第一篇:國內外鑄造新技術發展現狀
國內外鑄造新技術發展現狀
1.發達國家鑄造技術發展現狀
發達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環境污染少、原輔材料已形成商品化系列化供給,如在歐洲已建立跨國服務系統。生產普遍實現機械化、自動化、智能化(計算機控制、機器人操縱)。
鑄鐵熔煉使用大型、高效、除塵、微機測控、外熱送風無爐襯水冷連續作業沖天爐,普遍使用鑄造焦,沖天爐或電爐與沖天爐雙聯熔煉,采用氮氣連續脫硫或搖包脫硫使鐵液中硫含量達0.01%以下;熔煉合金鋼精煉多用AOD、VOD等設備,使鋼液中H、O、N達到幾個或幾十個10-6的水平。
在重要鑄件生產中,對材質要求高,如球墨鑄鐵要求P≯0.04%、S≯0.02%,鑄鋼要求P、S均≯0.025%,采用熱分析技術及時正確控制C、Si含量,用直讀光譜儀2~3分鐘分析出十幾個元素含量且精度高,C、S分析與調控可使超低碳不銹鋼的C、S含量得以正確控制,采用先進的無損檢測技術有效控制鑄件質量。
普遍采用液態金屬過濾技術,過濾器可適應高溫諸如鈷基、鎳基合金及不銹鋼液的過濾。過濾后的鋼鑄件射線探傷A級合格率進步13個百分點,鋁鎂合金經過濾,抗拉強度進步50%、伸長率進步100%以上。
廣泛應用合金包芯線處理技術,使球鐵、蠕鐵和孕育鑄鐵工藝穩定、合金元素收得率高、處理過程無污染,實現了微機自動化控制。
鋁基復合材料以其優越性能被廣泛重視并日益轉向產業規模應用,如汽車驅動桿、缸體、缸套、活塞、連桿等各種重要部件都可用鋁基復合材料制作,并已在高級賽車上應用;在汽車向輕量化發展的進程中,用鎂合金材料制作各種重要汽車部件的量已僅次于鋁合金。
采用熱風沖天爐、兩排大間距沖天爐和富氧送風,電爐采用爐料預熱、降低熔化溫度、進步爐子運轉率、減少爐蓋開啟時間,加強保溫順實行微機控制優化熔煉工藝。在球墨鑄鐵件生產中廣泛采用小冒口和無冒口鑄造。鑄鋼件采用保溫冒口、保溫補貼,工藝出品率由60%進步到80%。考慮人工本錢高和生產條件差等因素而大量使用機器人,且環保技術先進。
在大批量中小鑄件的生產中,大多采用微機控制的高密度靜壓、射壓或氣沖造型機械化、自動化高效流水線濕型砂造型工藝, 砂處理采用高效連續混砂機、人工智能型砂在線控制專家系統, 制芯工藝普遍采用樹脂砂熱、溫芯盒法和冷芯盒法。熔模鑄造普遍用硅溶膠和硅酸乙酯做粘結劑的制殼工藝。
用自動化壓鑄機生產鑄鋁缸體、缸蓋;已經建成多條鐵基合金低壓鑄造生產線。用差壓鑄造生產特種鑄鋼件。所生產的各種口徑的離心球墨鑄鐵管占鑄鐵管總量95%以上,球鐵管占球鐵年產量30%-50%。
成功地采用EPC技術大批量生產汽車4缸缸體、缸蓋等復雜鑄件,生產率達180型/小時。在工藝設計、模具加工中,采用CAD/CAM/RPM技術;在鑄造機械的專業化、成套化制備中,開始采用CIMS技術。
鑄造生產全過程主動、從嚴執行技術標準,鑄件廢品率僅2%-5%;標準更新快(標齡4-5年);普遍進行ISO9000、ISO14000等認證。
重視開發使用互聯網技術,紛紛建立自己的主頁、站點。鑄造業的電子商務、遠程設計與制造、虛擬鑄造工廠等飛速發展。
2.我國鑄造技術發展現狀
總體上,我國鑄造領域的學術研究并不落后,很多研究成果居國際先進水平,但轉化為現實生產力的少。國內鑄造生產技術水平高的僅限于少數骨干企業,行業整體技術水平落后,鑄件質量低,材料、能源消耗高,經濟效益差,勞動條件惡劣,污染嚴重。具體表現在,樣子容貌仍以手工或簡單機械進行模具加工;鑄造原輔材料生產供給的社會化、專業化、商品化差距大,在品種質量等方面遠不能滿足新工藝新技術發展的需要;鑄造合金材料的生產水平、質量低;生產治理落后;工藝設計多憑個人經驗,計算機技術應用少;鑄造技術裝備等基礎條件差;生產過程手工操縱比例高,現場工人技術素質低;僅少數大型汽車、內燃機團體鑄造廠采用先進的造型制芯工藝,大多鑄造企業仍用震壓造型機甚至手工造型,制芯以桐油、合脂和粘土等粘結劑砂為主。大多熔模鑄造廠以水玻璃制殼為主;低壓鑄造只能生產非鐵或鑄鐵中小件,不能生產鑄鋼件;用EPC技術穩定投進生產的僅限于排氣管、殼體等鑄件,生產率在30型/小時以下,鑄件尺寸精度和表面粗糙度水平低;固然建成了較完整的鑄造行業標準體系,但多數企業被動執行標準,企業標準多低于GB(國標)和ISO(國際標準),有的企業廢品率高達30%;質量和市場意識不強,僅少數專業化鑄造企業通過了ISO9000認證。結合鑄造企業特點的質量治理研究十分薄弱。
近年開發推廣了一些先進熔煉設備,進步了金屬液溫度和綜合質量,如外熱式熱風沖天爐開始應用,但為數少,使用鑄造焦的僅占1%。一些鑄造非鐵合金廠仍使用燃油、焦炭坩堝爐等落后熔煉技術。沖天爐-電爐雙聯工藝僅在少數批量生產的流水線上得以應用。少數大、中型電弧爐采用超高功率(600-700kVA/t)技術。
開始引進AOD、VOD等精煉設備和技術,進步了高級合金鑄鋼的內在質量。重要工程用的超低碳高強韌馬氏體不銹鋼,采用精煉技術進步鋼液純凈度,性能改善。0Cr16Ni5Mo、Cr13Ni5Mo鑄造馬氏體不銹鋼在保持原有韌性基礎上,屈強比由0.70-0.75進步到0.85-0.90,強度進步30%-60%,硬度進步20%-50%。
廣泛應用國內富有稀土資源,如稀土鎂處理的球墨鑄鐵在汽車、柴油機等產品上應用;稀土中碳低合金鑄鋼、稀土耐熱鋼在機械和冶金設備中得到應用;初步形成國產系列孕育劑、球化劑和蠕化劑,推動了鑄鐵件質量進步。
高強度、高彈性模量灰鑄鐵用于機床鑄件,高強度薄壁灰鑄鐵件鑄造技術的應用,使最薄壁厚達4-6mm的缸體、缸蓋鑄件本體斷面硬度差小于HB30,組織均勻致密。灰鑄鐵表面激光強化技術用于生產。人工智能技術在灰鑄鐵性能猜測中應用。蠕墨鑄鐵已在汽車排氣管和大馬力柴油機缸蓋上應用,汽車排氣管使用壽命進步4~5倍。釩鈦耐磨鑄鐵在機床導軌、缸套和活塞環上應用,壽命進步1-2倍。高、中、低鉻耐磨鑄鐵在磨球、襯板、雜質泵、雙金屬復合軋輥上使用,壽命進步。應用過濾技術于缸體、缸蓋等高強度薄壁鑄件流水線生產中,減少了夾渣、氣孔缺陷,改善了鑄件內在質量。
國產水平連鑄生產線投進市場,可生產Φ30-250mm圓形及相應尺寸的方形、矩形或異形截面的灰鑄鐵及球墨鑄鐵型材。與砂型比,性能進步1-2個牌號,鐵液利用率進步到95%以上,節能30%,節材30-50%,毛坯加工合格率達95%以上。
鑄鐵管行業引進23套Φ1000mm以下的中型球墨鑄鐵管離心鑄造成套設備,其中20套目前正在正常生產。此外,用我國自行研制的球墨鑄鐵管離心鑄造設備生產了Φ2600mm鑄管,其中正常批量生產的鑄管管徑達到2200mm,而且我國自行研制的鑄管離心鑄造設備管徑已可達到3000mm。
金屬基復合材料研究有進步,短纖維、外加顆粒增強、原位顆粒增強研究都有成果,但較少實現產業應用。
某些重點行業的骨干鑄造廠采用了直讀光譜儀和熱分析儀,爐前有效控制了金屬液成分,采用超聲波等檢測方法控制鑄件質量。
環保執法力度日漸加強,迫使鑄造業開始重視環保技術。沈陽鑄造研究所等開發了大排距雙層送風沖天爐和沖天爐除濕送風技術;我國初建鑄造焦生產基地,形成批量規模。鑄造塵毒治理、污水凈化、廢渣利用等取得系列成果,并開發出多種鑄造環保設備(如震動落砂機除塵罩、移動式吸塵器、煙塵凈化裝置、污水凈化循環回用系統,鑄造舊砂干濕法再生技術及設備、鑄造廢砂爐渣廢塑料制作復合材料技術和設備等)。
商品化CAE軟件已上市。一些大中型鑄造企業開始在熔煉方面用計算機技術,控制金屬液成分、溫度及生產率等。成都科技大學研制成砂處理在線控制系統,清華大學等開發了計算機輔助砂型控制系統軟件,華中科技大學成功開發商品化鑄造CAE軟件。
鑄造業互聯網發展快速,部分鑄造企業網上電子商務活動活躍,如一些鑄造模具廠實現了異地設計和遠程制造。
鑄造專家系統研究固然起步晚,但進步快。先后推出了型砂質量治理專家系統、鑄造缺陷分析專家系統、自硬砂質量分析專家系統、壓鑄工藝參數設計及缺陷診斷專家系統等。機械手、機器人在落砂、鑄件清理、壓鑄及熔模鑄造生產中開始應用。
第二篇:國內外減速器發展現狀
國內外減速器發展現狀
減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置,是一種相對精密的機械,使用它的目的是用來降低轉速和增大轉矩,以滿足工作需要,在某些場合也用來增速,稱為增速器。
減速器主要由傳動零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結構有三大部分: 1 齒輪、軸及軸承組合。箱體
箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動零件的基座,應具有足夠的強度和剛度。箱體通常用灰鑄鐵制造,對于重載或有沖擊載荷的減速器也可以采用鑄鋼箱體。單體生產的減速器,為了簡化工藝、降低成本,可采用鋼板焊接的箱體。3 減速器附件
為了保證減速器的正常工作,除了對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結構設計給予足夠的重視外,還應考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油面高度、加工及拆裝檢修時箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設計。
減速器按用途可分為通用減速器和專用減速器兩大類,兩者的設計、制造和使用特點各不相同。其主要類型:齒輪減速器;蝸桿減速器;齒輪—蝸桿減速器;行星齒輪減速器。
一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機械無級變速機等等。
減速器特點:蝸輪蝸桿減速器的主要特點是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度不高。諧波減速器的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,體積不大、精度很高,但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。行星減速器其優點是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。減速器: 簡言之,一般機器的功率在設計并制造出來后,其額定功率就不在改變,這時,速度越大,則扭矩(或扭力)越小;速度越小,則扭力越大。1.國外減速器現狀
減速器在各行各業中十分廣泛地使用著,是一種不可缺少的機械傳動裝置。當前減速器普遍存在著體積大、重量大,或者傳動比大而機械效率過低的問題。國外的減速器,以德國、丹麥和日本處 于領先地位,特別在材料和制造工藝方面占據優勢,減速器工作可靠性好,使用壽命長。但其傳動形式仍以定軸齒輪傳動為主,體積和重量問題,也未解決好。日本住友重工研制的FA型高精度減速器,美國Alan-Newton公司研制的X-Y式減速器,在傳動原理和結構上與此類似或相近,都為目前先進的齒輪減速器。除了不斷改進材料品質、提高工藝水平外,還在傳動原理和傳動結構上深入探討和創新,平動齒輪傳動原理的出現就是一例,減速器與電動機的連體結構,也是大力開拓的形式,并已生產多種結構形式和多種功率型號的產品。目前,超小型的減速器的研究成果尚不明顯。在醫療、生物工程、機器人等領域中,微型發動機已基本研制成功,美國和荷蘭近期研制的分子發動機的尺寸在納米級范圍,如能輔以納米級的減速器,則應用前景遠大。
2.國內減速器現狀
國內的減速器多以齒輪傳動、蝸桿傳動為主,但普遍存在著功率與重量比小,或者傳動比大而機械效率過低的問題。另外,材料品質和工藝水平上還有許多弱點,特別是大型的減速器問題更突出,使用 壽命不長。國內使用的大型減速器(500kw以上),多從國外(如丹麥、德國等)進口,花去不少的外匯。60年代開始生產的少齒差傳動、擺線針輪傳動、諧波傳動等減速器具有傳動比大,體積小、機械效率高等優點。但受其傳動的理論的限制,不能傳遞過大的功率,功率一般都要小于40kw。由于在傳動的理論上、工藝水平和材料品質方面沒有突破,因此,沒能從根本上解決傳遞功率大、傳動比大、體 積小、重量輕、機械效率高等這些基本要求。90年代初期,國內出現的三環(齒輪)減速器,是一種外平動齒輪傳動的減速器,它可實現較大的傳動比,傳遞載荷的能力也大。它的體積和重量都比定軸齒 輪減速器輕,結構簡單,效率亦高。由于該減速器的三軸平行結構,故使功率/體積(或重量)比值仍小。且其輸入軸與輸出軸不在同一軸線上,這在使用上有許多不便。北京理工大學研制成功的“內平動 齒輪減速器”不僅具有三環減速器的優點外,還有著大的功率/重量(或體積)比值,以及輸入軸和輸出軸在同一軸線上的優點,處于國內領先地位。國內有少數高等學校和廠礦企業對平動齒輪傳動中的某 些原理做些研究工作,發表過一些研究論文,在利用擺線齒輪作平動減速器開展了一些工作。
發展趨勢:
當今的減速器是向著大功率、大傳動比、小體積、高機械效率以及使用壽命長、高水平、高性能、積木式組合設計、型式多樣化,變型設計多等方向發展。
1、高水平、高性能。圓柱齒輪普遍采用滲碳淬火、磨齒,承載能力提高4倍以上,體積小、重量輕、噪聲低、效率高、可靠性高。
2、積木式組合設計。基本參數采用優先數,尺寸規格整齊,零件通用性和互換性強,系列容易擴充和花樣翻新,利于組織批量生產和降低成本。
3、型式多樣化,變型設計多。擺脫了傳統的單一的底座安裝方式,增添了空心軸懸掛式、浮動支承底座、電動機與減速器一體式聯接,多方位安裝面等不同型式,擴大使用范圍。
第三篇:鑄造現狀與發展
我國鑄造技術的現狀與發展
【摘要】:鑄造、鍛造、焊接等材料加工技術在國民經濟中起著重要作用。“無廢物加工”可減少廢料、污染和能源消耗 ,是將來的主要制造技術 ,精確成形鑄造技術將是其中的理想選擇。高性能、高保真、高效率是基于知識的鑄造工藝模擬仿真的努力目標。并行工程正成為產品及相關制造過程集成設計的系統方法 ,而網絡化、智能化是 21 世紀鑄造新產品與工藝過程設計的趨勢。【關鍵詞】:材料加工技術,鑄造技術,精確成形鑄造
引言
鑄造是金屬成形的一種最主要方法,它是熱加工的基礎。[1]鑄造的歷史與華夏文明的歷史一樣悠久,我們的祖先在 4 000 多年前就鑄造出了“三星堆”那樣精美的青銅器,其技術水平令人嘆為觀止,然而到了現代,作為全球鑄件產量第一大國,中國的鑄造水平卻落后于發達國家。鑄造行業的作用
中國已是鑄造大國,但遠遠不是鑄造強國,與工業發達國家相比,仍有很大差距。鑄造技術在基本制造產業中占有重要地位, 是關鍵技術之一, 在航空、航天、船舶、汽車、軌道交通、化工、能源、電子電器和運動休閑等領域有著廣泛的應用, 由其所帶動的產業在國民經濟中起著重要的支撐作用。應該指出以液態鑄造成型,固態塑形成型及連接成型等為代表,形成制造技術,不僅賦予零件形狀,而且最終決定零件的最終組織、結構與性能。[2] 2 我國鑄造技術的現狀
我國鑄件產量從 2000 年起超越美國已連續 6 年位居世界第一。根據全球主要生產國 2004 年的產量統計可以看出, 十大鑄件生產國可分為兩類。一類是發展中國家, 雖然產量大, 但鑄件附加值低, 小企業多, 從業人員隊伍龐大, 黑色金屬比重大。另一類是發達國家, 如日本、美國及歐洲等, 他們采用高新技術主要生產高附加值鑄件。發達國家總體上鑄造技術先進、產品質量好、生產效率高、環境污染小、原輔材料已形成系列化。歐洲已建立跨國服務系統, 生產實現機械化、自動化、智能化。生產過程從嚴執行技術標準, 鑄件廢品率約為 2%—5%。重視用信息化提升鑄造工藝設計水平,普遍應用軟件進行充型凝固過程模擬和工藝優化設計。
從批量和勞動生產率看, 歐、美、日的優勢很大, 日本的勞動生產率是人均年產鑄件140 噸, 我國估計約為 20 噸, 相差 7 倍。我國人工成本低于 1 美元 / 小時, 與發達國家相差幾十倍, 因而出口鑄件具有優勢。但近年來材料價格猛漲, 使我國出口鑄件在材料成本方面的優勢消失殆盡。在產品質量和檔次方面, 我們遠落后于發達國家。近年我國鑄件出口雖有所增長, 但出口只占我國總產量的 9.7%, 占世界鑄件市場流通量不到8%, 總體增速緩慢, 表現為質量較差、價格低。長期以來, 出口的鑄件以中低檔產品為主, 各類管件、散熱器、廚具及浴具占到36%。一些出口鑄件雖可達到國際標準, 但要達到歐美客戶標準還有距離。[3] 3 我國鑄造業存在的問題
我國鑄造行業的技術水平比發達國家落后約 20 年, 無法滿足國民經濟快速發展的需要。技術落后、設備陳舊、能耗和原材料消耗高、環境污染嚴重以及工人作業環境惡劣等問題, 已經成為行業的共識。具體表現在:(1)工藝水平低, 鑄件質量差
①鑄件加工余量大。由于缺乏科學的設計指導, 工藝設計人員憑經驗難以控制變形問題, 鑄造的加工余量一般比國外大 1—倍。加工余量大, 鑄件的能耗和原材料消耗嚴重, 加工周期長, 生產效率低, 已成為制約行業發展的瓶頸。
②大型鑄件偏析和夾雜物缺陷嚴重。大型鑄鋼件和大型鋼錠在凝固結束后, 在冒口根部、鑄件的厚大斷面存在宏觀偏析、晶粒粗大問題。③鑄件裂紋問題嚴重。
④澆注系統設計不合理。由于設計不當, 存在卷氣、夾雜等缺陷, 導致鑄件出品率和合格率低。
⑤模擬軟件應用不普及。鑄造過程模擬是鑄件生產的一個必要環節, 在國外, 如果沒有計算機模擬技術, 就拿不到訂單。我國的鑄造業計算機模擬起步較早, 雖然核心計算部分開發能力較強, 但整體軟件包裝能力較差, 導致成熟的商業化軟件開發遠落后于發達國家, 相當一部分鑄造企業對計算機模擬技術望而卻步, 缺乏信任。目前這種局面雖有所好轉, 但在購買了鑄造模擬軟件的企業中, 能夠發揮其作用的還不多見, 急需對企業員工進行軟件應用培訓。
⑥普通鑄件的生產能力過剩, 高精密鑄件的制造依然困難, 核心技術和關鍵產品仍依賴進口。
(2)能耗和原材料消耗高
我國鑄造行業的能耗占機械工業總耗能的 25%—30%, 能源平均利用率為 17%,能耗約為鑄造發達國家的 2 倍。我國每生產1 噸合格鑄鐵件的能耗為 550—700 公斤標準煤, 國外為 300—400 公斤標準煤, 我國每生產 1 噸合格鑄鋼件的能耗為 800—1 000公斤標準煤, 國外為 500—800 公斤標準煤。據統計, 鑄件生產過程中材料和能源的投入約占產值的 55%—70%。中國鑄件毛重比國外平均高出 10%—20%, 鑄鋼件工藝出品率。發動機鑄件
(3)環境污染嚴重、作業環境惡劣
我國除少數大型企業(如一汽、二汽、大起大重、沈陽黎明公司等)生產設備精良、鑄造技術先進、環保措施基本到位以外, 多數鑄造廠點生產設備陳舊、技術落后、一般很少顧及環保問題。上世紀 80 年代, 政府對規模小、技術水平低、污染嚴重的企業進行了專業化調整,提 高 了 企 業的 集 約 化 程度, 但鑄造生產 的 粗 放 型特 征 沒 有 得到根本改變。
(4)人才短缺
鑄造技術人才嚴重短缺是制約我國鑄造技術發展的關鍵。主要表現在: ①技術及管理人員數量偏少, 分布不均, 最少的工廠技術及管理僅占總職工人數的 1.2%, 最多的工廠占到 32.3%, 相差 27 倍之多, 國企尤其是軍工企業比例高。
②高級人才數量少。鑄造企業技術管理人才基本以中專、大專和本科生為主, 特別是中專、大專生數量為多,研究生很少。
③新人才來源困難。很多高校在上世紀 90 年代后不再設置鑄造專業, 一些大中企業的廠辦學校也有下降趨勢, 新人才的來源日益困難。[4] 4 我國鑄造業發展的對策
我國鑄造業正處在從鑄造大國向鑄造強國起步的新階段。必須克服現實的能源、資源、人才瓶頸和環境問題的困擾。因此, 須抓住機遇, 利用高技術提升鑄件質量, 轉中國鑄件在國際市場上技術含量不高、格低廉的形象。要扶持一批具有優勢的鑄企業使之成為具有國際競爭力的帶動中鑄件出口的龍頭企業。
(1)加強對鑄造新工藝、新材料、新設備的研究
加強鑄造業的基礎研究和應用研究, 鑄造行業中許多金屬材料都是通用的和關鍵的, 因而應注重工藝研究和改進, 同時又要加強材料工藝及計算機模擬等先進技術的采用以穩定產品質量。實際上, 國內過分強調發展新材料而忽視通用關鍵材料的工藝設計和質量穩定等方面研究, 而生產設備上許多問題卻都出在這里, 如三峽使用的水輪。[5](2)開發環保型鑄造原輔材料
建立新的與高密度粘土型砂相適應的原輔材料體系, 根據不同合金、鑄件特點、生產環境、開發不同品種的原砂、無污染的優質殼芯砂;抓緊我國原砂資源的調研與開發, 開展取代特種砂的研究和開發人造鑄造用砂。尤其應大力開發舊砂回用新技術, 環保型砂處理及再生技術;盡可能再生回用鑄造舊砂, 研究鑄造用后的舊砂用于高速公路路基材料, 特別是鉻鐵礦砂的回收利用。發展循環經濟, 以“ 減量化(REDUCE)、再利用(REUSE)、再循環(RECYCLE)” 為行業準則(3R 原則), 走集約化清潔生產之路, 合理使用資源, 使用可再生材料和能源, 確保鑄業的可持續發展。[6](3)注重能源與環保立法
鑄造行業勞動條件惡劣, 對環境的危害也較大。應加大政策法規對這方面的限制力度, 環保勞保的準入門檻也應升高, 已有的技術落后、污染嚴重的鑄造廠點應關閉。提高從事冶煉、澆注和清理作業的工人和臨時工的待遇, 并為其提供保險。加強能源的科學管理, 加強節能技術改造或高耗能設備的更新換代。
(4)注重自主創新
加大鑄造企業的重組和結構調整, 進行專業化生產, 實現地域化聚集, 壯大龍頭企業, 使中小企業圍繞產業鏈集聚, 實現基礎配套、特殊工序裝備、檢測設備、信息網絡、環保設施等資源共享;充分權衡當地的資源、人力、資本和市場, 把握優勢, 突出集群的特點。在企業、產品集聚的同時, 實現信息的集聚、人才的集聚、技術的集聚, 甚至競爭的集聚, 產生規模效應。不應盲目地購買技術、設備和產品, 必須加強自主創新, 生產更多滿足國民經濟和國防安全的高精尖鑄件,并將材料研究融入其中, 參與國際競爭。
(5)構建共性技術和高技術傳輸平臺
①針對企業存在的共性問題, 提高產品的合格率和工藝出品率, 降低能耗和原材料消耗, 實現綠色鑄造。支持科研單位面向生產需求、著力解決生產實際問題, 這應當成為鑄造技術研究的主攻方向。
②建立高技術傳輸平臺。開發關鍵件的鑄造技術, 實現國產化。通過與國外的研究機構和企業合作, 引進消化高新鑄造技術,與工廠一道開發關鍵件的鑄造技術研究, 并轉化為新產品進入市場。希望政府在這方面加強投入, 鼓勵大的科研機構與大型企業集團共同合作, 解決事關國計民生的關鍵件的國產化問題。[7] 5 鑄造技術發展的七個方向
(1)向輕量化,超微細化和超薄壁化挑戰
薄壁化是以壓軸為中心而發展起來的,是利用高壓的壓軸法。例如平均為1.0mm以下音頻箱殼就是用1200噸壓軸機高速制造法制造出來的。[8](2)復雜形狀部件的整體化鑄造
鑄件一般多用于單體物件,最近開始向復雜形狀的部件發展。例如將渦輪增壓器和排氣歧管兩種鑄件合成整體,用耐熱高速鋼的減壓吸引鑄造法而鑄成的最薄壁厚只有2mm的整體鑄件。[9](3)鑄件焊接技術
鑄件焊接,迄今焊接的都是鋼件,最近焊鐵件在表面經過脫碳處理等工藝以后也可以焊接了。[10](4)觸變鑄造技術
觸變鑄造固體液體在共存的狀態下用高壓方法進行鑄造的一種方法。這項技術是以鑄鐵為中心開展起來的,也在向鋁合金方面開展。[11](5)RP(快速原型技術)
RP、CAD,CAM的突飛技術發展,對鑄造技術也帶來大的影響。例如不用木型和砂型對樣品直接鑄造。這種技術基本上是立足于印刷的原理。有用樹脂包覆鑄造砂用激光燒結成型,激光燒型和將啥拉用噴墨形式涂敷成型,也期待有新的RP技術發展。[12](6)復合材料方向發展
由于鑄造是用融熔金屬,適合于金屬基復合材料。例如用陶瓷、纖維預成型的圓形筒,在其細縫侵進侶溶液而制成金屬基復合材料的剛體。[13](7)向技能材料發展
Nomag非磁鑄鐵、IMER地膨脹鋼都是機能材料鑄件。最近半導體行業需要的低熱膨脹材料鑄鐵也在開發中。空氣與金屬的符合材料發泡金屬,也將占有一席之地。[14] 結束語:
我國鑄造技術悠久,并在人類文明進步的過程中做出了不可磨滅的貢獻。發掘、整理、研究和提高我國的傳統鑄造技術,使其古為今用,無疑具有重要的現實意義。
參考文獻:
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第四篇:新技術鑄造高品質
在素有“天然溫室”之稱的廣西,勤勞勇敢的壯族同胞,不僅孕育出了文明燦爛的壯鄉文化,而且也生產出了許多聞名遐邇的名優精土特農產品。目前,廣西種植業品種1200多個、畜禽類400多個、水產類1000多個,被國內外稱之為著名的“中國糖都”、“南珠產地”、“嶺南佳果之鄉”。
三免三避養“氣質”
廣西的氣候雖然溫和,但到了冬季也經常遇有溫度和陽光偏差過大的異常現象。因此,遇有陽光充足暴曬和氣溫寒冷時,農作物就會不適應而影響正常生長。為應對這種異常氣候給農作物帶來的不利,廣西農業部門引進創新了用塑料薄膜、遮陽網、果實套袋、作物秸稈覆蓋等設施簡易的新技術,對農作物采取了避雨、避寒、避曬的“三避”措施,既最大限度減輕了氣象災害和病蟲害對作物的侵害與損失,也大大提高了禾苗和果實的品優度。
只要肯下功夫鉆研,什么事情都不會辜負有心人。“三避”創新技術在廣西剛一推廣,就見到了預想不到的效果。桂林市陽朔縣生產的“三避”金橘,平均畝產達到1400多公斤,比傳統栽培增產約50%,鮮果延長采收期45天,市場賣價高一倍左右。
技術創新的推廣應用,是對傳統農業的一場變革!
廣西農業部門將“三免”、“三避”與傳統套種技術結合,形成“疊加增收”栽培模式。扶綏甘蔗地套種“蓋膜避寒”西瓜,西瓜成熟提前,早一個月上市,平均賣價每公斤比過去高出0.15元;同時使用這種技術種植甘蔗,每畝增產0.5~0.7噸,畝產年收入超過3000元。
據了解,目前,廣西已創建148個國家級和省級無公害農產品生產示范基地縣和農產品標準化綜合示范區,涉及糧食、蔬菜、水果、甘蔗等主要農作物,創建規模2210萬畝;示范基地帶動主要農產品標準化生產應用面積4500萬畝以上。
水肥一體節“能耗”
以“發展循環經濟,建設節約型社會,保持生態環境與可持續發展”為目標,以提高資源利用率和利用效益為中心,以改善農業基礎設施和生產條件、培肥土壤為重點,大力推廣水肥一體化等先進實用技術。說到這些,廣西農業廳廳長張明沛如數家珍。
農業實施水肥創新使用工作的轉移,不僅提高了水肥的使用效率,而且也有效提升了農產品的優等率。廣西的農業技術創新恰恰證實了這個道理。
廣西金穗農業投資有限公司總經理盧義貞介紹,他的公司通過土地流轉,租用農民旱坡地3.6萬畝種香蕉,全部使用自動化滴灌施肥技術,平均1000畝香蕉地只用1人來管理,出產的“綠水江”香蕉暢銷大江南北,年收入過億元。農業部部長韓長賦考察后連聲贊道,廣西金穗農業香蕉園是全國標準化程度最高、規模最大、輻射帶動力最強的香蕉示范基地。從不同作物的試驗示范結果看,水肥一體化與常規水肥管理相比,產量提高200~1120公斤,增產幅度5.1~41.8%;畝增收幅度428~2260元。廣西的水肥一體化創新技術,從2006年的0.88萬畝,發展到2011年的26.3萬畝,5年增長5倍,助農增收5.5億元。
目前,廣西通過組織實施“千萬農民大培訓”工程,使農民培訓工作轉變為長效機制,每年培訓農民近300萬人次,其中開展實用技術培訓就達200萬人次以上。
綠色植保健“體魄”
廣西的自然條件,雖說對農作物的生長十分有利,但也給病蟲害的繁衍提供了溫床。農業專家稱,廣西是農作物生長的災害多發、重發區,病蟲害種類曾發生過1700多種。面對自然災害的襲擊,廣西農業部門著力應對,積極示范推廣綠色植保集成技術,使這一創新技術取得事半功倍的效果。農業部曾兩次在廣西召開國際性植保技術工作會議,稱廣西為全國綠色植保領航。
在桂林市雁山區良豐柑橘示范基地里,樹上掛著一片片黃色小板和一盞盞藍光小燈。這些黃色小板、藍光小燈,是利用激素氣味、光、色的刺激,吸引害蟲“自投羅網”的光誘、性誘、色誘“三誘”技術。技術人員介紹,推廣“三誘”技術后,柑橘果實被害率僅0.3%,即1000個果實只有3個受蟲害,每年減少農藥用量3~4次。據統計,目前全區累計推廣“三誘”技術超2800萬畝次,節支增收20億元以上,減少殺蟲劑(折純量)超4000噸。
走在八桂大地上,技術創新的做法隨處可見,由此催生出一個個全國領先的特色優勢產業。最新引進推廣的微型小飛機灑藥,每小時可完成120畝甘蔗農藥噴灑作業,比傳統人工噴施至少節約90%水和50%農藥,成為廣西植保技術上又一大創新。
新技術的創新和實踐,需要一批高精尖技術人才作支撐。近年來,廣西組織了“自治區主席農業院士顧問團”,實施了“百名頂尖人才支撐工程”,聘請18位院士、16位首席科學家和包括25位崗位科學家在內的120多位海內外知名專家當顧問,為廣西農業科技創新發展提供了強有力的后盾。
第五篇:國內外抽油機發展現狀及其評價
國內外抽油機發展現狀及其評價
抽油機-抽油桿-抽油泵(簡稱三抽設備)是機械采油的重要設備.據統計,我國的機械采油設備采油井占總井數的900/0,其中三抽設備占油井總數的800/0 所采產量占總產量的750/0。
美國的機械采油設備采油井占總井數的950/0,其中三抽設備占油井總數的850/0,所采產量占總產量的700/0。
隨著油田開發的深入,三抽設備在采油設備中所占的分額還要繼續總加。因此,三抽設備的技術水平和制造質量直接關系到油田的產量和經濟效益。國內外對抽油機的研究從未間斷。新的傳動原理、設計方案和新的機型不斷出現。
國外,以美國為代表的石油設備生產國,抽油機生產制造研究逐步向幾個大公司靠攏.研究主流主要向技術統一化、生產模塊化、產品系列化和標準化方向發展。新型抽油機出現較少。
我國,抽油機生產廠家眾多,生產能力嚴重過剩。促使抽油機生產企業為提高技術含量、開發新產品而增加投入。使抽油機的研究力量不斷增強,抽油機的研究成果不斷涌現。主要研究方向是: 1.提高沖程,降低沖次; 2.節能抽油機; 3.自動化和智能化。一. 游梁式抽油機
1. 常規型游梁式抽油機。如圖1所示。1)載荷特點。2)減速器載荷力矩特點 3)曲柄平衡力矩特點; 4)電機負荷扭矩特點; 5)優缺點; 6)國內外發展狀況。2.新型游梁式抽油機
1)雙驢頭抽油機。如圖所示。
由華北石油管理局第一石油機械廠1993年首先開發成功,目前已形成6-10型、沖程2.5~6m全系列機型。有3000余臺在華北、大港、勝利、大慶等14個油區工作,國內有華北一機廠、勝利總機廠等六個廠家生產。是1993年以來應用最多的新型抽油機。
雙驢頭抽油機主要特點是:(參考圖3)將常規游梁式抽油機連桿與游梁之間的鉸鏈連接改成后驢頭與鋼絲繩的柔性連接組成變參數的四桿機構,這樣可以克服剛性鉸接四桿機構,游梁擺角較大時,傳動角小、運動性能、動力性能變壞的缺點。實現較大擺角(大于700),減小抽油機尺寸和重量。同時,由于游梁后臂的長度是變化的。通過這種變化,使傳動性能與懸點載荷的變化相適應,減小抽油機減速器上的扭矩,提高了抽油機的承載能力,降低了能耗。
缺點:采用柔性件連接使可靠度降低:更換相對復雜,造價增大。
變形雙驢頭抽油機 1)低矮異型抽油機 2)漸開線型抽油機 3)扇形驢頭抽油機
2.增程式游梁抽油機, 1)旋轉驢頭增程抽油機;2)雙游梁式增程抽油機;3)游梁與復合論綜合增程抽油機 3.擺桿式游梁抽油機.是吉林大安石油機械廠在1998年研制成功的新型游梁式抽油機.目前,在東北各油田已有200多臺的用量,受到油田的歡迎和制造廠的重視.結構和工作原理: 特點是由導桿機構和雙搖桿機構串聯而成.由于導桿機構的極位夾角大,具有顯著的急回特性.兩機構串聯后,設計參數增加,便于各參數的調整和優化.該機的上沖程工作時間顯著大于下沖承的工作時間,上沖程抽油機懸點的加速度明顯下降,抽油機支架所受水平力有所減小,減速器上的峰值扭矩有所下降,使得該機的運動、動力性能優于現有的游梁式抽油機。缺點;導桿和曲柄之間為移動副連接,難以保證潤滑。滾輪殼現場更換困難,曲柄銷受力狀態惡化,減速器維護困難,支架中部多里一個支點,受力復雜.增加了擺桿和兩副軸承.4.游梁重塊平衡前置式抽油機
是徐州市非職務發明者的專利,估計產量在50臺左右.是大型抽油機中的一種可選機型.主要結構如圖所示.優點:結構和常規機相同,簡單可靠;平衡可靠,效果好;連桿及減速器受力減小,扭矩較平穩,能耗下降.不足:平衡塊調整困難.所設計的調整系統較為復雜難以滿足現場需要.原設計為水泥塊平衡,體積大,易丟失;減速器維修困難.由于該機推出時的使得市場原因,現已逐步退出市場.5.曲游梁抽油機
華北石油第一機械廠開發成功的一種新型游梁抽油機,已按照API規范要求進行系列化設計,如圖所示.主要特點是:游梁尾部的平衡塊在上沖程過程使平衡力矩峰值前移,而在下沖程過程使平衡力矩峰值后移,使曲柄軸凈扭矩曲線變得平滑,從而達到節能的效果。
優點:曲柄、連桿等構件受力減小,可靠性相對提高,程沖相對加大。上沖程終了時,游梁平衡塊處于比較低的位置并且單塊重量輕,便于平衡調整.曲柄平衡塊的重量減輕,便于現場調整.保留了常規機的優點,是一種比較理想的節能型抽油機.6.雙變徑輪式抽油機
該機是勝利油田工程機械總廠最近研制開發成功的一種新型抽油機,如圖所示.1)結構組成 2)特點: 優化后的結構具有較好的運動性能,動載荷小,降低了抽油桿上的載荷,改善了抽油機和抽油泵的工作條件,可靠性明顯提高.減速器扭矩波動小,沒有負扭矩.具有明顯的節能效果.可方便的實現大沖程.完整的四連桿機構穩定性好.連桿、曲柄、減速器等受力小,提高了可靠性。充分利用游梁自重作平衡重。
適用于把原10型抽油機改造成12型,5米沖程該型抽油機。
缺點:增加了一副軸承。柔性桿的壽命有待提高。二. 無游梁式抽油機
有三種長沖程抽油機:增程游梁式抽油機,增程無游梁式抽油機和無游梁長沖程抽油機。無游梁長沖程抽油機有如下優點: 1)提高采油效率,增加產量。
2)泵徑和產液量一定時可實現低沖次,大大提高抽油泵和抽油桿的壽命。
3)排量穩定、動載荷小、抽油系統事故少。4)平衡效果好,體積小,重量輕,效率高,產量大。5)使用于稠油開發。對井況適應性好。1.鏈條式抽油機(有待于進一步改善)2.ROTAFLEX(寬帶式)抽油機 與鏈條式抽油機不同點:
1)使用了專用鏈條。2)采用大連輪結構。3)由寬帶代替了鋼絲繩驅動光桿。減少了換向沖擊。4)整機盡量靠近井口,減少了反轉力矩,增加了整機的強度和穩定性。5)采用重塊平衡技術,可靠性提高。6)減速器軸上直接安裝鏈輪,縮短了傳動鏈長度,減少了故障。7)采用了盤式剎車等成熟技術。3.改造型鏈條式抽油機。
1)解放軍9899工廠設計的直線抽油機 2)無換向架鏈條抽油機。4.滾筒式抽油機。如圖所示。
1)電機換向滾筒式抽油機。總機廠生產。2)機械換向滾筒式抽油機 三. 其他形式抽油機的發展。1. 數控抽油機 2. 自動化抽油機 3. 液壓抽油機 4. 連續桿抽油機 5. 車載抽油機 四. 關于抽油機理論中值得注意的幾個問題 1.抽油機工作狀態和負荷特性的認識。
工作狀態:24小時野外連續運轉,無人看守,工作環境惡劣。負荷特性:不同油層條件和不同開采方式具有不同的負荷特性。任何型號的抽油機都不是萬能的。2.抽油機生產的綜合費用評價。
3.關于抽油機的節能問題。電機小就節能?節能百分數不可能太大。
4.不能盲目增加游梁機的沖程長度。5.慣性輪必須和高轉差率電機匹配 6.可靠性要綜合評價。
7.平衡調節問題。一般調節到90%最經濟。