工业技术 ２０１２￣３月（中）Ｉ科技创新与应用 谈我国铸造技术的发展趋势 王长君 （哈尔滨市龙哈泵业有限责任公司，黑龙江哈尔滨１５００５６） 摘要：本文从铸造合金材料、铸造原辅材料、铸造舍金熔炼、砂型铸造几个方面概括描述了近期可以看到的中国大陆铸造技术 的发展趋势。 关键词：中国铸造；铸造技术；铸造合金；铸造原！随材料；合金熔炼；砂型铸造 轻铸件重量与降低废品率。 以强韧化、轻量化、精密化、高效化为目标，开发铸铁新材料；重点 铝合金铸件生产中，着重解决无污染、高效、操作简便的精炼技术、 研制奥贝球墨铸铁（ＡＤＩ）热处理设备，尽快制定国家标准，推广奥贝球墨 变质技术、晶粒细化技术和炉前快速检测技术，针对不同牌号、不同用 铸铁新技术（女口中断热落砂法、中断正火法等）；开发薄壁高强度灰铸铁 途的合金．采用计算机数值模拟技术研究固溶、时效处理工艺参数的优 化，以发挥材料潜能、提高材料陛能。引进和消化ＲＩＤ、ＦＩ等先进精炼技 件制造技术、铸铁复合材料制造技术（女口原位增强颗粒铁基复合材料制 １铸造合金材料 备技术等）、铸铁件表面或局部强化技术 口表面激光强化技术等）。 ｔｉ３￣Ｊ耐磨、耐蚀、耐热特种合金新材料；开发铸造合金钢新品种（女口 含氮不锈钢等性能价格比高的铸钢材料），提高材质性能、利用率、降低 成本、缩短生产周期。 开发优质铝合金材料，特别是铝基复合材料。研究铝合金中合金化 元素的作用原理及铝合金强化途径。研究降低合金中Ｆｅ、ｓｉ、ｚｎ含量，提 高合金强韧性的方法及合金热处理强化的途径。 ２铸造原辅材料 建立新的与高密度粘土型砂相适应的原辅材料弦系，根据不同合 金、铸件特点、生产环境、开发不周品种的原砂、少无污染的优质壳芯砂， 抓紧我国原砂资源的调研与开发，开展取代特种砂的研究和开发人造 铸造用砂；将湿型砂粘结剂发展重点放在新型煤粉及取代煤粉的附加 物开发上。 开发酚醛一酯自硬法、ＣＯ，一酚醛树脂法所需的耔：型树脂，提高聚 丙烯酸钠一粉状固化剂一ＣＯ，法树脂的强度、改善吸湿性、扩大应用范 围；开展酯硬化碱陛树脂自硬砂的原材料及工艺、再生及其设备的研 究，以尽快推广该树脂自硬砂工艺；开发高反应活性的树脂及与其配套 的廉价新型温芯盒催化剂，使制芯工艺由热芯盒法向温芯盒、冷芯盒法 转变，以节约能源、提高砂芯质量。 加强对水玻璃砂吸湿性、溃散性研究，尤其是应大：ｆ＝丁开发旧砂回用 新技术，尽最大可能再生回用铸造旧砂，以降低生产成本、减少污染、节 约资源消耗。 开发树脂自硬砂组芯造型，在可控气氛和压力下充型的工艺和相 关材料，加强国产特种原砂与少无污染高溃散树脂的开发研究，以满足 生产薄壁高强度铝合金缸体、缸盖的需要。提高覆膜砂的强韧性，改善 覆膜砂的溃散性，改善覆膜砂的热变形性，加快覆膜砂的硬化速度。 建立与近无余量精确成形技术相适应的新涂料系列一大力开发有 机和无机系列非占位涂料，用于精确成形铸造生产。对单件小批量生产 精密铸件用的金属型、热芯盒及模具等开发自硬转移涂料，对精密砂芯 开发微波硬化的转移涂料，为提高汽车缸体缸盖重ＦＯＵＮＯＲＹ ＶＯＩ ５４ ＮＯ ３要铸件内腔尺寸精度和表面质量，解决铸钢件壳型铸造中粘砂、 表面粗糙等问题，推广非占位涂料或高渗透、薄层涂料技术与覆模砂技 术的结合应用。 大力开发满足树脂砂机械化流水线生产优质钢铁铸件用的流涂、 浸涂涂料和设备，开发能控制冷却速度、提高轻合金质量、减少脱模（芯） 阻力、提高生产效率的金属型系列涂料，开发能阻隔树瞻砂型（芯）中有 害气体侵人铸件抑制气孑Ｌ裂纹等缺陷的烧结屏蔽型涂料（女口防渗碳、渗 硫涂料），开发适应于粘土型砂的湿型喷涂涂料。 ３合金熔炼 发展５ｉ／ｈ以上大型冲天炉并根据需要采用外热送风、水冷无炉衬 连续作业冲天炉；推行冲天炉一感应炉双联熔炼工艺；广泛采用先进的 铁液脱硫、过滤技术（开发烧结温度低、烧结时间短的新型低成本泡沫陶 瓷过滤器、适用于各种活性合金、高温物化性能稳定的新型泡沫陶瓷过 滤器、适用于熔模铸造、金属型铸造等特种铸造工艺的异形泡沫陶瓷过 滤器、深入研究泡沫陶瓷过滤器的过滤净化机制和对金属凝固过程的 影响机制、系统研究泡沫陶瓷过滤器的应用技术，包括孑Ｌ径和厚度的 选择、安放方式和浇注系统的设计、浇注温度和速度及金属液压头的控 制等、开展泡沫陶瓷过滤器的系列化和标准化工作）、配备直读光谱仪、 碳当量陕速测定仪、定量金相分析仪及球化率检测仪，应用微机技术于 铸铁熔体热分析等。推广冲天炉除湿送风技术，冲天炉发气利用，消除 对环境的污染，提高铁液质量。 采用氩气搅拌、钙线射人净化、ＡＯＤ、ＶＯＤ等精炼技术，提高钢液的 纯净度、均匀度与晶粒细化程度，减少合金加入量，提高铸件强韧性，减 术，提高铝合金熔炼水平。 深入研究镁合金熔炼工艺，加强镁合金熔炼用无污染高效溶剂的 系列化商品化开发，强化高纯铸造镁合金材料、镁一稀士耐热铸造镁合 金材料及镁基复合材料的铸造、回收、重熔技术的开发，进一步加强镁 合金压铸、挤压铸造技术的研究和开发，以适应我国汽车业陕速发展的 需求。 完善钛合金熔炼设备、解决铸型材料现存问题，开展真空下铸型加 热方式及铸型预热温度对铸件质量影响的研究、真空熔炼下合金元素 挥发行为及对合金成分影响的研究、杂质元素对钛铸件质量影响的研 究、不同合金不同条件下熔铸工艺参数的优化研究、钛合金熔模铸造材 料和工艺的研究、热等静压及铸件焊补工艺的研究。 ４砂型铸造 大力改善铸件内在、外部质量（女口尺寸精度与表面粗糙度）、减少加 工余量，进一步推广应用气冲、高压、射压和挤压造型等高度机械化、自 动化、高密度湿砂型造型工艺是今后中小型铸件生产的主要发展方向。 采用纳米技术改陛膨润土，或采用在膨润土中加助粘结剂技术来提高 膨润土质量，是推广应用湿型砂造型工艺的关键。 开发三乙胺冷芯盒法抗湿性及抗铸件脉纹技术，以节约粘结剂、减 少污染、减少铸件缺陷、降低生产成本。 改进和提高垂直分型无箱射压造型机和空气冲击造型机的性能、 控制系统的功能，同时对造型线辅机应按通用化、系列化原则进行开 发，提高配套水平。抓紧开发适合于形状复杂模样造型或多品种批量生 产所需要的个性化、实用型气流一压实造型机。提高砂处理设备的质 量、技术含量、技术水平和配套能力，尽快填补包括旧砂冷却装置和适 于运送旧砂的斗式提升机在内的技术空白，努力提高砂处理系统的设 计水平。 研制多样化、使用效果好、寿命长的树脂自硬砂成套设备，增加品 种提高性能。 着重开发冷芯盒射芯机系列产品及芯砂混制和送铸造张立波等： 中国铸造新技术发展趋势砂设备。 建立抛丸设备试验基地，对抛丸器、丸砂分离及降躁声装置等进行 系统研究开发，研制技术性能和技术含量高的抛丸清理机。 优先推广树脂自硬砂、冷芯盒自硬工艺、温芯盒法及壳型 法；开 发无或少污染粘结剂、催化剂、硬化剂及配套的防污染技术，开发能消 除树脂砂铸件缺陷的材料和树脂砂复合技术。推广新型酯硬化改性水 玻璃砂在大、中型铸钢件上的应用，以逐步淘汰粘结强度低、水玻璃加 入量大、型砂溃散陛差的ＣＯ，一普通水玻璃砂的硬化工艺。 开发精确成形技术和近精确成形技术，大力发展可视化铸造技术， 推动铸造过程数值模拟技术ＣＡＥ向集成、虚拟、智能、实用化发展；基于 特征化造型的铸造ＣＡＤ系统将是铸造企业实现现代化生产工艺设计 的基础和前提，新—代铸造ＣＡＤ系统应是—个集模拟分析、专家系统、 ＾．工智能于—体的集成化系统。采用模块化体系和统—数据结构，且与 ｃＡＭ ＡＰＢＥＲ脓ＰＭ等无缝集成；促使铸造工装的现代化水平进一步提 高，全面展开ｃＡＥＨＣＡＭｃＡＥＲＰＭ、反求工程、并行工程、远程设计与制 造、计算机检测与控制系统的集成化、智能化与在线运行，催发传统铸 造业的革命性进步。 参考文献 ［１］孙国雄，周荛和．铸造行业可持续发展宏观战略叨．铸造，１９９９，（ｓＤ：Ｌ ［２】李新亚，李宝东，祝强．铸造行业国内外生产技术现状及发展方向册．铸 造，１９９９，（ｓ１）：３． ［３］陈立亮，刘瑞祥，林汉同铸造行业计算机应用战略叨．铸造，１９９９，（ｓ１）： ２６． 一７ｌ一