探析我國(guó)鑄造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策

探析我國(guó)鍛造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策鍛造是金屬成形的一種最主要方法，它是熱加工的基礎(chǔ)。鍛造的歷史與華夏文明的歷史相同悠久，我們的先人在4000多年前就鍛造出了“三星堆”那樣精良的青銅器，其技術(shù)水平令人驚訝不已，但是到了現(xiàn)代，作為全球鑄件產(chǎn)量第一大國(guó)，中國(guó)的鍛造水平卻落伍于發(fā)達(dá)國(guó)家。一、我國(guó)鍛造業(yè)的大體2600

我國(guó)鑄件產(chǎn)量從2000年起超越美國(guó)已連續(xù)6年位居世界第一，其中萬噸，鑄件年產(chǎn)值超出2500億元，鑄件產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的1/4

2004年為2242萬噸，2005年估計(jì)為之多，已成為世界鍛造生產(chǎn)基地。依照全球主要鑄件生產(chǎn)國(guó)2004年的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)能夠看出，十大鑄件生產(chǎn)國(guó)可分為兩類。一類是發(fā)展中國(guó)家，誠然產(chǎn)量大，但鑄件附加值低，小公司多，從業(yè)人員隊(duì)伍弘大，黑色金屬比重要。另一類是發(fā)達(dá)國(guó)家，如日本、美國(guó)及歐洲等，他們采用高新技術(shù)主要生產(chǎn)高附加值鑄件。發(fā)達(dá)國(guó)家整體上鍛造技術(shù)先進(jìn)、產(chǎn)質(zhì)量量好、生產(chǎn)效率高、環(huán)境污染小、原輔資料已形成系列化。歐洲已成立跨國(guó)服務(wù)系統(tǒng)，生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化、智能化。生產(chǎn)過程從嚴(yán)履行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鑄件廢品率約為2%—5%。重視用信息化提升鍛造工藝設(shè)計(jì)水平，廣泛應(yīng)用軟件進(jìn)行充型凝結(jié)過程模擬和工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)。從批量和勞動(dòng)生產(chǎn)率看，歐、美、日的優(yōu)勢(shì)很大，日本的勞動(dòng)生產(chǎn)率是人均年產(chǎn)鑄件140噸，我國(guó)估計(jì)約為20噸，相差7倍。我國(guó)人工成本低于1美元/小時(shí)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相差幾十倍，所以出口鑄件擁有優(yōu)勢(shì)。但近來幾年來資料價(jià)錢猛漲，使我國(guó)出口鑄件在資料成本方面的優(yōu)勢(shì)消失殆盡。在產(chǎn)質(zhì)量量和品位方面，我們遠(yuǎn)落伍于發(fā)達(dá)國(guó)家。近來幾年我國(guó)鑄件出口雖有所增添，但出口只占我國(guó)總產(chǎn)量的97%，占世界鑄件市場(chǎng)流通量不到8%，整體增速緩慢，表現(xiàn)為質(zhì)量較差、價(jià)錢低。長(zhǎng)遠(yuǎn)以來，出口的鑄件以中低檔產(chǎn)品為主，各種管件、散熱器、廚具及浴具占到36%。一些出口鑄件雖可達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但要達(dá)到歐美客戶標(biāo)準(zhǔn)還有距離。在國(guó)內(nèi)，鍛造業(yè)是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要行業(yè)，是汽車、石化、鋼鐵、電力、造船、紡織、裝備制造等支柱產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，是制造業(yè)的重要構(gòu)成部份。在機(jī)械裝備中，鑄件占整機(jī)重量的比率很高，內(nèi)燃機(jī)占80%、拖拉機(jī)占50%—80%、液壓件、泵類機(jī)械占50%—60%。汽車中的重點(diǎn)零件幾乎全部鍛造而成；冶金、礦山、電站等重要設(shè)施都依靠于大型鑄鍛件，鑄件的質(zhì)量直接影響著整機(jī)的質(zhì)量和性能。我國(guó)鍛造生產(chǎn)公司主要分布在東部，西部產(chǎn)量較少。目前全國(guó)鍛造公司約有24000家、從業(yè)人員約120多萬。從產(chǎn)業(yè)構(gòu)造看，既有隸屬于主機(jī)生產(chǎn)廠的鍛造分廠或車間，也有專業(yè)鍛造廠，還有大量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鍛造廠。就規(guī)模和水平而言，既有工藝先進(jìn)、機(jī)械化程度高、年產(chǎn)數(shù)萬噸鑄件的大型鍛造廠，如重型行業(yè)、汽車行業(yè)、航空工業(yè)的一些先進(jìn)的鍛造廠；也有工藝落伍、設(shè)施簡(jiǎn)陋、手工操作，年產(chǎn)鑄件百余噸的小型鍛造廠。二、我國(guó)鍛造業(yè)存在的問題我國(guó)鍛造行業(yè)的技術(shù)水平比發(fā)達(dá)國(guó)家落伍約20年，無法滿足公民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的需要。技術(shù)落伍、設(shè)施迂腐、能耗和原資料耗費(fèi)高、環(huán)境污染嚴(yán)重以及工人作業(yè)環(huán)境惡低等問題，已經(jīng)成為行業(yè)的共鳴。詳細(xì)表此刻：(1)工藝水平低，鑄件質(zhì)量差①鑄件加工余量大。由于缺乏科學(xué)的設(shè)計(jì)指導(dǎo)，工藝設(shè)計(jì)人員憑經(jīng)驗(yàn)難以控制變形問題，鍛造的加工余量一般比外國(guó)大1—3倍。加工余量大，鑄件的能耗和原資料耗費(fèi)嚴(yán)重，加工周期長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，已成為限制行業(yè)發(fā)展的瓶頸。②大型鑄件偏析和夾雜物弊端嚴(yán)重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝結(jié)結(jié)束后，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(yán)重。④澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。由于設(shè)計(jì)不當(dāng)，存在卷氣、夾雜等弊端，以致鑄件出品率和合格率低。⑤模擬軟件應(yīng)用不普及。鍛造過程模擬是鑄件生產(chǎn)的一個(gè)必要環(huán)節(jié)，在外國(guó)，假如沒有計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，就拿不到訂單。我國(guó)的鍛造業(yè)計(jì)算機(jī)模擬起步較早，誠然核心計(jì)算部分開發(fā)能力較強(qiáng)，但整體軟件包裝能力較差，以致成熟的商業(yè)化軟件開發(fā)遠(yuǎn)落伍于發(fā)達(dá)國(guó)家，相當(dāng)一部分鍛造公司對(duì)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)望而止步，缺乏相信。目前這種場(chǎng)面雖有所好轉(zhuǎn)，但在購置了鍛造模擬軟件的公司中，能夠發(fā)揮其作用的還不常有，急需對(duì)公司職工進(jìn)行軟件應(yīng)用培訓(xùn)。⑥一般鑄件的生產(chǎn)能力節(jié)余，高精良鑄件的制造依舊困難，核心技術(shù)和重點(diǎn)產(chǎn)品仍依靠進(jìn)口。(2)能耗和原資料耗費(fèi)高我國(guó)鍛造行業(yè)的能耗占機(jī)械工業(yè)總耗能的25%—30%，能源均勻利用率為17%，能耗約為鍛造發(fā)達(dá)國(guó)家的2倍。我國(guó)每生產(chǎn)1噸合格鑄鐵件的能耗為550—700公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，外國(guó)為300—400公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，我國(guó)每生產(chǎn)1噸合格鑄鋼件的能耗為800—1000公斤標(biāo)準(zhǔn)煤，外國(guó)為500—800公斤標(biāo)準(zhǔn)煤。據(jù)統(tǒng)計(jì)，鑄件生產(chǎn)過程中資料和能源的投入約占產(chǎn)值的55%—70%。中國(guó)鑄件毛重比外國(guó)均勻超出10%—20%，鑄鋼件工藝出品率均勻?yàn)?5%，外國(guó)可達(dá)70%。(3)環(huán)境污染嚴(yán)重、作業(yè)環(huán)境惡劣我國(guó)除少許大型公司如一汽、二汽、大起大重、沈陽凌晨公司等生產(chǎn)設(shè)施優(yōu)異、鍛造技術(shù)先進(jìn)、環(huán)介紹措基本到位以外，多半鍛造廠點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)施迂腐、技術(shù)落伍、一般很少顧及環(huán)保問題。上世紀(jì)80年月，政府對(duì)規(guī)模小、技術(shù)水平低、污染嚴(yán)重的公司進(jìn)行了專業(yè)化調(diào)整，提升了公司的集約化程度，但鍛造生產(chǎn)的粗放型特色沒有獲取根本改變。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、作業(yè)條件差、技術(shù)落伍、粗放式生產(chǎn)的鍛造公司占90%以上；1998年在匈牙利舉辦的第63屆世界鍛造會(huì)議上頒發(fā)了環(huán)境保護(hù)獎(jiǎng)，獲獎(jiǎng)鍛造廠中沒有一個(gè)在中國(guó)，這與中國(guó)的鍛造大國(guó)地位極不相當(dāng)。我國(guó)鍛造業(yè)的環(huán)境問題還表此刻對(duì)自然資源的超量耗費(fèi)上。鍛造生產(chǎn)中爐料主假如生鐵、廢鋼、焦炭、石灰石等、型砂、芯砂。主假如原砂、黏土、煤粉、樹脂等粘結(jié)劑、固化劑、舊砂等的運(yùn)輸、混砂、造型、制芯、烘烤、消融、澆注、冷卻、落砂、清理和后辦理等工序，就其作業(yè)內(nèi)容來講是在機(jī)械振動(dòng)和噪聲中進(jìn)行，有的還在高溫如消融、澆注中作業(yè)，有的產(chǎn)生刺激性氣味，粉塵作業(yè)環(huán)境更是惡劣。在我國(guó)鍛造車間每生產(chǎn)1噸鑄件，約發(fā)散50公斤粉塵，熔煉和澆注工序排放廢