有色金屬鑄造發(fā)展趨勢(shì)和工藝技術(shù)

國(guó)內(nèi)有色金屬鑄造行業(yè)集中度低、規(guī)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(shì)   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(bǔ)中國(guó)有色礦產(chǎn)資源的不足，轉(zhuǎn)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(xiǎn)能力，能扭轉(zhuǎn)中業(yè)在類似銅精礦加工費(fèi)等談判中既沒有“定價(jià)權(quán)”也沒有“話語權(quán)”的境地。

中國(guó)在21世紀(jì)的前20年，仍將處在工業(yè)化的過程中，制造業(yè)的發(fā)展，將會(huì)帶動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)保持一個(gè)較長(zhǎng)的高速增長(zhǎng)期。因此，作為工業(yè)基礎(chǔ)的有色金屬鑄造工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)能否繼續(xù)保持相對(duì)較高的增長(zhǎng)率就顯得   加重要。中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，是有色金屬行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)。今后一段時(shí)期，中國(guó)有色金屬的需求將保持穩(wěn)定增長(zhǎng)。

在世界經(jīng)濟(jì)增速放緩、主要經(jīng)濟(jì)體需求疲弱背景下，我國(guó)有色金屬鑄造出口增速放緩，繼續(xù)下滑。2013年上半年，我國(guó)有色金屬產(chǎn)品出口額為117.04億美元，同比增長(zhǎng)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(mào)易逆差為122.33億美元，較1季度增長(zhǎng)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(yù)熱溫度太低、排氣設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)存在結(jié)構(gòu)或工藝方面的問題、開模時(shí)間或者澆注溫度掌握不準(zhǔn)確等。一般來說，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(dǎo)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(jié)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(xì)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(duì)大而壁薄的鑄件，為了充滿型腔，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(bǔ)縮條件，因?yàn)檫@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?yàn)闇囟忍邥r(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?yàn)榻饘傩秃徒饘傩緵]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，并且在工作過程中要保持選定的溫度范圍，這樣才能內(nèi)部質(zhì)量和外形尺寸穩(wěn)定的鑄件。確定金屬型的工作溫度時(shí)，選擇過高或過低的溫度都會(huì)帶來一些不良后果。

1)金屬型溫度過低時(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(qiáng)烈加熱，型壁內(nèi)外溫差大，金屬型容易開裂損壞；冷的金屬型上往往凝結(jié)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(diào)整是不行的。

2)金屬型溫度過高時(shí)，強(qiáng)度和剛度低，容易產(chǎn)生扭曲變形，導(dǎo)致過早損壞；金屬型溫度過高時(shí)，延長(zhǎng)了鑄件冷卻時(shí)間，不僅降低生產(chǎn)率，而且鑄件結(jié)晶組織變粗，對(duì)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(xiàn)象。

金屬型工作溫度取決于澆注合金的種類、牌號(hào)、鑄件的結(jié)構(gòu)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(cè)。

3、選擇合適的澆注溫度

采用金屬型鑄造時(shí)，合金的種類和牌號(hào)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(jié)構(gòu)：形狀復(fù)雜、壁薄的大鑄件，澆注溫度應(yīng)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(yīng)低些。

2)鑄型溫度：金屬型工作溫度愈低，則澆注溫度應(yīng)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(nèi)流動(dòng)過程中熱量損失少，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(jié)構(gòu)的要求，需緩慢澆注時(shí)，則應(yīng)將澆注溫度提高。

4)澆注系統(tǒng)：采用頂注式澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該用較低的澆注溫度；采用底注式澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該用較高的澆注溫度，以便合金在溫度相當(dāng)高時(shí)到達(dá)頂部和冒口中。

4、平衡澆注過程中金屬型的熱平穩(wěn)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(guī)范要保持穩(wěn)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(guī)范穩(wěn)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(wěn)定在所選擇的溫度范圍內(nèi)。在生產(chǎn)過程中，從升溫到降溫保持金屬型的熱平衡規(guī)律不變，才能鑄造出來的鑄件內(nèi)、外部質(zhì)量穩(wěn)定。