Вернуться к списку

Анализ развития и тенденций литейной промышленности Китая

2020-07-01

Крупные литые стальные детали, из-за их большого объема и массы, а также суровых условий эксплуатации, должны выдерживать высокие температуры, высокое давление, сильные удары, сильную коррозию и сильное радиационное воздействие, при этом требования к качеству постоянно растут. Производство крупных литых стальных деталей является основой национального машиностроения и важным показателем уровня развития промышленности страны.


 

 

Области применения

Крупные литые стальные детали широко используются на электростанциях, в нефтехимии, металлургии, судостроении и других отраслях производства оборудования. Примеры включают корпуса основных насосов из нержавеющей стали в атомной энергетике, цилиндры турбин, рабочие колеса, лопатки, верхние короны и нижние кольца в гидроэнергетических установках, цилиндрические детали в тепловых электростанциях, а также рамы прокатных станов, рабочие валики и крупные подшипниковые опоры в крупном металлургическом оборудовании. Производство этих крупных литых стальных деталей напрямую связано с качеством, безопасностью и прогрессом ключевых национальных инженерных проектов и имеет большое значение для национальной экономики и благосостояния населения.

В настоящее время Китай достиг значительного прогресса в производстве крупных литых стальных деталей, однако качество продукции все еще имеет явные недостатки. Хотя некоторые крупные литые стальные детали могут быть произведены, часто возникают проблемы с качеством. Технические возможности производства высококлассной продукции все еще недостаточны, а некоторые развитые страны строго сохраняют технологии производства крупных литых стальных деталей в секрете и даже строго ограничивают экспорт продукции, что делает крупные литые стальные детали узким местом, значительно сдерживающим развитие национальной экономики.

Характеристики

1. Преимущества

1) Литые стальные детали обладают высокой адаптивностью и вариативностью металлургического производства. Можно выбирать различные химические составы и контроль микроструктуры для удовлетворения различных инженерных требований; различные процессы термообработки позволяют выбирать механические свойства и эксплуатационные характеристики в широком диапазоне, а также они обладают хорошей свариваемостью и обрабатываемостью.

2) Литые стальные материалы обладают изотропией и высокой целостностью структуры, что повышает надежность инженерных конструкций. В сочетании с преимуществами, такими как легкий дизайн и короткие сроки поставки, они имеют конкурентные преимущества по цене и экономичности.

3) Вес литых стальных деталей может сильно варьироваться. Легкие могут быть литыми изделиями весом всего несколько десятков граммов, в то время как крупные литые стальные детали могут весить несколько тонн, десятки тонн или даже сотни тонн.

2. Недостатки

(1) Неравномерная микроструктура. После заливки жидкого металла в форму, слой металла, первый контактирующий со стенкой формы, охлаждается быстрее всего и быстро затвердевает в более мелкозернистую структуру. По мере удаления от стенки формы влияние стенки ослабевает, и кристаллы растут в виде параллельных столбчатых кристаллов, перпендикулярных стенке формы. В центре отливки теплоотдача перестает быть направленной, и кристаллы могут свободно расти во всех направлениях до встречи, образуя зону равноосных зерен. Таким образом, микроструктура внутри отливки неравномерна, обычно с относительно крупными зернами.

(2) Пористая микроструктура. Кристаллизация жидкого металла происходит путем дендритного роста; жидкий металл между дендритами затвердевает последним, но ему трудно полностью заполнить пространства между дендритами, что вызывает обычную пористость в отливках. Кроме того, если жидкий металл, залитый в форму, усаживается при охлаждении и затвердевании без достаточной компенсации, могут образовываться рыхлости или усадочные полости. Графит в чугуне часто встречается в виде крупных пластинчатых, сфероидальных или других форм, что также можно считать пористой микроструктурой.

(3) Шероховатая поверхность. Поверхность обычно шероховатая и не может сравниться с обработанными поверхностями, а формы более сложные.

Тенденции развития крупных литых стальных деталей

Текущие внутренние тенденции развития в области литых сталей включают следующие аспекты:

(1) Плавка стальной жидкости развивается в направлении технологии высокочистых стальных жидкостей с строгим контролем процесса плавки и содержания S, P и включений. Очистка стальной жидкости используется для улучшения качества стали.

(2) В проектировании процесса литья используется компьютерное моделирование для имитации процесса заливки и затвердевания отливок с целью оптимизации процессов литья и повышения качества отливок.

(3) Тесно следуя потребностям трансформации и развития машиностроительного оборудования, активно разрабатываются новые литейные материалы для постепенной замены импорта и повышения общего уровня производства китайских литых стальных деталей.

(4) Усиление корректировки и оптимизации промышленной структуры для формирования разумного экономического масштаба.

(5) Повышение технологического прогресса, улучшение инновационных возможностей и проведение исследований материалов и производственных процессов для высококлассных отливок.

(6) Разработка экологически чистых технологий литья, повышение уровня чистого производства и улучшение механизации и интеллектуализации операций при последующей обработке литейного производства стали.

По сравнению с промышленно развитыми странами, производство крупных литых стальных деталей в Китае в настоящее время значительно отстает по ассортименту продукции, уровню процессов, качеству и оборудованию для производства. Из-за чрезвычайно высоких требований к качеству крупных литых стальных деталей металлургическая технология развивается в направлении технологии высокочистых стальных жидкостей, а технологии контроля однородности состава, внутренних дефектов и точности размеров нуждаются в улучшении; технология производства крупных литых стальных деталей развивается в сторону высококлассной продукции.