鑄造業穩步發展,高端鑄鐵件急需突破發展瓶頸6.25
國內鑄鐵近年發展概況
數據顯示,2017年中國各類鑄件總產量4,940萬噸,較2016年增長4.7%。從2002~2017年間,除2015年出現1.3%的下降外,中國鑄件產量始終保持著正增長。自2011年,增速已由高速增長轉變為中低速增長。
近年來中國鑄件產量及增長率變化情況
2014-2017年中國鑄鐵件產量和鑄件產量對比
2017年下游行業各類鑄件需求比例為:汽車鑄件占比上升至30.6%(2016年為29.9%)尤其是貨車產量大幅增長,因此,汽車產量及結構的變化對鑄鐵件影響巨大。
根據中國海關列為鑄制品的進出口商品統計,共計13個稅則號,全部都是黑色金屬鑄件產品。從海關統計數字來看,由于2017年人民幣與美元匯率變化,使鑄件出口噸位下降,而“交貨值”增加;鑄件進口“交貨值”是出口的5倍,說明我國進口鑄件多為“高端鑄件”。
國內外差距
國內鑄鐵廠除了多而分散、產能過剩、兩極分化外,與工業發達國家相比,差距主要表現在:
(1)質量的穩定性、一致性差是我國鑄鐵件生產的突出問題:相同碳當量,灰鑄鐵強度低1級;鑄件尺寸精度低1-2級,表面粗糙度差1級;廢品率高,鑄件的縮孔、縮松和變形問題日益突出;鑄鐵件的彈性模量和殘余應力等指標,長期未列入驗收范圍;
(2)鑄鐵行業專業化生產程度不高,數字化、智能化水平低;
(3)大型、厚大斷面、高端鑄鐵件的質量控制技術有待提高;
(4)蠕墨鑄鐵應用存在差距;
(5)10t/h以上大型熱風水冷連續式沖天爐的國產化及應用;
(6)環保意識差,污染大、操作人員勞動強度大。
解決問題思路及發展趨勢
要提升中國鑄鐵發展水平,縮短與發達國家之間的差距,必須做到以下幾點:
(1)加強新材料、新工藝和新技術的研發和推廣應用。
(2)提升企業的數字化、智能化水平,采用先進的管理軟件和方法。
(3)加強產品結構、產業結構調整,實現產品專業化和經濟規模化。
(4)注重人才培養、加強自主創新。
輕量化、清潔化生產,走可持續發展的綠色鑄鐵行業發展之路。
“中國制造2025”的終極目標是把互聯網、物聯網引入制造業,使產品的生產達到高技術、高質量、高效率、智能化。未來鑄造行業的發展趨勢是向大型化、輕量化、精確化、智能化、數字化、網絡化及清潔化的方向發展,而技術含量高的高端鑄鐵件將成為發展方向。
關鍵技術研究及發展路線
我國高檔數控機床、核電、高鐵、機器人等戰略新興產業的發展對鑄件的質量、可靠性、精度保持性和可追溯性等提出了新的、更高要求,需要加強關鍵技術研究。
(1)超大斷面球墨鑄鐵件技術與裝備研究,超大斷面球墨鑄件指重量超過100 t, 壁厚在300 mm以上,要求組織:球化級別2~3級,鐵素體含量≥90%,碳化物+磷共晶≤0.5%;如QT400-18材質鑄件的性能指標要求在-40 ℃的沖擊功≥12 J。解決百噸級球墨鑄鐵核廢料罐(要求斷裂韌性KIC≥50 N/mm2·m1/2)生產所需的技術與裝備問題;
(2)高精度及精度保持性高的機床床身鑄件批量生產技術研究;
(3)開發數字化鑄鐵車間制造執行系統,建設數字化示范車間;
(4)蠕墨鑄鐵在線檢測與控制技術研究;
(5)等溫淬火球墨鐵件(要求等溫淬火時鹽浴槽溫度波動范圍在±5 ℃之內)穩定生產技術與裝備研究;
(6)鑄鐵材料、鑄造工藝數據庫系統的研究與推廣應用;
(7)10t/h以上大型熱風水冷連續式沖天爐研制與生產應用;
(8)大型、復雜、精密、低成本鑄鐵件制造技術的集成創新。
發展路線
(1)通過對大型及關鍵鑄件生產中關鍵技術的研究,掌握生產的核心技術,并將技術加以推廣應用,從而提升我國鑄鐵行業的整體制造水平。
(2)開展新材料的研發和機理研究,進而掌握高性能新材料的制備技術和相關理論知識,并針對新材料制定相應標準,提升我們的行業地位。
(3)針對提高鐵液質量開展研究,掌握鐵液精煉和凈化技術,以及高效穩定的球化、孕育工藝及檢測手段。
2017中國鑄造活動周期間,以下特約技術報告對我國鑄鐵發展過程中存在的問題進行探討并給出了相應的解決辦法,受到參會代表的強烈關注。《可代替鍛鋼的超級球鐵綠色制造關鍵技術開發》解決了生鐵遺傳性對球鐵性能的制約;《鑄鐵熔體冶金質量的評價與調控》為生產高端鑄鐵件提供優質鐵液的關鍵技術;《高端球鐵件綠色鑄造方案》為鑄造企業實現綠色生產提供了新的解決思路;《高質量球墨鑄鐵微量元素和合金元素選擇控制評述》根據我國情況提出了相應的化學成分選擇范圍。2018中國鑄造活動周將于2018年11月15-17日在蘇州國際博覽中心舉辦,針對我國高端鑄鐵件生產技術瓶頸問題,特邀專家就“高端裝備制造業關鍵鑄件生產技術”相關內容展開探討,介紹我國制造業目前對鑄鐵件的需求情況及未來發展趨勢,分享關鍵生產技術問題的解決方案,力爭改變高端鑄鐵件依賴進口的局面。
同時,為了讓中國傳統鑄造企業順利轉型升級,跟上智能生產時代發展潮流,同期舉辦的2018中國鑄造工業展(CHINACAST 2018)立足于“中國鑄造活動周”的專業服務平臺,舉辦豐富多彩的現場活動,并集中展示當前鑄造領域具有代表性的鑄造設備、 產品、技術及研究成果;其中,自主研發高端鑄鐵件將定向邀請知名企業進行現場展示,介紹生產經驗。