隨著工業(yè)和社會的發(fā)展,裝備制造業(yè)的突出技術(shù)發(fā)展趨勢是_端制造,一方面是向微、精發(fā)展,另一方面是向大型化發(fā)展。國內(nèi)外礦山、船舶運(yùn)輸、冶金、電力等重型機(jī)械和國防工業(yè)的快速發(fā)展促使對大型鑄件的需求迅猛增加,大型遠(yuǎn)洋輪船掛舵臂、大型礦山球磨機(jī)端蓋、齒圈、水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪體上冠和下環(huán)等這些大型鑄件、鑄件平臺、鑄鐵平板的制造直接關(guān)系到重點(diǎn)工程項(xiàng)目的質(zhì)量、安全及進(jìn)度,對于國計民生具有重要的意義。大型鑄件、鑄件平臺、鑄鐵平板因其體積大、質(zhì)量大,且工況條件苛刻,需要承受高溫、高壓、強(qiáng)沖擊、強(qiáng)腐蝕、強(qiáng)輻射工作環(huán)境,質(zhì)量要求yue來yue高。
目前,我國大型鑄件、鑄件平臺、鑄鐵平板的生產(chǎn)取得了長足的進(jìn)步,但產(chǎn)品品質(zhì)仍存在明顯的不足,仍不具備生產(chǎn)gaodua產(chǎn)品的技術(shù)能力,而一些發(fā)達(dá)guojia在大型鑄件制造技術(shù)上對中國嚴(yán)格保密,甚至嚴(yán)格限制產(chǎn)品出口,致使大型鑄件在很大程度上已成為制約國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。另一方面,我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)的一些大型鑄鋼件,也經(jīng)常會受到質(zhì)量問題的困繞。如:為三峽 700MW 水輪機(jī)組提供的下環(huán)因不合格而報廢,大型軋機(jī)牌坊出現(xiàn)裂紋,1000MW 核電機(jī)組中的頂蓋出現(xiàn)質(zhì)量問題等等。生產(chǎn)能力與技術(shù)的滯后源于對大型鑄件制造技術(shù)中zui基礎(chǔ)的技術(shù)沒有_掌握,特別是影響大型鑄件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性的共性基礎(chǔ)技術(shù)研究缺乏手資料和數(shù)據(jù),共性基礎(chǔ)技術(shù)研究的差距也正是我國與大型鑄件強(qiáng)國的差距。因此,為使我國大型鑄件的生產(chǎn)水平達(dá)到shijielingxian水平,急需提升基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)水平,生產(chǎn)出符合船級社、大型礦山裝備標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量鑄件,解決裝備制造業(yè)用百噸級鑄鋼件生產(chǎn)的難題。
建立了“ _開放式”澆注系統(tǒng)概念,開發(fā)了百噸級大型鑄鋼件鑄造工藝設(shè)計原則:冒口設(shè)計采用有效補(bǔ)縮距離控制,變截面采用等熱容補(bǔ)貼和間接外冷鐵,澆注系統(tǒng)采用從冒口入水的zui短流程鋼水充型設(shè)計,順向入型,控制由遠(yuǎn)及近、自下而上的溫度梯度。澆注系統(tǒng)概念,開發(fā)了百噸級大型鑄鋼件鑄造工藝設(shè)計原則:冒口設(shè)計采用有效補(bǔ)縮距離控制,變截面采用等熱容補(bǔ)貼和間接外冷鐵,澆注系統(tǒng)采用從冒口入水的zui短流程鋼水充型設(shè)計,順向入型,控制由遠(yuǎn)及近、自下而上的溫度梯度。針對大型鑄鋼件中存在的不同類型、形狀與分布的夾雜物,建立了夾雜物微觀力學(xué)行為模型;開發(fā)了專用稀土復(fù)合精煉變質(zhì)劑,gaishan夾雜物形態(tài)與分布,提高了鑄件力學(xué)性能。
針對大型鑄鋼件中存在的不同類型、形狀與分布的夾雜物,建立了夾雜物微觀力學(xué)行為模型;開發(fā)了專用稀土復(fù)合精煉變質(zhì)劑,gaishan夾雜物形態(tài)與分布,提高了鑄件力學(xué)性能。鋼中的非金屬夾雜物對鑄鋼件質(zhì)量和性能的影響,不僅取決于夾雜物數(shù)量的多少,而且與夾雜物的類型、形狀、大小、變形行為和分布情況有著密切的關(guān)系。大型低碳鋼鑄件,鋼中碳含量低,其冶煉與凝固特性決定了鑄件易形成顯微夾雜、裂紋等缺陷,即使掛舵臂中存在少量的非金屬夾雜物,也足以影響到其機(jī)械力學(xué)性能。 關(guān)鍵成形技術(shù)的成功應(yīng)用提升了大型鑄鋼件生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平,使企業(yè)擁有了自己的知識產(chǎn)權(quán)和核心技術(shù)。促進(jìn)了我國大型鑄鋼件生產(chǎn)水平的提高,baozhang大型裝備的生產(chǎn)進(jìn)度與質(zhì)量。打破了國外對我國大型鑄鋼件制造技術(shù)的壟斷。加快了我國裝備制造業(yè)快速發(fā)展,有效緩解我國航空航天、國防、冶金、船舶、電力及機(jī)械制造等行業(yè)對大型鑄鋼件的急需,對提高我國大型裝備制造業(yè)水平具有重大意義。