国家中信部网站文件摘要--有关铸造方面的

铸冶艺人

　今天看见中信部网站关于十二五机械行业基础工艺方面的规划文件，摘录一段发在下面。其中有我国自己研发15-50吨大型热风环保水冷冲天炉是其中一项，以前说过，国内有关铸铁熔炼会议上，很多专家再三呼吁，要发展我国自己的环保，热风冲天炉，呼吁铸铁熔炼要多用冲天炉熔炼，现在可以看见了，国家把这件事情列为十二五的铸造重点之一。另外，其中有一项是定向凝固方面的，制作高温合金燃气轮机大型叶片。今年上半年，听见铸造有关朋友谈到此点，就是飞机使用的燃气轮机大型高温合金叶片，高档的叶片是单晶叶片，强度，耐温性能更好，歼-20机就要使用这种叶片，据说美国的高档次军用飞机也是这种类型叶片。这种叶片的铸造生产属于高端铸造，除了熔炼，成型，其中定向凝固是实现单晶凝固的关键（小道消息）。以下是转载中信部的文件（部分）。有兴趣的朋友可以在中信部网站上看见。                        　专栏3  “十二五”我国“三基”重点行业发展指标
指标        2010年        2015年        年均增长率
机械基础件
轴承        销售额（亿元）        1260        2220        12%
齿轮        销售额（亿元）        1450        2940        15%
液压件        销售额（亿元）        351        700        15%
橡塑密封        销售额（亿元）        86        170        15%
机填密封        销售额（亿元）        65        130        15%
气动元件        销售额（亿元）        116        235        15%
模具        销售额（亿元）        1120        1740        9%
紧固件        销售额（亿元）        560        980        12%
弹簧        销售额（亿元）        145        290        15%
链条        销售额（亿元）        148        270        13%
粉末冶金制品        销售额（亿元）        83        130        9%
基础制造工艺
铸造        能耗        每吨合格铸件能耗减少0.12吨标煤锻造        能耗        每吨合格锻件能耗减少0.08吨标煤
热处理        能耗        每吨热处理件能耗从减少150千瓦时
　　2. 2020年展望2020年，形成与主机协同发展的产业格局，能够满足重大装备和高端装备对机械基础件、基础制造工艺和基础材料的需求，创新能力和国际竞争力处于国际先进水平，部分领域国际领先。　　三、发展重点        围绕重大装备和高端装备配套需求，重点发展11类机械基础件、6类基础制造工艺和2类基础材料。集中优势资源，重点开发20种标志性机械基础件、15项标志性基础制造工艺和12种标志性基础材料并实现产业化。　　（一）机械基础件选择带动性强、辐射作用大的高速、精密、重载轴承等11类机械基础件作为发展重点，以提高性能、可靠性和寿命为主攻方向，力争使其达到或接近国际先进水平。　　1. 高速、精密、重载轴承　　中、高档数控机床轴承和电主轴，大功率风力发电机组轴承，大型运输机轴承，重载直升机轴承，长寿命高可靠性汽车轴承及轴承单元，高速铁路列车轴承，重载铁路货车轴承，新型城市轨道交通轴承，大型薄板冷热连轧设备轴承，大型施工机械轴承，高速度长寿命纺织设备轴承，超精密级医疗器械主轴轴承。　　2. 超大型、高参数齿轮及传动装置　　大功率风力发电齿轮箱，高速列车齿轮传动装置，汽车节能自动变速器，核电循环水泵齿轮箱，舰船用大型齿轮传动装置，工程机械及矿山机械用液力变速器，大功率采煤机齿轮箱，掘进机齿轮传动装置，污水处理设备用高速齿轮箱。　　3. 高压液压元件和大功率液力元件　　工程机械用31.5兆帕及以上高压柱塞泵/马达、高压液压阀，液压电子控制器，工作压力31.5兆帕及以上高频响电液伺服阀和比例阀，液力变矩器，数字液压泵及油缸，高转速大功率液力偶合器调速装置，农业机械用无级变速传动装置。　　4. 智能、高频响气动元件　　智能化阀岛，智能定位气动执行系统，柔性抓取气动系统及元件，轨道交通设备用气动元件，150赫兹以上高频响电磁换向阀，精密压缩空气过滤器，透平式气动马达。　　5. 高可靠性密封件　　高参数透平压缩机机械密封，大型高温高压泵和核电站核二、三级泵用机械密封和静密封装置，大型工程机械液压油缸密封，大型盾构机密封，风电偏航变桨轴承密封。　　6. 高速链传动系统　　汽车发动机正时链及自动变速箱哈瓦链，无级变速箱专用无级变速链，高精度低噪声链轮，抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀特异链。　　7. 高可靠性联轴器、制动器、离合器　　大功率风力发电制动器，高性能柔性联轴器，隧道掘进机和采煤机用鼓形齿联轴器，电磁离合器和制动器，轨道交通制动器，高精度限矩安全联轴器。　　8. 高强度紧固件　　10.9级及以上汽车发动机紧固件，风力发电设备大规格高强度紧固件，飞机及航天器专用铝镁合金紧固件，自锁类紧固件。　　9. 高应力、高可靠性弹簧　　汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆，高速列车用弹簧，气动、液压件弹簧。　　10. 高密度、高强度粉末冶金零件　　高精度汽车粉末冶金零件，粉末冶金含油轴承，大型客机、高速列车、船舶制动用高性能粉末冶金摩擦材料及刹车片。　　11. 大型、精密、高效、多功能模具　　高档乘用车车身及汽车（超）高强钢板热成形模具，高速精密多工位级进冲压模具，高光无痕、叠层旋转大型塑料模具，超大规模集成电路引线框架及超大超薄LED大型塑料模具，多料多腔精密电子、医疗器械注塑模具，大型工程机械轮胎橡胶模具，轻金属高精压铸模具。　　根据以上发展重点，提出“十二五”期间机械基础件重点发展方向（见附表1），从中选择20种标志性机械基础件作为开发的重点。　　专栏4  20种标志性机械基础件
01  2MW以上风力发电机组轴承
开发为2MW以上风电机组配套的工作寿命20年、可靠度≥99％的增速器轴承和主轴轴承。
02  长寿命、高可靠性轿车轴承和重载卡车轴承
开发使用寿命25万公里以上，可靠度≥99％的轿车轴承和使用寿命50万公里以上，可靠度≥99％的重载卡车轴承。
03  高速动车组轴承
开发时速200～300km，使用寿命200万公里，可靠度≥99%的高速动车组轴承。
04  大型薄板冷热连轧及涂镀层生产线轴承
开发精度P4级、P5级，工作寿命轧钢120万吨，可靠度99%轧机轴承。
05  高速、高精数控机床轴承及电主轴
dmn值2.5×106mm·r/min，精度P4、P2级，轴承16000小时精度稳定使用，电主轴2000小时精度稳定使用。
06  2MW以上风力发电机组增速器
开发功率≥2MW、噪声≤95db、机械效率≥97％、寿命≥20年的风电增速器。
07  高速列车齿轮传动装置
开发列车时速≥200km，功率1800kw，输入扭矩3500N·m，输入转速2255～6000rpm，传动比≥7的高速列车齿轮。
08  节能环保自动变速器
开发百公里综合油耗降低5～10%，寿命30万公里的自动变速器，包括行星排、金属带、锥轮锥盘、电磁阀、TCU、变矩器等。
09  舰船用大型齿轮传动装置
开发功率3～5MW、噪声≤90db、转速≥3000rpm的船用齿轮传动装置。
10  工程机械用高压液压元件
开发工作压力35MPa及以上高压柱塞泵/马达、液压电子控制器。
11  高压液压阀
开发工作压力≥31.5Mpa，流量≥100L/min的高压液压阀，含流量共享系统、负荷传感系统、总线控制先导系统。
12  农机用静液压驱动装置（HST）
开发工作压力≥25MPa,排量18～45mL/r的农机用静液压驱动装置。
13  轨道交通用气动元件
开发工作压力3～10bar，环境温度-40～+80℃的气缸、气动阀、气源处理元件，以及气管、接头等配套气动元件。
14  大型风力发电关键密封件
开发7～10年不发生龟裂，在1m/s速度、油脂润滑状态下，运行寿命达7～10年，适用温度范围为-45～+100℃的大型风力发电密封件。
15  干气式机械密封装置
开发工作压力20MPa及以上的干气式机械密封装置。
16  汽车发动机正时链与自动变速箱的哈瓦高速齿形链
  开发最高转速≧6000转/分，寿命25万公里，抗拉载荷≥14KN，1200小时试验伸长率≤1%，硬度达到53HRC、硬度散差±0.5HRC、清洁度≤20mg/kg，可靠性≥99.9%的链条。
17  疲劳寿命500万次以上汽车发动机紧固件
开发PPM≤60，疲劳寿命≥500万次的紧固件。
18  汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆
开发工作应力＞1200MPa、疲劳寿命＞100万次的气门弹簧、悬架弹簧和稳定杆。
19  C级轿车整体车身成形模具
实现车门、前翼子板表面形状精度0.08～0.05mm，结构面精度±0.05mm，多付模具总成尺寸匹配与控制（含回弹控制）内轮廓精度±0.7mm以内、外轮廓精度±1.0mm以内、总成件之间对接精度±0.5mm以内，车身总体尺寸精度达到或接近2mm。
20  高光无痕、叠层旋转大型塑料模具
开发宽1200㎜及以上、模具精度u级、模具型腔A0-A1级镜面光洁度，模具总装精度≤0.02的高光无痕、模内装饰技术、超大超薄LED大型镜面、复杂高效精密汽车发动机塑料进气歧管的精密注塑模具；加热恒温浇注系统总误差<0.02㎜，加热恒温±1℃，H7/g6精密滑动配合，实现注塑双效生产叠层模具。
　　（二）基础制造工艺        重点发展6类先进、绿色制造工艺，降低能源、材料消耗、改善环境，提高产品质量和效率。　　1风长炉龄冲天炉及其熔炼工艺技术，数字化模拟技术，高紧实度粘土砂自动造型生产线技术，快速无模砂型铸造工艺，铝、镁、钛等特种合金铸造工艺，复合材料铸造工. 铸造工艺　　定向凝固铸造工艺，热艺，半固态铸造工艺，高温、低温、高强韧度材料（球墨铸铁、等温淬火球铁、蠕墨铸铁、轻质合金）高精度铸造工艺。　　2. 锻压工艺　　大型薄壁结构件整体成形工艺，多工位冷、温锻工艺，高速精密镦锻工艺，大型复杂结构件精密体积成形工艺，大型环件冷辗扩工艺，板材管材精密成形工艺，高强钢板热成形工艺，曲轴、风电主轴及阀门全纤维近净成形技术，汽车铝合金精密锻造工艺，螺旋伞齿轮锻-磨联合制造工艺，精冲工艺。　　3. 焊接工艺　　激光及激光电弧复合热源焊接工艺，搅拌摩擦焊工艺，高精度及大厚度切割工艺，高效电弧焊工艺，等离子喷焊工艺，近净成形焊接新技术。　　4. 热处理工艺　　化学热处理催渗工艺，精密控制加热和淬火工艺，齿轮和轴承精密可控热处理工艺，超大型零件真空热处理工艺，大型轴类和管类零件感应淬火热处理工艺，大型全纤维炉衬无料盘可控气氛连续加热炉热处理工艺，连续真空热处理工艺，大型薄板件压淬热处理工艺，深冷热处理工艺。　　5. 表面处理工艺　　铝、镁合金、钛合金件表面处理与强化工艺，纳米颗粒复合电刷镀工艺，纳米陶瓷涂层工艺，等离子、激光、电子束表面强化工艺，低铬酸镀硬铬、镀锌后低铬钝化等绿色电镀工艺。　　6. 切削加工及特种加工工艺　　高速/超高速切削加工工艺，复合加工工艺（车铣复合、铣磨复合等），复合材料切削工艺，超精密加工工艺（轴系精度0.02～0.05微米），超大零件切削加工工艺，微量润滑切削工艺，干式切削工艺，“三束”（电子束、离子束、激光束）加工工艺，电火花加工工艺，超声加工工艺，增量制造工艺，粉末冶金零件的精密成形工艺。　　从以上重点发展的基础制造工艺中，提出50项先进绿色制造工艺作为推广的重点（见附表2），同时选择15项标志性基础制造工艺作为开发的重点。　　专栏5  15项标志性基础制造工艺
01  定向凝固铸造技术
研究定向凝固工艺，目标产品是大功率重型燃气轮机用定向结晶高温合金叶片，叶片尺寸≥350mm。
02  热风长炉龄冲天炉及其熔炼工艺技术
研究开发生产率在15～50t/h系列外热风、水冷长炉龄（12周以上）热风冲天炉及其熔炼工艺，使铸铁件生产过程高效、连续、质量稳定、节能降耗。
03  高紧实度粘土砂自动造型技术
开发100型/h以上，型砂密度1.6以上，设备故障率≤3%的湿砂有箱自动造型技术，满足提高铸造机械化、自动化的需求。
04  板材管材精密成形技术
开发板材成形模具智能化CAD/CAE系统，成形材料扩展到钛合金、高温合金、轻合金、高强钢等；目标产品：汽车车身覆盖件。开发管材成形技术，管材内高压600Mpa，材料抗拉强度780 Mpa，直径与厚度比达到180，壁厚少于2mm；目标产品：排气管、重载卡车后桥桥壳。开发大口径厚壁无缝钢管成形工艺，目标产品：超临界、超超临界火电、第三代核电用的耐高压大口径厚壁无缝钢管。
05  冷/温精密成形技术
开发冷温精确成形机理与新成形方法，长寿命模具技术。实现冷/温精确成形锻件占模锻件总量的10～12%，目标产品：轿车等速万向节、变速箱齿轮等。
06  大型复杂结构件精密体积成形技术
开发超大型钢锭材料成分纯净度与组织控制技术，大锻件内部缺陷形成机制与控制技术，大锻件模拟技术。提高材料利用率5～10%，降低能源消耗10～15%，目标产品：航空航天发动机涡轮盘。
07  热精锻成形技术
开发精密制坯技术、自动润滑技术、生产线自动化技术。材料消耗平均降低3～5％，热模锻件公差13级，平均能耗降低10%，目标产品：汽车前后桥锻件、螺杆锻件。
08  激光及激光电弧复合焊接技术
掌握激光及激光电弧复合焊接技术，目标产品：200mm以上厚钢板焊接，焊接尺度在100μm量级，空间分辨率在几十微米尺度的微连接。
09  搅拌摩擦焊技术
建立0.3～50mm厚度范围内轻合金材料搅拌摩擦焊性能数据库、工艺规范和技术标准， 目标产品：大厚度铝合金结构件、航空发动机整体叶盘。
10  化学热处理催渗技术
开发化学热处理（渗氮、渗碳）催渗技术工艺规范和技术标准，控制软件、催渗剂，保证0.3mm以上至2.0mm以下渗碳层的热处理节能30%以上。
11  精密可控热处理技术
开发精密可控热处理技术、渗碳和渗氮控制软件、远程控制和远程故障诊断技术，使齿轮和轴承等内在质量和表面性能高、无变形和脱皮。
12  铝、镁合金、钛合金件表面处理与强化技术
开发铝、镁合金微弧氧化工艺技术，使铝、镁合金制品表面氧化膜层大于300µm，显微硬度超过3000HV，绝缘电阻大于100MΩ，耐磨损、耐腐蚀、绝缘性能有较大改善。开发钛合金化学镀镍渗铝工艺技术，使650℃耐高温钛合金制品经化学镀镍（层厚20µm）后，大幅度提高抗氧化性能。
13  纳米颗粒复合电刷镀技术
开发电刷镀NI-SiC复合镀层技术，修复磨损失效的零件，改善零件表面性能，大幅度提高零件硬度。
14  超精密加工技术
开发微量切削机理、精密测量技术和误差补偿技术，目标产品是芯片、磁盘、光盘、磁鼓、制导用激光反射镜、导航用陀螺仪、卫星姿态控制用半球体以及多种球面和非球面微光学元件等精密关键零件。
15  低温与微量润滑切削技术
开发微量润滑系统及低温微量润滑复合系统，针对不同工件材料及切削工艺提供微量润滑和低温微量润滑条件下的刀具匹配方案，优化切削参数，建立相应的切削规范和切削数据库，实现高速切削的绿色化。
　　（三）基础材料        以经济可承受性为主旨，重点发展关键基础零部件所需的高品质结构材料和工艺材料。　　1. 结构材料　　——高性能结构钢。高速铁路列车用轴承钢、汽车用轴承钢、耐冲击载荷高淬透性高碳铬轴承钢、中碳轴承钢、下贝氏体淬火高碳铬轴承钢、准高温轴承钢、抗磨粒磨损轴承钢；汽车变速箱齿轮和汽车后桥齿轮用合金渗碳钢、飞机及坦克发动机齿轮用合金渗碳钢，高强度紧固件用合金钢和调质钢，高应力弹簧钢，高性能链条专用钢，机床滚珠丝杠和直线导轨专用钢。　　——高温合金。涡轮叶片、涡轮盘等用高温合金。　　——高压精密液压铸件用铸铁。　　——密封材料。高抗水解聚醚聚氨酯密封材料，高性能柔性石墨材料，高温和低温弹性等密封材料，高性能无石棉密封材料，高强度细颗粒机械密封用碳石墨材料。　　——绝缘材料。F、H级亚胺薄膜，特高压绝缘材料。　　——复合材料。碳纤维复合材料，新能源汽车动力用大功率锂电池材料，聚甲醛合金材料，液压泵用双金属烧结材料，纳米复合材料。　　——仪表功能材料。测温材料、敏感材料。　　2. 工艺材料　　——模具钢。中厚预硬模具钢，高耐蚀耐磨镜面塑模钢，高韧高耐磨冷作模具钢，大型轻质合金压铸模具钢，高性能粉末冶金模具钢。　　——新型焊接材料。高强高韧焊接材料，耐热、耐蚀、耐辐照、耐磨及耐低温焊接材料，无毒绿色钎焊材料及焊剂。　　——超硬刀具材料。金刚石（PCD）、立方氮化硼（PCBN）、硬质合金（YG、YT、YW）。　　——工艺耗材。环境友好型涂料和润滑剂。　　根据以上发展重点，提出“十二五”期间基础材料重点发展方向（见附表3），从中选择12种标志性基础材料作为开发的重点。　　专栏6  12种标志性基础材料
01  高性能轴承钢
汽车、风电、铁路车辆轴承用高碳铬轴承钢（GCr15、GCr18Mo）、渗碳轴承钢（G20Cr2Ni4A、G20CrNi2MoA）、中碳轴承钢（G56Mn、G42CrMo4）。
02  高性能齿轮用钢
汽车变速器齿轮和汽车后桥齿轮及飞机、坦克发动机齿轮用合金渗碳钢（碳含量0.10%～0.25%，相当于20Cr2Ni4、18Cr2Ni4WA）。
03  高强度紧固件用钢
汽车紧固件用钢（相当于10B18M），汽轮机紧固件用钢（X18CrMoWVNbN1）。
04  大型、耐蚀模具钢
厚度超过600㎜，探伤级别达欧洲E/e级制造级进模具的高精度高质量冷作模具扁钢和中厚预硬模具钢，表面到心部硬度波动不大于3HRC高耐蚀耐磨镜面塑模钢，大型铝、镁合金轻金属压铸模具钢。
05  高可靠性密封材料
高抗水解聚醚聚氨脂液压用密封材料，高性能柔性石墨密封材料，金属O形圈、C形密封圈用因科涅600、750，高强度细颗粒机械用碳石墨材料。
06  机床专用钢
机床滚珠丝杠和直线导轨用GCr15及新钢种。
07  超硬刀具材料
金刚石（PCD）、立方氮化硼（PCBN）、硬质合金（YG、YT、YW）。
08  新型焊接材料
高强高韧焊接材料，耐热、耐蚀、耐辐照、耐磨及耐低温焊接材料，无毒绿色钎焊材料及焊剂。
09  液压铸件用材料
高压柱塞泵/马达壳体、高压整体式多路阀体、大功率液力偶合器泵轮及壳体铸件用球墨铸铁、蠕墨铸铁。
10  高应力弹簧钢
高档车用高压力悬架弹簧钢（相当于UHS1900/2000）、高应力气门弹簧钢（相当于OTEVA70/OTEVA90或SWOSC-VHV/SWOSC-VHR）。
11  绝缘材料
百万千瓦水轮发电机组用绝缘材料，大型核电专用电机用绝缘材料，风力发电机用绝缘材料，
超高压/特高压输变电工程及配电用绝缘材料，配电变压器用绝缘材料。
12  仪表功能材料
核电站的堆内测温铂电阻（1E级）和堆芯测温热电偶（1E级），用于重大设备状态监测的双参数温敏粉体介质材料以及替代贵金属用高性能钨铼热电偶丝等。

老翻砂匠

赵老师的这个帖子很不错，先收藏再慢慢细研究。

铸冶艺人

回复 3# 老翻砂匠
放假回家，看见现代铸铁杂志2011年第6期的第一篇文章有洛拖顾问龚出群和陆老师的文章，专门谈铸铁熔炼冲天炉方面的文章，很好！！！

老翻砂匠

回复 4# 铸冶艺人


    有机会拜读一下，谢谢赵老师得推荐！

rxdsax

好贴，楼主辛苦了

yihen1983

为什么没有高精密的制芯中心，及有机环保的温芯盒制芯工艺