國內有色金屬鑄造行業(yè)集中度低、規模效益差、資源分散,同時(shí)又是與 市場(chǎng)接軌緊密的行業(yè)之一。在目前有色金屬鑄造需求旺盛的情況下,有色企業(yè)勢 加大礦山資源投入力度。參股或者控股海外礦山、企業(yè),能彌補中國有色礦產(chǎn)資源的不足,轉變中業(yè)在原料波動(dòng)中的不利局面。此外,企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和行業(yè)集中度的提高可以 好的提高企業(yè)抗風(fēng)險能力,能扭轉中業(yè)在類(lèi)似銅精礦加工費等談判中既沒(méi)有“定價(jià)權”也沒(méi)有“話(huà)語(yǔ)權”的境地。
中國在21世紀的前20年,仍將處在工業(yè)化的過(guò)程中,制造業(yè)的發(fā)展,將會(huì )帶動(dòng)國民經(jīng)濟保持一個(gè)較長(cháng)的高速增長(cháng)期。因此,作為工業(yè)基礎的有色金屬鑄造工業(yè)的發(fā)展狀況對中國經(jīng)濟能否繼續保持相對較高的增長(cháng)率就顯得 加重要。中國國民經(jīng)濟的持續健康發(fā)展,是有色金屬行業(yè)穩步發(fā)展的基礎。今后一段時(shí)期,中國有色金屬的需求將保持穩定增長(cháng)。
在世界經(jīng)濟增速放緩、主要經(jīng)濟體需求疲弱背景下,我國有色金屬鑄造出口增速放緩,繼續下滑。2013年上半年,我國有色金屬產(chǎn)品出口額為117.04億美元,同比增長(cháng)2.3%,增速較1季度下滑14.2個(gè)百分點(diǎn);有色金屬產(chǎn)品額為239.37億美元,同比大幅下滑18.2%,降幅較1季度收窄6.2個(gè)百分點(diǎn);有色金屬鑄造產(chǎn)品貿易逆差為122.33億美元,較1季度增長(cháng)61.4億美元。
有色金屬鑄造工藝技術(shù):
有色金屬鑄造的常見(jiàn)缺陷有氣孔、縮孔及縮松、渣孔、針孔、裂紋、冷隔等。產(chǎn)生這些缺陷的原因大體上包括金屬型預熱溫度太低、排氣設計不良、涂料本身排氣性不佳、金屬液處理不符合要求、金屬型設計存在結構或工藝方面的問(wèn)題、開(kāi)模時(shí)間或者澆注溫度掌握不準確等。一般來(lái)說(shuō),控制好以下幾個(gè)方面,可以降低廢品的產(chǎn)生。
1、利用金屬型凝固特點(diǎn)
與砂型相比較,金屬型的導熱性能要高得多,能獲得很大的溫度梯度,使鑄件冷卻。因此,在金屬型鑄造中,不僅共晶合金,甚至結晶溫度間隔較寬的合金,也能密實(shí)的鑄件。同時(shí),金屬型冷卻,可使鑄件晶粒細化,減輕或有色合金鑄件的針孔。用金屬型成形較小的薄壁鑄件時(shí),金屬液凝固很快,許多情況下,幾乎在澆注完畢時(shí),鑄件的凝固也同時(shí)完成。對大而壁薄的鑄件,為了充滿(mǎn)型腔,獲得輪廓清晰的鑄件,要有較高的金屬型溫度和澆注溫度。同時(shí),還 在型腔表面噴刷隔熱涂料。此外,提高澆注溫度能鑄件的補縮條件,因為這樣能使金屬液容易進(jìn)入已被型壁冷卻的下層金屬中。采用底注式時(shí),要求金屬液有 高的溫度,以提高充型能力;但澆注溫度也不能太高,因為溫度太高時(shí),會(huì )增大鑄件的收縮量,降低力學(xué)性能。金屬型鑄造中,鑄件產(chǎn)生裂紋的可能性比砂型要大得多,因為金屬型和金屬芯沒(méi)有退讓性,阻礙鑄件收縮。另外,鑄件凝固不均勻也是產(chǎn)生裂紋的重要原因。
2、控制金屬型工作溫度
金屬型在噴涂料及澆注之前,要均勻地加熱到工作溫度或接近工作溫度,并且在工作過(guò)程中要保持選定的溫度范圍,這樣才能內部質(zhì)量和外形尺寸穩定的鑄件。確定金屬型的工作溫度時(shí),選擇過(guò)高或過(guò)低的溫度都會(huì )帶來(lái)一些不良后果。
1)金屬型溫度過(guò)低時(shí),澆入型腔的液態(tài)金屬會(huì )降低流動(dòng)性,使鑄件容易產(chǎn)生冷隔、澆不足、裂紋、氣孔和輪廓不清晰等缺陷;型腔表面受到液態(tài)金屬的強烈加熱,型壁內外溫差大,金屬型容易開(kāi)裂損壞;冷的金屬型上往往凝結有水汽,澆入液態(tài)金屬時(shí)會(huì )引起噴濺或爆炸;有些會(huì )破壞順序凝固的條件,這時(shí)單靠涂料調整是不行的。
2)金屬型溫度過(guò)高時(shí),強度和剛度低,容易產(chǎn)生扭曲變形,導致過(guò)早損壞;金屬型溫度過(guò)高時(shí),延長(cháng)了鑄件冷卻時(shí)間,不僅降低生產(chǎn)率,而且鑄件結晶組織變粗,對于有色合金,還容易產(chǎn)生針孔和縮松缺陷;。同時(shí),也容易和澆注合金發(fā)生熔焊現象。
金屬型工作溫度取決于澆注合金的種類(lèi)、牌號、鑄件的結構形狀、尺寸大小和壁厚,同時(shí)也和合金的澆注溫度有關(guān)。具體的金屬型工作溫度可參照相關(guān)鑄造手冊。
3、選擇合適的澆注溫度
采用金屬型鑄造時(shí),合金的種類(lèi)和牌號不同,澆注溫度也不同。合金的澆注溫度受下列因素影響:
1)鑄件結構:形狀復雜、壁薄的大鑄件,澆注溫度應高些;形狀簡(jiǎn)單的厚壁鑄件或有較大砂芯的鑄件,澆注溫度應低些。
2)鑄型溫度:金屬型工作溫度愈低,則澆注溫度應愈高。為了完好地充填鑄件的薄斷面,提高合金澆注溫度比提高鑄型溫度有 好的效果。
3)澆注速度:澆注時(shí),液態(tài)金屬在鑄型內流動(dòng)過(guò)程中熱量損失少,流動(dòng)性的降低也就少,因而澆注溫度可低些。若由于鑄件結構的要求,需緩慢澆注時(shí),則應將澆注溫度提高。
4)澆注系統:采用頂注式澆注系統時(shí),應該用較低的澆注溫度;采用底注式澆注系統時(shí),應該用較高的澆注溫度,以便合金在溫度相當高時(shí)到達頂部和冒口中。
4、平衡澆注過(guò)程中金屬型的熱平穩性
金屬型鑄造時(shí),生產(chǎn)量一般都很大,為此,要求金屬型的工藝規范要保持穩定。由于合金的澆注溫度可以由保溫爐控制,因此,金屬型的工作溫度就成了影響工藝規范穩定性的主要因素。
在一個(gè)澆注周期中,要想讓金屬型溫度始終保持不變是不可能的,但要求在每次澆注時(shí),金屬型溫度能穩定在所選擇的溫度范圍內。在生產(chǎn)過(guò)程中,從升溫到降溫保持金屬型的熱平衡規律不變,才能鑄造出來(lái)的鑄件內、外部質(zhì)量穩定。