面向2030年，鑄造技術(shù)16項發(fā)展重點(diǎn)及其關(guān)鍵技術(shù)

鑄造是將液態(tài)金屬注入型腔后凝固成形獲得金屬鑄件的技術(shù)，廣泛用于航空、航天、汽車、石化、冶金、電力、造船、紡織等支柱產(chǎn)業(yè)，是獲得機(jī)械產(chǎn)品毛坯和零部件的主要方法之一。

面向2030年，鑄造技術(shù)將迎來發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇期

鑄件在航空發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、汽車發(fā)動機(jī)、軌道交通等各類裝備中占有相當(dāng)大的比例，對提高裝備主機(jī)性能至關(guān)重要，鑄造成形仍然是機(jī)械行業(yè)基礎(chǔ)制造工藝。
機(jī)械化、自動化、數(shù)字化、智能化技術(shù)不斷發(fā)展及深入融合，人類對可持續(xù)發(fā)展環(huán)境的要求越來越高，發(fā)展“優(yōu)質(zhì)、高效、智能、綠色”的鑄造技術(shù)已成行業(yè)共識。
高端裝備向高性能、高效率、集成化、高可靠、長壽命、輕量化、多樣化方向發(fā)展，推動我國高端鑄件鑄造技術(shù)不斷發(fā)展。
鑄造技術(shù)與其他先進(jìn)成形技術(shù)和先進(jìn)材料技術(shù)融合發(fā)展，如增材制造技術(shù)、先進(jìn)連接和鍛造成形技術(shù)及先進(jìn)復(fù)合材料技術(shù)等。

面向2030年，我國鑄造技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)


大幅度提高我國裝備制造業(yè)發(fā)展所需高端鑄件自主設(shè)計和制造的創(chuàng)新能力，在先進(jìn)鑄造技術(shù)、重大工程特大型及關(guān)鍵零部件的鑄造成形技術(shù)、數(shù)字化智能化鑄造技術(shù)、綠色鑄造技術(shù)等方面形成一批世界一流的創(chuàng)新成果，為我國國民經(jīng)濟(jì)重要部門的裝備制造提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，使我國從世界鑄造大國發(fā)展成為世界鑄造強(qiáng)國。


面向2030年，鑄造技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)及其關(guān)鍵技術(shù)
鑄鋼 鑄鐵 鑄造有色合金 鑄造金屬基復(fù)合材料 鑄造耐磨材料 快速成形技術(shù) 熔模鑄造 高壓鑄造 反重力鑄造 擠壓鑄造 消失模鑄造 半固態(tài)鑄造 數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化鑄造 造型材料 普通砂型鑄造裝備與檢測技術(shù) 環(huán)保與安全

1、鑄鋼

在機(jī)械制造業(yè)中，鑄鋼的應(yīng)用頗為廣泛，其高強(qiáng)度和良好的韌性，適用于制造承受重載荷、沖擊以及振動等特殊工況的部件。鑄鋼件的特點(diǎn)之一是設(shè)計的靈活性，設(shè)計人員對鑄件的形狀和尺寸有最大的設(shè)計選擇自由。與目前普遍采用的鍛造、焊接成形相比，鑄鋼件具有短流程、高效、精確成形的優(yōu)勢，非常適合于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、高強(qiáng)度的鑄件。

面向2030年，鑄鋼領(lǐng)域的發(fā)展包含4項關(guān)鍵技術(shù)：
①海洋工程用鑄造雙相不銹鋼材料開發(fā)；
②大型鋼錠的純凈、致密、均質(zhì)鑄造技術(shù)；
③超超臨界、二次再熱超超臨界汽輪機(jī)高合金耐熱鋼鑄件制造技術(shù)；
④大型曲面等異形件電渣熔鑄成形技術(shù)。

2、鑄鐵

我國鑄鐵行業(yè)在鑄鐵材質(zhì)結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)規(guī)模專業(yè)化智能化程度、鑄件綜合質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益等方面與先進(jìn)工業(yè)國家還存在著明顯差距，未來鑄造行業(yè)的發(fā)展趨勢朝著大型化、輕量化、智能化、數(shù)字化、清潔化的方向發(fā)展，而技術(shù)含量高的高端鑄鐵件將成為發(fā)展方向。

面向2030年，鑄鐵領(lǐng)域的發(fā)展包含4項關(guān)鍵技術(shù)：
①高性能鑄鐵件生產(chǎn)技術(shù)；
②高質(zhì)量純凈鐵液熔煉和處理技術(shù)；
③超大斷面球墨鑄鐵件制造技術(shù)；
④高精度及精度保持性的機(jī)床床身鑄件批量生產(chǎn)。

3、鑄造有色合金

鑄造有色合金的性能跨度大，并有耐腐蝕、無磁性、比性能高等特點(diǎn)，在航空、航天、軍工、汽車、化工、電子、醫(yī)療、體育等各行各業(yè)均大量應(yīng)用。鋁、鎂合金在航空航天及汽車工業(yè)大量采用，鈦合金在海洋工程、航空航天領(lǐng)域具有不可替代的作用，銅合金在電子行業(yè)、軌道交通及海洋工程中有大量應(yīng)用，高溫合金是地面燃?xì)廨啓C(jī)、航空發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)材料。在上述應(yīng)用中，對材料本身的純凈度、力學(xué)性能及其他特殊物理性能的要求越來越高。

面向2030年，鑄造有色合金領(lǐng)域的發(fā)展包含5項關(guān)鍵技術(shù)：
①鑄造鋁合金技術(shù)；
②鑄造鎂合金技術(shù)；
③鑄造鈦合金技術(shù)；
④鑄造銅合金技術(shù)；
⑤鑄造高溫合金技術(shù)。

4、鑄造金屬基復(fù)合材料

與傳統(tǒng)的金屬材料相比，金屬基復(fù)合材料憑借其結(jié)構(gòu)輕量化和優(yōu)異的耐磨、熱學(xué)和電學(xué)性能，比基體材料更高的比強(qiáng)度和比剛度，首先在航空航天和國防等領(lǐng)域得到研究和應(yīng)用，隨著技術(shù)的發(fā)展，將逐漸在工程領(lǐng)域和民用行業(yè)等諸多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化的應(yīng)用，其需求在穩(wěn)步增長。

面向2030年，鑄造金屬基復(fù)合材料領(lǐng)域的發(fā)展包含4項關(guān)鍵技術(shù)：
①鑄造鋁基復(fù)合材料；
②鑄造鎂基復(fù)合材料；
③鑄造鈦基復(fù)合材料；
④鑄造銅基復(fù)合材料。

5、鑄造耐磨材料

我國鑄造耐磨材料及耐磨鑄件年用量數(shù)百萬噸，但鑄造耐磨材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)與世界先進(jìn)水平還有一些差距。未來數(shù)年將突破鑄造耐磨材料產(chǎn)業(yè)鏈中的共性和關(guān)鍵技術(shù)，明顯提高鑄造耐磨材料及鑄件使用壽命。

面向2030年，鑄造耐磨材料領(lǐng)域的發(fā)展包含5項關(guān)鍵技術(shù)：
①鋼鐵耐磨材料開發(fā)技術(shù)；
②熔煉與爐前處理技術(shù)；
③鋼鐵耐磨件砂型鑄造成形技術(shù)；
④適于鋼鐵耐磨件的特殊鑄造成形技術(shù)；
⑤鑄造鋼鐵耐磨件的熱處理技術(shù)。

6、快速成形技術(shù)

面向2030年，快速成形領(lǐng)域的發(fā)展包含5項關(guān)鍵技術(shù)：
①適用于快速成形技術(shù)的制模及造型材料體系開發(fā)；
②基于激光燒結(jié)工藝的快速成形技術(shù)；
③基于三維印刷技術(shù)的快速成形技術(shù)；
④快速砂型與消失模的高效數(shù)控銑削成形技術(shù)；
⑤高可靠性快速成形工程化生產(chǎn)裝備的開發(fā)和研制。

7、熔模鑄造

熔模鑄造能夠生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸精度高、表面質(zhì)量好的各種鑄造合金的精密鑄件，在航空、航天、軍工、汽車、化工、電子、醫(yī)療、體育等各行各業(yè)均有應(yīng)用。特別是航空發(fā)動機(jī)和重型燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪葉片的核心制造工藝，是推進(jìn)兩機(jī)工程的關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著裝備輕量化發(fā)展，零件結(jié)構(gòu)更趨復(fù)雜，性能要求更趨嚴(yán)格，加之柔性化生產(chǎn)的需求為熔模鑄造提供了廣闊的應(yīng)用空間。熔模鑄造工藝面對問題和挑戰(zhàn)，仍在不斷尋求突破，整體向鑄件要求極端化，合金種類多樣化，工藝手段綜合化和過程控制精細(xì)化方向發(fā)展。

面向2030年，熔模鑄造領(lǐng)域的發(fā)展包含5項關(guān)鍵技術(shù)：
①定向、單晶空心葉片制造技術(shù)；
②大型、薄壁、復(fù)雜熔模鑄件近凈成形技術(shù)；
③鈦合金新型熔煉方法及面層材料與型殼技術(shù)；
④熔模鑄件復(fù)雜內(nèi)腔成形用的陶瓷型芯制備技術(shù)；
⑤熔模鑄造工藝的機(jī)械化、自動化、信息化、智能化改造。

8、高壓鑄造

高壓鑄造已成為汽車、運(yùn)動器材、電子和航空航天等領(lǐng)域產(chǎn)品生產(chǎn)的主要技術(shù)，其中汽車行業(yè)是壓鑄技術(shù)應(yīng)用的主要領(lǐng)域，占到 70％以上。隨著汽車、摩托車、內(nèi)燃機(jī)、電子通信、儀器儀表、家用電器、五金等行業(yè)的快速發(fā)展，壓鑄件的功能和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，從而促進(jìn)了壓鑄技術(shù)不斷發(fā)展，壓鑄件品質(zhì)不斷提高。發(fā)展高性能、高致密度壓鑄成形技術(shù)以拓展壓鑄件應(yīng)用范圍，是壓鑄行業(yè)未來主要的發(fā)展趨勢。

面向2030年，高壓鑄造領(lǐng)域的發(fā)展包含4項關(guān)鍵技術(shù)：
①高性能壓鑄合金開發(fā)；
②高真空壓鑄技術(shù)；
③可溶型芯壓鑄技術(shù)；
④智能壓鑄技術(shù)。

9、反重力鑄造

反重力鑄造是生產(chǎn)高強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)、復(fù)雜鑄件的重要鑄造成形工藝技術(shù)。在國內(nèi)外高端裝備不斷發(fā)展的推動下，航空、航天、汽車、軌道交通、武器裝備等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅堋⒏哔|(zhì)量、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄件產(chǎn)品需求越來越強(qiáng)烈。隨著我國高端裝備制造業(yè)的不斷發(fā)展，特別是將航空發(fā)動機(jī)列為國家戰(zhàn)略重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，對于高溫及易氧化合金高質(zhì)量要求鑄件的需求將不斷增加，也將推動國內(nèi)高溫及易氧化合金材料反重力鑄造技術(shù)的發(fā)展。

面向2030年，反重力鑄造領(lǐng)域的發(fā)展包含4項關(guān)鍵技術(shù)：
①高質(zhì)量薄壁復(fù)雜鋁、鎂合金鑄件反重力鑄造技術(shù)；
②高效率反重力鑄造技術(shù)；
③復(fù)合反重力鑄造技術(shù)；
④高溫及易氧化合金材料的反重力鑄造裝備和技術(shù)。

10、擠壓鑄造

擠壓鑄造非常適合于生產(chǎn)厚壁、高致密、高強(qiáng)度的鑄件，是機(jī)械、汽車、家電、航空、航天、國防等領(lǐng)域中的關(guān)鍵零部件實現(xiàn)高性能和輕量化目標(biāo)的重要技術(shù)途徑。在全球低碳環(huán)需求與環(huán)境 保要求的推動下，交通運(yùn)輸（如航空、航天、汽車、軌道交通）和電子信息（如計算機(jī)、通信設(shè)備）等領(lǐng)域?qū)Ω咝阅?、輕量化的機(jī)械產(chǎn)品零部件的需求越來越強(qiáng)烈。金屬結(jié)構(gòu)件的大型化、復(fù)雜化、高性能化和輕量化發(fā)展趨勢，為擠壓鑄造技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間。

面向2030年，擠壓鑄造領(lǐng)域的發(fā)展包含4項關(guān)鍵技術(shù)：
①新型擠壓鑄造技術(shù)；
②擠壓鑄造熔體質(zhì)量控制技術(shù)；
③大型復(fù)雜擠壓鑄造零件缺陷預(yù)測與控制技術(shù)；
④大型復(fù)雜擠壓鑄造模具設(shè)計與制造技術(shù)。

11、消失模鑄造

當(dāng)前，消失模鑄造用于鋼、鐵鑄件的生產(chǎn)技術(shù)已趨于成熟，研究重點(diǎn)已轉(zhuǎn)入鋁、鎂合金。隨著消失模鑄造關(guān)鍵技術(shù)以及相關(guān)智能化裝備的不斷突破和發(fā)展，消失模鑄造精密成形技術(shù)在航空航天、汽車、軍工、機(jī)械等行業(yè)具有較大的應(yīng)用前景，尤其是針對一些具有復(fù)雜形狀、復(fù)雜內(nèi)腔、異形的鋁、鎂合金鑄件具有更大優(yōu)勢；同時結(jié)合泡沫模樣快速精確加工的快速成形技術(shù)，也可實現(xiàn)航空航天、汽車、軍工等 行業(yè)高精端、高性能復(fù)雜鑄件的快速試制和小批量生產(chǎn)。

面向2030年，消失模鑄造領(lǐng)域的發(fā)展包含5項關(guān)鍵技術(shù)：
①新型泡沫模樣材料的開發(fā)；
②工藝設(shè)計理論研究及過程模擬軟件開發(fā)；
③復(fù)雜鑄件泡沫模樣的振動緊實技術(shù)與裝備；
④鋁（鎂）合金消失模鑄造技術(shù)；
⑤泡沫模樣高速數(shù)控加工裝備及刀具。

12、半固態(tài)鑄造

半固態(tài)鑄造在近凈成形薄壁、高致密、高性能鑄件方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢，在過共晶鋁硅合金、復(fù)合材料制備及成形具有較大的潛力，是電子信息、汽車、航空、航天、國防等領(lǐng)域中的關(guān)鍵零部件實現(xiàn)高性能和輕量化目標(biāo)的重要技術(shù)途徑。綜合國內(nèi)外半固態(tài)鑄造技術(shù)發(fā)展情況，半固態(tài)鑄造技術(shù)的總體發(fā)展趨勢是：向低成本、高效率、高質(zhì)量大規(guī)模穩(wěn)定制造半固態(tài)金屬鑄件的方向發(fā)展。

面向2030年，半固態(tài)鑄造領(lǐng)域的發(fā)展包含5項關(guān)鍵技術(shù)：
①半固態(tài)鑄造合金材料開發(fā)技術(shù)；
②新型制漿及流變成形一體化鑄造技術(shù)；
③新型多功能、一體化半固態(tài)鑄造裝備開發(fā)；
④半固態(tài)鑄造數(shù)值模擬技術(shù)；
⑤半固態(tài)鑄造缺陷控制技術(shù)。

13、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化鑄造

鑄造行業(yè)對數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化技術(shù)有迫切需求，鑄造過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化是我國鑄造行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展壯大、成為世界鑄造強(qiáng)國的重要保障。

面向2030年，數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化鑄造領(lǐng)域的發(fā)展包含6項關(guān)鍵技術(shù)：
①大型鑄錠及鑄件的建模與數(shù)值模擬技術(shù)；
②輕金屬材料鑄造過程建模與數(shù)值模擬技術(shù)；
③航空發(fā)動機(jī)高溫合金葉片數(shù)值模擬技術(shù)；
④高性能鑄鐵多尺度宏微觀組織耦合數(shù)值模擬技術(shù)；
⑤網(wǎng)絡(luò)化智能化鑄造工藝、生產(chǎn)、質(zhì)量集成技術(shù)；
⑥建立完善的鑄造材料物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及先進(jìn)的物理實驗平臺。

14、造型材料

建立新的與高密度濕型砂相適應(yīng)的原輔材料體系，研究并推廣使用清潔無毒的原輔材料，使用無毒無味的型芯砂粘接劑；研制含樹脂芯砂的黏土舊砂的再生技術(shù)等；合理使用資源，確保鑄造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

面向2030年，造型材料領(lǐng)域的發(fā)展包含3項關(guān)鍵技術(shù)：
①大型鑄鋼件用造型材料及其造型制芯工藝的開發(fā)；
②環(huán)保型生物基呋喃樹脂的開發(fā)及其在球鐵件上應(yīng)用；
③增材制造鑄型用造型材料的開發(fā)應(yīng)用。

15、普通砂型鑄造裝備與檢測技術(shù)

鑄造裝備與檢測技術(shù)是指普通砂型鑄造生產(chǎn)過程中所涉及的熔煉、造型、制芯、混砂、澆注、清理、檢測等主要設(shè)備和技術(shù)。隨著“互聯(lián)網(wǎng) +”時代的到來和“中國制造 2025”的實施，“智能化鑄造車間”和“智能化鑄造生產(chǎn)”等問題提上日程。鑄造裝備的自動化和智能化以及鑄造過程參數(shù)的檢測技術(shù)與設(shè)備都面臨新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。

面向2030年，普通砂型鑄造裝備與檢測技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展包含10項關(guān)鍵技術(shù)：
①熔煉裝備與技術(shù)；
②制芯裝備與技術(shù)；
③垂直分型濕型砂造型裝備與技術(shù)；
④濕型砂水平分型脫箱造型裝備與技術(shù)；
⑤濕型砂水平分型有箱造型裝備與技術(shù)；
⑥鑄造自硬砂裝備與技術(shù)；
⑦砂處理、砂再生裝備與技術(shù)；
⑧清理打磨裝備與技術(shù)；
⑨澆注裝備與技術(shù)；
⑩檢測技術(shù)裝備與技術(shù)。

16、環(huán)保與安全

面向2030年，環(huán)保與安全領(lǐng)域的發(fā)展包含4項關(guān)鍵技術(shù)：
①鑄造生產(chǎn)全過程綠色化技術(shù)；
②熔煉煙氣治理技術(shù)；
③固體廢棄物資源化利用技術(shù)；
④鑄件后處理生產(chǎn)過程的勞動保護(hù)。