一次壓鑄成形,質量僅為4 kg,生產成本大大降低。隨著、鎂合金新材料的不斷開發和加工技術的完善,鎂合金在汽車市場中將不斷拓寬和持續穩定增長。鎂合金生產以壓鑄為主的成形技術,一直是汽車工業關注的焦點,鎂合金壓鑄件需求量佔到汽車工業對鎂合金需求量的80%,汽車用鎂合金壓鑄材料,除滿足耐高溫和抗蠕變性能外,還必須充分考慮設計、加工、表面處理及相關壓鑄成形工藝。由於壓鑄鎂合金有可鑄造性的突出優勢.鑄造壁厚可以達到1~1.5 mm,拔模斜度1°-2°盡管鎂合金鑄造的重點仍放在壓力壓鑄方面,但仍面臨壓鑄鎂合金的性能與成本問題。因此,一種新型工藝——鎂合金的半固態加工技術出現。該技術工藝已經主要用於生產一體化的鎂、鋁合金鑄件。國外鎂合金在汽車上應用前景廣闊,歐、美國家鎂合金壓鑄件產量以每年25%的速度增長。 Audi A6轎車變速器殼體為鎂合金壓鑄件,質量僅為14.2 kg,奧迪公司最早將鎂鑄件用於儀錶板骨架。福特汽車公司用鎂合金生產座椅骨架,取代鋼制骨架,使座椅質量從4 kg減為1 kg。福特公司正在研究用鎂合金生產氣缸體。日本三菱公司與澳大利亞科技部合作開發一種質量僅為7.5 kg的超輕質量的鎂合金發動機。寶馬公司直列六缸鎂合金氣缸體已經批量投產。美國通用生產鎂壓鑄件進氣岐管。雷諾公司已生產出鎂合金車輪鑄件。東風汽車鑄造廠已經批量生產鎂合金壓鑄件,目前東風汽車公司和一汽鑄造公司正在開發承擔國家科技部的重點科技攻關項目、,如變速器殼、齒輪室罩蓋、氣門室罩蓋、轉向盤骨架等鎂合金壓鑄件。上海乾通汽車附件有限公司率先生產出轎車鎂合金變速器外殼壓鑄件。近幾年,國內還相繼建立了一些大型的外資鎂壓鑄企業,如上海鎂鎂、蘇州GF等公司。
4.7 半固態壓鑄成形技術
半固態技術發源於美國,在美國這一技術已經基本成熟並處於全球領先地位。此技術被稱之為21世紀最有前途的材料成形技術。Alumax公司率先將該技術轉化為生產力,生產的鋁合金汽車制動總泵體毛坯尺寸接近零件尺寸,加工量占鑄件質量的13%,同樣的金屬型鑄件的加工餘量則占鑄件質量的40%。20世紀80年代以來,歐洲等國在半固態應用方面作了大量研究和應用工作。義大利是半固態加工技術應用最早的國家之一,Stampal-saa公司用該技術為 Ford汽車公司生產齒輪箱蓋和搖臂零件。目前,日本的Speed Star Wheel公司已經利用該技術生產重約5 kg的鋁合金輪轂鑄件。我國半固態金屬加工技術起步較晚,始於20世紀70年代後期。與國外相比,我國在半固態金屬成形技術領域的研究還很落後。就目前我國的研究現狀來看,該技術發展動向是金屬觸變成形技術已經基本成熟,而流變成形技術的發展緩慢。因此,今後將有更多的研究人員轉向流變成形理論和應用方面的研究。目前,半固態金屬成形技術主要應用於鋁、鎂、鉛等低熔點金屬的成形,對高熔點黑色金屬的應用較少,這是今後研究的方向。目前,國內外學者已經開發出了半固態成形過程數值模擬軟體,但是還有不足,需要加強應用計算機技術。
4.8 鑄鐵材質
(1)薄壁高強度灰鑄鐵件技術
我國2003年鑄件總產量為1987萬t,其中灰鑄鐵件為1049萬t,占總產量的53%。灰鑄鐵件在汽車上的大量應用是由於該材料具有較低的成本和良好的鑄造性能優勢。隨著汽車技術輕量化要求,灰鑄鐵的增長和發展將受到一定的影響,因此其發展趨勢是加強薄壁高強度氣缸體、氣缸蓋鑄件技術的開發與應用。薄壁高強度氣缸體、氣缸蓋鑄件技術的難點是使最薄壁厚僅為3-5 mm的本體斷面硬度差<40HBS,組織細密均勻。轎車氣缸體和大功率柴油機氣缸體、氣缸蓋鑄件的硬度、珠光體量、碳化物含量、石墨形態等金相組織的技術要求高。如大功率柴油機氣缸體、氣缸蓋要求本體硬度分別為1 70~228 HBS、179~235HBS,強度和尺寸要求高,表面粗糙度Ra<50 pm。灰鑄鐵的材質牌號在不斷提高,HT300已用於氣缸體、氣缸蓋的生產,有的產品可能要達到HT350。國內汽車鑄造廠在材料工藝、熔煉工藝、造型工藝、制芯工藝、模具製造工藝、檢測技術等方面作了大量工作,並將這些技術應用在轎車氣缸體和大功率柴油機氣缸體、氣缸蓋等鑄件上。
(2)蠕墨鑄鐵技術
蠕墨鑄鐵具有球墨鑄鐵的強度,與灰鑄鐵相比又有類似的防振、導熱能力及鑄造性能.有好的塑性和耐熱疲勞性能,可以解決大功率氣缸蓋的熱疲勞裂紋問題。鐵素體機體蠕鐵的工作溫度可達到700℃;高硅鉬蠕鐵的工作溫度可達870℃。蠕墨鑄鐵不會取代球墨鑄鐵,也不會取代灰鑄鐵。蠕墨鑄鐵廣泛應用的巨大潛在市場是汽車業,其主要產品則是發動機氣缸體和大功率柴油機氣缸蓋。隨著汽車輕量化和比功率(功率/排量)的提高,氣缸體和氣缸蓋的工作溫度越來越高,許多部位的工作溫度超過200℃,在此溫度下,鋁合金的強度大幅度下降,而蠕鐵則具有很大的優勢。它將成為唯一能滿足技術、環保和性能要求的先進的汽車發動機材料。因為蠕墨鑄鐵具有強度高、壁薄的特點,可以減輕質量。歐寶公司的研究表明,同樣功率的發動機氣缸體如果採用蠕鐵,壁厚可以由原來的7 mm減為3 mm,鑄件質量可減輕25%。
蠕墨鑄鐵的蠕化處理范圍很窄,核心技術是採用合適的生產技術與相應的蠕化劑。國外寶馬汽車公司、戴姆勒一克萊斯勒汽車公司、達夫公司的發動機氣缸體用蠕墨鑄鐵生產。福特(Ford)公司與辛特(Sinter)合作,於1999年在巴西每年生產10萬件氣缸體。德國Halberg鑄造廠,從1 991年開始為奧迪生產V8蠕鐵氣缸體,壁厚3.5 mm,147 kW的氣缸體質量僅74 kg。東風汽車公司鑄造廠,於1 984年5月正式在流水線上批量生產蠕墨鑄鐵排氣管,成為我國第一家在流水線上批量生產蠕墨鑄鐵件的工廠。在20世紀90年代初,又先後成功開發了蠕鐵變速器殼體和上海大眾桑塔納轎車排氣管。一汽鑄造公司無錫柴油機分公司於20世紀80年{BANNED}始大批量生產蠕鐵氣缸蓋。上海聖德曼鑄造有限公司為上海大眾生產中硅鉬蠕鐵排氣管。
(3)球墨鑄鐵技術
球墨鑄鐵由於具有高強度、高韌性和低價格.所以在汽車市場上仍有很大發展。我國球鐵產量也在持續增長,2003年產量占總產量的24%,同時制定許多球鐵標准,研究開發了適應球鐵在流水線上大量生產的先進工藝,如搖包、氣動脫硫,型內、蓋包球化,多種瞬時孕育,音頻、超聲、熱分析檢測技術。當前,在工業發達國家中,球墨鑄鐵件的產量在鑄件總產量中佔25%以上,美國2003年球鐵產量占鑄件總產量的33%。汽車鑄造業球鐵產品技術工藝的發展趨勢有以下4個方面。
一是鑄態珠光體、高強度(QT700-2、QT740-3)的載貨車和轎車曲軸,鑄態鐵素體、高伸長率(QT400—18、QT440-10)的汽車排氣管和橋殼底盤類鑄件。更高牌號QT800-2、QT900-2也在開發應用之中。
二是保安類鑄件,鑄態生產轎車轉向節的材質技術條件十分嚴格,要求鑄件零缺陷,100%的無損檢測,目前已有3項自動檢測技術用於生產。
三是耐熱球鐵件,即高硅鉬、中硅鉬、高鎳球鐵,該材質生產的排氣管件,有很好的抗高溫性能:目前國內汽車公司鑄造廠已經生產出鑄態中硅鉬鐵素體球鐵排氣管件。
四是奧貝球鐵,該材料特有的材質性能成為鑄造業的焦點,這是一種很有開發應用潛力的材料,主要用於生產曲軸等產品。
除上述外,汽車鑄造廠已經生產出鑄態球鐵冷激凸輪軸。
4.9 鑄造過程計算機應用技術
隨著汽車鑄造技術的快速發展,為縮短鑄件生產准備周期和降低新產品開發的風險,採用快速原型技術、計算機模擬模擬、三維建模、數控技術的應用越來越廣。快速原型技術在鑄造生產中的應用有了很大的發展。它除了應用開發新產品試制用的模具及熔模鑄造的蠟模外,還可以製做酚醛樹脂殼型、殼芯,可以直接用來裝配成砂型。國外公司在接到客戶提供三維CAD數據後,根據不同的產品結構,最快可在3周時間內為客戶提供鑄件。模擬造型過程正在成為國際汽車鑄造關注的前沿領域之一,清華大學、日本新東工業等對濕型砂緊實過程進行模擬。值得注意的是,德國亞琛工業大學、清華大學正在對射芯過程進行數據模擬。國內汽車鑄造業CAD-CAM-CAE一體化設計開發得到充分應用,特別是CAE凝固模擬虛擬技術,應用Magma、華鑄軟體對新產品的鑄件充型、凝固的溫度場和流動場模擬分析處理,預測和分析鑄件的缺陷。鑄造專家系統得到進一步應用,如型砂質量管理、鑄造缺陷分析、壓鑄工藝參數設計及缺陷診斷。
4.10 鑄造檢測技術
鑄造檢測技術是保證鑄件質量的關鍵手段。鑄件尺寸檢查,有常用的檢查卡具、卡板,有專用的檢測夾具。對於氣缸體、氣缸蓋等復雜件,採用三坐標儀自動測量鑄件尺寸和超聲波儀檢測鑄件的壁厚。無損檢測技術的應用越來越廣,對重要件時常採用熒光磁粉檢測表面裂紋;採用超聲波或音頻檢測球鐵的球化率;採用渦流檢測鑄件的基體組織(珠光體含量)。為滿足重要件的檢測要求,可將上述3項檢測儀器組合成一條自動檢測線。採用X射線檢測鑄件內部的縮孔與縮松缺陷,日本本田對球鐵轉向節鑄件100%用X射線探傷:採用工業內窺鏡檢測鑄件內腔質量,氣密性滲漏檢測。化學成分檢測,真空直讀光譜儀和碳硫測定儀在爐前、爐後鐵水質量上得到普遍應用.微量元素和氣體元素N、O、H的分析得到重視:爐前快速熱分析得到推廣應用,快速預報鑄鐵的碳硅當量、孕育效果、基體組織和力學性能。
4.11 綠色鑄造技術
「綠色鑄造」是使鑄造產品從設計、製造、包裝、運輸、使用到報廢處理整個產品的生命周期中,對環境的負面影響最小,資源效率最高。鑄造行業歷來被認為是高能耗、高污染的行業,要不斷開發新的節能、清潔、低排放、低污染的鑄造材料以投入生產使用。對於樹脂,要想辦法降低游離甲醛和游離酚等有害物質的含量;逐步加大冷芯盒技術應用,以減少樹脂砂對環境的影響,實現達標排放:降低熱芯盒、殼芯砂的固化溫度,制芯工藝由熱芯盒法向溫芯盒法轉變,以節約能源。我國汽車鑄造廠每年消耗新砂近千萬噸,舊砂排放的污染,以及新砂資源大量的耗費,不堪重負,因此舊砂的再生利用技術勢在必行。先進工業國家廢砂排放量降到10%以下,在歐洲、日本等地區舊砂的再生利用技術得到廣泛應用。哈爾濱東安汽車發動機公司引進義大利的熱法再生設備,已在生產中應用。一汽鑄造公司引進日本技術,熱法再生和機械再生結合,處理芯砂和型、芯砂混合砂已在生產中得到應用。目前,東風汽車公司也正在加速舊砂再生技術開發應用工作。加大廢鋼及回爐料的利用,以減少新生鐵和鋁資源的耗費。汽車鑄造業面向循環經濟的鑄造技術,要以循環經濟3R為行業准則,即以減量化(Rece)、再利用(Reuse)、再循環(Recycle)來開展工作。
5. 我國汽車鑄造業面臨的問題
我國汽車鑄造業在經過「計劃經濟」轉入「市場經濟」的過程中,經歷了起步、穩定、發展、成熟4個階段,取得了令世人矚目的成績。但是,我們必須清醒地認識汽車鑄造業的歷史重任及與發達國家的現實差距,牢牢把握國內外鑄造技術的發展趨勢,適時適宜地採用先進的鑄造技術,實施鑄造業的可持續發展戰略,目前汽車鑄造業主要有以下問題。
鑄造企業平均規模與經濟規模和國外比有較大差距。我國的鑄件產量雖然已經連續5年位居世界首位,有一批產量較高的大中型企業,但大多數鑄造企業規模偏小。就整個鑄造行業而言.其現狀仍然是廠點散(鑄造廠點達2萬多個),從業人員多(達120萬人之多),效益低下(廠均鑄件僅為500 t/年),只相當於美、日、德、法、意等工業發達國家的1/9-1/4。
鑄造企業整體技術裝備水平和國外比有較大差距。企業間技術裝備水平差距較大,少數企業的個別生產車間的技術裝備水平,已接近或達到國際先進水平,但是整體水平不高。據統計,我國已從國外進口自動造型線210多條,還有國產造型生產線250多條,這些生產線主要集中在汽車內燃機件的大批量生產企業中。
我國鑄造企業的研發與創新能力和國外比差距較大,從整體來看,鑄件的技術含量和附加值較低。據統計,全球有30多項重大的鑄造發明中沒有一項是中國的。我國生產高技術含量、高附加值、具有自主知識產權、享有國際聲譽的鑄件產品寥寥無幾,而每年都要花費一定費用進口工業生產中技術要求高的鑄件產品。
我國鑄造企業普遍存在勞動強度高、能耗高、資源消耗高、環境污染程度高現象。鑄造是一個勞動力密集的行業,國內一些企業在生產過程中,如熔化過程中加料、澆注過程中人工澆注、鑄件落砂清理過程中的搬運都不用設備,因而人工操作勞動強度很大。鑄造是耗能大戶,鑄件製造成本高的原因之一就是鑄造的能耗過高,我國平均水平的能耗約是工業發達國家的2倍或更多一些。鑄造行業也是環境污染大戶,據測算,每年的SO,等廢氣排放量約165m3,粉塵90萬t,廢砂1 800萬~2250萬t,廢渣530萬t。
鑄造企業工程技術人員和技術工人嚴重斷層,研發人員匱乏。由於鑄造行業的環境差、勞動強度高、人員待遇低等原因,使得一些工程技術人員和技術工人流失。而在鑄造生產線上工作的相關人員許多是沒有經過系統培訓,滿足不了現代化生產的要求。隨著我國高校鑄造專業減少,今後的鑄造技術人才,特別是具有創新能力的高級技術人才缺乏的狀況將更加嚴重。
6. 我國汽車鑄造業的對策和建議
F. 中國鑄造行業的現狀怎麼樣
本文核心數據:中國鑄件總產量數據、中國鑄件產品結構數據等
總規模持續提升
鑄件有多種分類方法:按其所用金屬材料的不同,分為鑄鋼件、鑄鐵件、鑄銅件、鑄鋁件、鑄鎂件、鑄鋅件、鑄鈦件等。而每類鑄件又可按其化學成分或金相組織進一步分成不同的種類。如鑄鐵件可分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件、可鍛鑄鐵件、合金鑄鐵件等。具體分類情況如下:
—— 以上數據參考前瞻產業研究院《中國鑄造機械行業市場前瞻與投資規劃分析報告》