铸造行业十三五技术发展规划纲要样本.doc

编者按：6月21日，经中华人民共和国机械工程学会锻造分会（如下简称“全国锻造学会”）第九届理事会第三次理事长工作会议讨论研究，决定编制《锻造行业“十三五”技术发展规划纲要》（如下简称“《纲要》”）全国锻造学会秘书处拟定了《纲要》“编制路线”和编制时间进度，并成立了“专家征询委员会”和“编制工作委员会”《纲要》编制工作会议于9月27日在西安召开，拟定了《纲要》编制涵盖专业领域分类和工作分工、内容及编写规范、工作进度安排《纲要》审查会于5月17日在沈阳召开，对《纲要》每个专业领域进行了认真、严格审查，提出了有针对性修改和补充意见《纲要》审定会于10月25日在长沙召开，审议通过了修改后《纲要》《纲要》关于内容作为上报材料重要构成某些已先后提交至中华人民共和国工程院和工信部《纲要》作为科学技术发展专项规划，纳入由中华人民共和国锻造协会组织编制《锻造行业“十三五”发展规划建议》《纲要》由18个某些构成：铸钢、铸铁、锻造有色合金、锻造金属基复合材料、锻造耐磨材料、迅速锻造、熔模锻造、压铸、反重力锻造、挤压锻造、消失模锻造、数值模仿、网络制造、造型材料、锻造装备与检测技术、环保与安全、汽车铸件、锻造原则。

在《中华人民共和国制造2025》十大重点领域中，有8个领域与锻造密切有关，甚至有些领域锻造技术作为发展瓶颈，大某些领域都对锻造技术有强烈需求，或者需要锻造技术和锻造产品进行支撑《纲要》作为锻造行业技术发展指引性文献，在政策层面，向政府提出了建设性建议；在技术发展层面，对各个专业技术领域提出了重点发展项目及核心技术《纲要》具备全局性、战略性和前瞻性为了充分发挥《纲要》指引作用，扩大《纲要》在锻造行业技术发展方面影响，在全国锻造学会第九届理事会第四次理事长工作会议上决定将《纲要》在《锻造》杂志上全文刊登本刊在本期刊登《纲要》全文，以馈广大读者锻造行业“十三五”技术发展规划纲要（中华人民共和国机械工程学会锻造分会 编制）引言“十二五”期间，国内在锻造技术创新、行业进步等方面获得了明显成果国内铸件总产量达到4620万吨，较4450万吨增长了3.8%，持续位居世界铸件产量第一大国但是仍未解决国内锻造行业“大而不强”问题，一方面在大量出口低端铸件同步，仍需要进口大量高品位铸件产品；另一方面在国防和国家重点工程建设急需重大技术装备研发过程中，由于国外技术封锁，核心铸件经常成为制约有关领域发展瓶颈十三五”时期是进一步实行创新驱动发展战略，加快建设创新型国家核心时期。

对于在装备制造业中发挥重要作用锻造业，是科技提高、产业转型、提高核心竞争力重要机遇期为了清晰结识国际锻造科技发展大势，规划锻造技术发展方向，依照《国家中长期科学和技术发展规划纲要（-）》、《国家“十三五”科学和技术发展规划》和《中华人民共和国制造2025》提出目的和任务，结合国内锻造行业科技发展实际，编制了《锻造行业“十三五”技术发展规划纲要》（如下简称《纲要》）《纲要》由18个某些构成：铸钢、铸铁、锻造有色合金、锻造金属基复合材料、锻造耐磨材料、迅速锻造、熔模锻造、压铸、反重力锻造、挤压锻造、消失模锻造、数值模仿、网络制造、造型材料、锻造装备与检测技术、环保与安全、汽车铸件、锻造原则其中《纲要》中13个领域规划内容涉及到《中华人民共和国制造2025》所有五个重大工程，覆盖了高品位装备创新工程10大领域中8个领域《纲要》结合国内外锻造技术发呈现状，结合发展热点问题和中华人民共和国锻造技术发展需求，指出了发展目的和发展重点，提出了重点发展项目及核心技术《纲要》突出了战略性和宏观性，具备针对性和可操作性，可作为中华人民共和国锻造行业—锻造技术发展指南第1章 铸钢1 国内外发呈现状及发展趋势1.1 国内发呈现状及发展趋势当前国内小型批量铸件已普遍采用造型线生产，并初步具备以典型产品为核心质量技术体系。

但生产线重要设备制造水平偏低，生产线先进限度及技术含量有待提高国内铸钢市场也是产能过剩，由于受到劳动力、废钢和造型材料价格上升而铸件价格反而回落影响，市场竞争越来越激烈，许多中小公司步履艰难，面临重新洗牌局面1.2 国外发呈现状及发展趋势（1）完全炉前迅速检测，成分波动少，检测仪器性能稳定；（2）诸多公司采用精炼手段，并在铸型上采用过滤网，保证钢液纯净度；（3）发达国家大批量生产中、小型铸件铸型，大多采用高紧实率高压、高速、射压等高效流水线，采用树脂砂制芯，造型设备数控化率较高；（4）发达国家普遍采用CAD、CAM等软件集成技术，基本所有采用工艺模仿，工艺数据库已经较好应用；（5）锻造原、辅材料质量和品种以及社会化、专业化、商品化供应方面已经日臻成熟；（6）工业CT设备等先进检测设备逐渐应用到产品检测中；（7）大型铸钢件冶金技术在向高纯度钢液技术发展，成分均匀性、内部缺陷、尺寸精准度等控制技术仍优于国内1.3 国内外差距与工业发达国家相比，当前国内大型铸钢件生产在产品品种、工艺水平、质量级别以及制造装备等整体水平方面均存在着较大差距在大型核电设备中，主泵、核电汽轮机缸体等大型铸钢件多采用不锈钢材料，其质量规定极高，国内尚未掌握自主生产技术，基本依赖进口。

1.4 问题分析与解决思路针对国内外差距状况，问题重要在国内工程化数据薄弱，例如：数值模仿虽然在锻造行业应用近年，但是某些核心算法以及工程参数还不够精细，导致分析成果不能精确指引生产在某些高品位铸件熔炼过程中针对有害元素及成分原则内优化问题工程数据缺少未建立起以服役条件为指引质量及制造体系针对核电、燃机等领域用高品位铸件，建立以高品位质量为核心研发及生产体系并形成数据积累机制以指引将来部件设计及制造，强化基本工程数据积累及有关技术固化并在行业内推广调节产业构造，增长高品位铸件在整个铸钢行业比重，转型升级或裁减落后、污染严重、技术含量低公司2 发展目的提高国内高品位铸件生产水平、增长基本数据积累、优化产业构造1）小件生产技术集成化，生产规模化；（2）造型技术多样化；（3）锻造用砂高温化；（4）粘结材料化学化、自硬化、无毒化；（5）铸件本体材料合金化；（6）冶炼技术精炼化；（7）工艺设计模仿化；（8）热解决技术智能化；（9）铸钢检测技术可视化；（10）大型铸钢件生产技术高品位化3 发展重点3.1 技术路线分别从铸钢件开发与应用领域、熔炼与锻造领域、热解决领域、装备制造领域、产业共性技术创新体系建设领域开展工作，构成合理技术路线。

3.2 技术研究（1）海洋工程用耐海水腐蚀双向锻造不锈钢材料；（2）开展更多锻造双相不锈钢牌号在舰船上应用研究；（3）特大型合金钢铸锭纯净、致密、均质锻造技术；（4）超临界、超超临界蒸汽轮机高合金耐热钢铸件，百万千瓦水轮机转轮不锈钢铸件，第三代核电技术常规岛汽轮机组高合金钢铸件，海洋石油钻井平台、桥梁等重大工程配套铸钢件研发及产业化；（5）ZG1Cr10MoNiWVNbN等高合金耐热钢材料和C460等低温用铸钢材料工艺研究；（6）大型铸钢件砂型（芯）迅速、低成本成形技术研究；（7）节能降耗、再生和综合运用技术研究；（8）大型铸钢件智能锻造工厂；（9）大型曲面等异形件电渣熔铸成形技术；（10）非均质砂型3D打印设备及工艺研究3.2.1 共性技术研究重要涉及：金属材料冶炼技术，锻造工艺，热解决技术，计算机模仿技术，微合金化技术特大型合金钢锭纯净、致密、均质制造技术，曲面异形件电渣熔铸成形技术、大型冶金轧辊复合成形技术、非均质砂型3D打印工艺技术3.2.2 核心技术研究高效率、高适应性、高纯净度钢液精炼技术和智能化AOD精炼系统；高效、节能、环保铸件热解决及后解决技术和自动化系列装备；大型铸钢件3D无模造型技术及装备；高温合金燃气轮机叶片精铸芯壳制造技术与凝固梯度控制技术；大型二维电渣板坯制造技术；高品质大型冶金轧辊制造技术。

4 重点项目4.1 工程目的水电、核电、冶金轧机、超超临界燃煤、大型船舶（含军用舰船）、大型冶金设备、高速机车等4.2 工程内容第二代半到第三代核电项目配套常规岛汽缸、阀体、隔板等大型铸钢件，AP1000、CAP1400、CAP1700装备国产化；单机容量在70～100万千瓦大型水轮机组乌冬德、白鹤滩等发电设备配套叶片、上冠、下环等不锈钢铸件；超临界、超超临界电厂建设项目配套低合金钢外缸和高合金耐热钢阀门及内缸铸件；大型桥梁、石油钻井平台、矿场建设等工程项目配套机架、壳体、端盖等大型碳钢铸件；大功率船用发动机设备配套铸钢件；高铁用高速大功率机车铸钢件5 政策建议建议在钢液冶金质量提高、新型造型材料应用、计算机辅助设计、绿色制造等几大领域予以支持，对某些高品位领域实现以高品位锻造办法代替锻造及其她制造办法工程化评价予以支持第2章 铸铁1 国内外发呈现状及发展趋势1.1 国内发呈现状及发展趋势铸铁量大面广，公司近2万家，国内铸铁件产量为3380万吨（其中，灰铸铁2080万吨，球墨铸铁1240万吨，可锻铸铁60万吨），占当年铸件总产量4620万吨73.2%；球墨铸铁在铸件中所占比重由25%增至26.8%，球墨铸铁与灰铸铁比例由0.497上升到0.596。

国内铸铁行业在原辅材料、工艺装备、生产技术、检测控制等方面均已具备生产高品位铸铁件能力1）质量控制和检测（特别是检测）水平稳步提高；（2）原辅材料供应品种和质量有了很大改进；（3）计算机CAD、CAM、CAE和炉前热分析等技术手段日益受到注重，应用逐渐增长；（4）某些骨干公司规模、装备和技术水平已达到世界一流水平，并在国际竞争中获得明显优势；（5）某些产品性能达到了国际先进水平；（6）高铁机车转向架轴箱、变速箱、电机壳等零件，风电轮毂、底座和数控机床横梁等核心零部件已批量生产和应用；（7）年产铸铁件万吨以上、生产设备较先进、质量较稳定厂已达上百家，多采用电炉或冲天炉-电炉双联熔炼，配有炉前氮氢氧测定仪、真空直读光谱仪和扫描电镜等先进设备和检测手段；（8）一大批公司使用了国际水平熔化、造型和检测设备1.2 国外发呈现状及发展趋势工业发达国家铸件产量已从金融危机中恢复过来，锻造厂任务饱满，生产规模和专业化限度高，铸件综合质量和技术经济效益好重要体当前：（1）普遍采用CAD/CAE/CAM，注重通过产品数值模仿和建立生产基本数据库等进行产品和工艺前期优化设计，实现产品研发设计数字化，锻造自动化水平普遍较高；（2）在造型、制芯方面，采用机械手，用视觉系统监控组芯过程，铸件尺寸精度高，加工余量小；（3）在铁液熔炼方面，除了采用光谱分析之外，注重采用热分析技术，对炉前铁液质量进行精准控制，涉及化学成分如碳含量、硫含量等，同步测量铁液N、H、O含量，铁液质量稳定，化学成分波动小；（4）采用电炉熔炼、喂丝法球化和孕育解决工艺，整个熔化、球化和孕育解决过程连贯，数字化限度高，没有镁光烟尘；（5）通过微量合金化和特殊铁液解决技术，可以稳定控制铸件组织和性能，内在质量好、精度保持性好；（6）排放低，环保达到国际先进原则。

中华人民共和国制造2025”已经发布，它终极目的是把互联网、物联网引入制造业，使产品生产达到高技术、高质量、高效率、智能化将来锻造行业发展趋势是向大型化、轻量化、精准化、智能化、数字化、网络化及清洁化方向发展，而技术含量高高品位铸铁件将成为发展方向1.3 国内外差距国内铸铁厂除了多而分散、产能过剩、两极分化外，与工业发达国家相比，差距重要体当前：（1）质量稳定性、一致性差是国内铸铁件生产突出问题：相似碳当量，灰铸铁强度低1级；铸件尺寸精度低1。