铸造技术论文例1
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）03（a）-0214-01
铸造是材料成型与控制专业的一个重要的方向之一，也是促进本科生就业的一个重要的方向，《铸造工艺与设备》是铸造专业方向的主干课程，该课程讲授铸造工程师必备的工艺理论和基础知识。目前《铸造工艺与设备》课程缺乏和理论课程相配套的实验，面临这个现实，将计算机模拟仿真技术应用于铸造专业课程的教学是一个很好的教学方法。应用计算机模拟技术及其仿真软件对砂型铸造过程进行工艺参数及砂模结构进行优化是一门前沿新技术。采用模拟仿真进行铸造工艺课程教学，既解决了实践环节缺少的矛盾，又能直观逼真地模仿铸造工艺过程，使学生较快掌握所学专业知识及并优化工艺和模具，直观生动地展现铸造过程各种物理场的细节变化，科学准确地传递大量有价值的数据，可提高教学质量，起到事半功倍的作用。
案例：铸造工艺冒口设置对铸件质量的影响，此零件为直齿轮，铸件材质为铸钢，零件净重为22.68kg，铸型重量23.98kg，铸件轮廓尺寸为83.88×Φ358.72，属于回转体中小型零件，大量生产。技术要求：铸造圆角R3-R5；齿部面淬火HRC40-45.铸件的最小壁厚为12mm，超过了可铸壁厚6-10mm的上限，不易产生浇不到的现象。考虑到铸件80mm处为整个铸型的最高处，则在此处要考虑排气问题，避免产生气孔缺陷。
两种冒口设计方案（见图1）：方案1、齿轮中央放置一个冒口；方案2、在齿轮中央放置一个冒口、边缘放置一个冒口。
方案1存在大量的卷气现象，方案2不存在卷气现象。方案1存在大量的缺陷，方案2不存在缺陷，因此，采用方案2是合理的。见图2，图3。
计算机数值模拟技术在《铸造工艺与设备》课程教学中的应用，可以充分发挥仿真软件理论和实践结合紧密的特点，克服当前该课程理论和实践教学存在的问题，全面提高学生的素质和综合能力，促进学生对铸造工艺过程的深入了解，激发学生的独立思考和创新意识，培养学生自主学习和勇于实践的能力。教师对铸造工艺课程的教学起到了事半功倍的作用，也在一定程度上弥补了实验室实践教学缺乏的不足。但计算机模拟技术在铸造工艺教学中的应用尚处在刚刚起步的阶段，仍有不少亟待完善之处。
铸造技术论文例2
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
铸造是一种古老的工艺,在我国已有6000年历史。随着科学技术的不断进步，现代铸造工艺在生产中采用了许多新材料（如复合材料、有机化工材料）、新技术（如电子技术）,铸件也广泛应用于国防、居民日常生活及各个工业领域,特别是在现代制造业方面更是不可或缺的基础工业。在国民经济中占有重要的位置。
我国铸件产量从2000年起超越美国已连续多年位居世界第一，铸件年产值超过2500亿元，铸件产量占世界总产量的1/4，已成为世界铸造生产基地。表1是从美国铸造学会的期刊《现代铸造》从2000年～2009年每年的第12期中关于世界铸造生产统计调查所提供的资料列出的[1]。
虽然我国已成为世界铸造生产基地，但是与欧美、日本等国家采用高新技术主要生产高附加值铸件相比，我国的铸造水平显然尚处于发展中阶段。虽然产量大，但铸件附加值低，技术落后、设备陈旧、能耗和原材料消耗高、环境污染严重以及工人作业环境恶劣等问题已经成为行业的共识。
本文将对铸造科技发展的几个重要领域进行介绍，以反映当前铸造行业的现状及发展趋势。
一、铸造机械
近些年来，我国铸造行业发展迅速。为了生存和发展，“用设备保质量”的观点逐渐得到认可，在铸造厂新厂和老厂建设中，都积极采用先进设备。
造型设备方面，KW、HWS先进设备的大行其道；制芯设备已从单机作业逐步发展成为安全、高效、可靠的自动化制芯线和交钥匙制芯工程。制芯机的“设备”也已普遍采用铸造机器人来实现，并通过可编程控制器进行控制；砂处理设备也取得了长足发展；冲天炉也趋向使用现代化环保型热风冲天炉（并与感应电炉双联）来满负荷正常生产的铸造厂，但总体数量还是较少。
尽管我国铸造装备和从前相比，已取得了很大进步，但在生产水平、节能减排、智能化等方面和国外设备相比，还有很大的距离，从2011 年进出口铸造装备数量及金额（见表2） 可见一斑。我国铸造设备整体水平低、机械性能一般、能耗高等问题依然突出。目前，我国铸件生产能耗是发达国家同类工艺的1.5倍～2倍。我国每吨铸件的各种污染物排放总量是工业发达国家的3倍～5倍。而且余热没有得到处理和利用。
表2
铸造行业历来被认为是高能耗、高污染的行业。根据近年的发展趋势，逐步实现“绿色环保铸造”是铸造行业发展的方向。这就要求我们要不断开发新的节能、清洁、低排放、低污染的铸造材料和铸造装备以投入生产使用。
二、特种铸造
特种铸造主要用于生产尺寸精度、光洁度要求很高的铸件薄壁、复杂小件以及特殊形状的铸件。这也是未来铸造业发展的重要方向。特种铸造工艺方法不下二十种, 如金属型铸造、低压铸造、压力铸造、熔模铸造、真空吸铸、挤压铸造等。
（一）熔模铸造
熔模铸造是我国发展最早和发展得最为完善的一种精密铸造方法。熔模铸造就是在蜡模表面涂覆多层耐火材料,待硬化干燥后,加热将蜡模熔去,而获得具有与蜡模形状相应空腔的型壳,再经焙烧之后,进行浇注而获得铸件的一种方法,故又称为失蜡铸造。
熔模铸造由于铸型是一个整体,不受分型面的限制,可以制作任何种类、形状复杂的铸件。铸件尺寸精度高,表面质量好,能减少或无需切削加工,铸型加热到高温才能浇注,使金属液充填铸型的能力大大改善,故可浇注各种形状复杂的薄壁铸件。特别适用于高熔点金属或难以切削加工的铸件,如耐热合金、磁钢等。熔模铸造的主要缺点是生产工艺复杂,成本较高,蜡模尺寸过大易变形,因而多用于制造各种复杂形状的小零件。例如,各种气轮机、发电机的叶子和叶轮、汽车、拖拉机、风动工具、机床上的小型零件以及刀具等。
目前我国熔模铸件主要问题在于外观质量较差,表面粗糙度和尺寸精度比发达国家低1～3级以上；型壳制备技术及其设备自动化水平相对较低，型壳质量低, 原材料浪费严重。还需不断努力提高生产的管理和技术水平, 走内涵式的发展道路。
（二）压力铸造
压力铸造是先进、高效率的加工方法之一,目前主要用在铝、镁、锌、铜等有色合金铸件的大批量生产中。压力铸造由于自动化程度及生产效率高、可生产薄壁复杂件,且铸件尺寸精度高、表面光洁、质量稳定, 在业界很受重视。目前我国压铸业的整体技术水平离国际先进水平尚有一定差距，压铸合金的种类和性能、压铸件的质量、压铸设备的整机性能、控制系统水平及台套数等均不能满足需求, 亟待发展和完善。
压铸技术的发展有几个主要趋势，一是加强在复杂薄壁铸件压铸技术方面的研究，加大对压铸过程工艺参数的实时监控、跟踪测试和自动反馈技术的研究, 提高压铸工艺优化水平。二是开展压铸模具结构、材质的专业化设计和制造及涂料的研究和专业化供应, 以延长模具使用寿命和提高铸件的质量，不断地将各类新型和传统的可压铸合金及材料引人压铸生产领域。
三、计算机应用
随着计算机应用在广度和深度上的发展, 计算机技术在铸造研究及生产中也得到了比较广泛的应用, 取得了重大经济效益和社会效益。
在铸造领域，计算机可应用到合金设计、凝固理论及工艺研究、数据库建立、模具设计等各个方面。
美日等国在70年代就已经开始把计算机辅助设计应用到合金设计上，并研制出了Rene′125[2]、Rikiloy系列[3]等合金。我国近年来也加强了该方向的研究工作。凝固理论及工艺研究方面，与国外相比我国在铸造凝固过程数值模拟的基础研究方面差距较小, 在一些方面还有自身特点。但在软件开发和应用研究方面与国外相比差距较大。国外的软件开发和应用研究已包括铸钢、铸铁、铸、铜、铸铝、铸镁以及高温合金等几乎所有铸造合金, 已能对砂型铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造、熔模铸造、单晶铸造、离心铸造、气化模铸造以及连续铸造等十几种铸造方法进行数值模拟。而我国在高温合金、铜、铝及镁合金铸造方面的研究较少, 在单晶铸造、熔模铸造、离心铸造、气化模铸造等方面的研究很少,有的甚至为空白[4～5]。
参考文献：
[1] Census of World Casting Production, Modern Casting[J]. No 12 from the year 2000 to 2009, American Foundry Society.
[2] Peter Aldred.SAE 751049
铸造技术论文例3
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.013
电磁场在金属铸造的得到应用的主要原因是金属是电的良好导体并且它能在金属在磁场和电流的综合作用下金属内部产生了电磁力。在产生电磁力的情况下进行人为干预，利用电磁力对融化金属进行传输和非接触下搅拌及形状控制从而达到金属铸造的预期效果。电磁技术在金属铸造中的应用将会对金属铸造业产生积极的促进作用
1 电磁搅拌技术及其应用
（1）电磁场的搅拌技术。电磁搅拌技术的原理是：当金属在熔化炉中呈液体状态时，液体中产生感应电流，人们利用不同形式的磁场发生装置通过对电流和磁场的作用产生的电磁力进行控制。通过电磁力对连铸过程中的钢水的流动性、传热和凝固过程的控制，使钢水的流动性、传热和凝固过程按照人们预想的状态进行，从而使钢的清洁度得到提高，铸造毛坯的等轴晶区偏析得到降低，中心疏松的症状得到较少，以及在铸造过程中容易造成的缺陷均得到了有效的解决，实现了铸造出的毛坯达到了优质、高等级的目地。
（2）电磁搅拌技术的应用及使用现况。人们通过电磁对液态金属的水平、竖直向上、竖直向下的不同方向进行搅拌，对不同的电磁搅拌下的铸造毛坯的清洁程度检测试验。试验通过三维有限元磁流体数值模拟对不同方向电磁搅拌后的铸造毛坯进行检测的方法，发现竖直向上的电磁搅拌方式可以减少钢液的深度有利于钢液中杂物的上浮，改善了铸造毛坯的质量。通过试验发现，电磁搅拌对减少等轴晶区偏析，去除有害杂质，净化钢水等方面有着非常显著的优点。但如果电磁搅拌器的安装位置不正确导致搅拌强度过大时就会时这些优点大打折扣。经过多年的生产实践论证，弯月面波动是连铸毛坯缺陷的主要因素，而电磁搅拌器的安装位置不正确是造成弯月面的主要原因。钢液在电磁搅拌的离心力作用下，在液体表面形成漩涡使型壁附近的金属向上凸起、中心位置的金属面出现凹陷，从而弯月面的稳定性遭到破坏，阻碍了剂的流入，降低了效果。而因为中心位置金属面的凹陷使保护渣被卷入钢液中造成铸件毛坯夹杂缺陷。月弯面的不稳定性使结晶面的控制产生了不良的影响，在这方的研究还不透彻，还有待于进一步的研究和证实。
2 电磁制动技术及应用
（1）电磁制动技术。电磁制动技术的原理：电磁制动技术的关键要素是洛仑磁力。当液态金属流速方向的垂直方向上产生恒稳磁场时，液态金属流经恒稳磁场与磁感应强度方向重合处，根据欧姆定律，在液态金属中产生感生电流，而感生电流与恒稳磁场的交互作用又在液态金属中产生与流速方向相反的洛仑磁力。人们经过对洛仑磁力的控制从而实现对液态金属的流速控制。
（2）电磁搅拌技术的应用。电磁控制技术是稳定在结晶器内金属液体流动的有效手段，尤其在薄板坯连铸的行业受到用户重视。电磁制动技术使金属液体在注流时避免发生铸造毛坯初期因坯壳被钢水重熔等现象的发生，使结晶器窄边的冲刷强度减少，从而使铸造毛坯横裂的凝固缺陷得以减少。
3 电磁屏蔽技术及其应用
（1）电磁屏蔽技术。电磁屏蔽技术的原理：钢液在搅拌器的离心力作用下，在液体表面形成漩涡使型壁附近的金属向上凸起、中心位置的金属面出现凹陷，从而弯月面的稳定性遭到破坏，而在搅拌器线圈的上部安装具有吸收搅拌器上部漩涡的强磁材料，可以消弱弯月面附近的磁场强度，保证了弯月面的稳定性。
（2）电磁屏蔽技术的应用。电磁屏蔽技术是降低弯月面附近磁场强度的有效手段，它可以大幅度增加搅拌强度，使表面裂纹和皮下夹杂得到减少，提高铸造毛坯质量。
4 电磁薄带连铸技术及应用
（1）电磁薄带连铸技术的原理。当铸造方向向外接通直流电源时，在辊子间设置耐火材料并外加恒定的磁场，直流电源磁场之间产生平行于辊子轴的电磁力，封住堰与辊间的钢水。
（2）电磁薄带连铸技术的应用。侧封是薄带连铸的关键技术，薄带连铸密封不好的情况下，钢水会进入棍子和挡块之间形成尖锐的突出物。当薄带从间隙拉出时，大的突出物就有可能将带边撕裂；而利用电磁技术实现无接触侧封的方法不仅能封住钢水，而且随着铸造方向向外接通的电流的增加，熔潭的深度也相应的增加。电磁薄带连铸技术与原本单一的电磁侧封相比，电磁薄带连铸技术的效率得到了提高，同时辊子与堰的钢水自由面的稳定性也得到了提高。
5 电磁在金属铸造中的作用
电磁在金属铸造中起到了如下的作用：（1）使铸件表面非常光滑，不需要铸造后的产品进行去皮加工同时没有了常规铸模生产所造成的缺陷保证了产品质量；（2）使铸件内部组织均匀，晶粒细小；（3）冷却时不需要使用油，保证了冷却水的重复利用，工人的工作条件得到了改善；（4）铸造成品的速度同比得到了增加，同时也提高生产率；（5）可铸造复杂形状的铸件。
6 总结
在铸造过程中从表面开始凝固到完全凝固，液态金属的流动性在其中起着至关重要的作用。电磁技术的核心技术就是用电磁力控制液态金属的凝固过程中的流动性，用来改善铸造毛坯的机构、质量及性能的过程。在常规金属铸造时会存在组织不均匀、偏析、铸造应力和裂纹等缺陷，但在铸造时加入电磁场就会较好的消除铸坯的铸造应力及偏析等缺陷提高了铸坯的质量。电磁场的应用在整个金属铸造的工艺上具有重要的意义。
参考文献：
[1]高建华.电磁场在金属铸造中的应用[J].新疆有色金属，2011（34）：118-119.
铸造技术论文例4
记者:在收藏越来越热的当下,文物鉴定专家在收到热捧的同时,也有来自各方对专家的质疑之声,对此现象您是怎么看待?
谭教授:首先我要声明一点我本人是从事中国古代青铜器技术与艺术铸造的研究,换言之就是如果要称呼我为专家也只能是青铜器铸造领域的专家,而非青铜器鉴定专家。鉴定是件十分严肃的事情,就拿青铜器来讲,需要对文物的历史背景、器形、纹饰、古文字、金属工艺有一个系统的认知,但是现在的某些人,只是看了几本书就以专家自居,四处给人家看东西,你问他可曾实地去器物制作工场考察过?零距离看过几件真文物几件假文物?答案是显而易见的,这样的专家又怎么让人信服。而且现在的鉴定界越俎代庖之事也时常发生,比如说明明是搞玉器鉴定的专家跑去给人家鉴定瓷器,这势必会出现冤假错案。古人云“闻道有先后,术业有专攻”,文物鉴定需要严谨的治学态度,这种不专业的现象频频出现,归根究底还是一个“钱”字。
二谈:“罢黜百家,唯我独尊”的一言堂
记者:学术界历来就是百家争鸣,百花齐放,但是今天的文物界,话语权只在少数人手中,您怎么看?
谭教授:乱!现在的文物界懂的人不说话,不懂的人乱说话。更有甚者在利益的驱使下,盗卖者有之,把真断假假当真者有之,大肆炒作者有之,致使很多珍贵文物流失,有的价格远远背离文物本身的价值。
三谈:鉴定机构称权威鉴定证书满天飞
记者:在越来越多的人对鉴定证书的公信力保持怀疑,为什么那些鉴定机构还大肆宣传其鉴定具有权威性?
谭教授:其实这都是某些别有用心的人在利益驱动下,故意把假说成真,给藏家开具鉴定证书,收取高额的鉴定费用。哪一家负责的部级博物馆曾用博物馆名义为藏家开具鉴定证明?严肃负责的文物科技鉴定部门只是出具检测报告,不会出具真伪结论。在此我要奉劝广大藏友,文物是中国的文化体现,多看多实践才是收藏的正道。
四谈:全民总动员大家一起来寻宝
记者:随着“鉴宝”大热,各省市电视台也相继推出自己的“鉴宝”节目,您有没有看过这当中的某个节目?
谭教授:还是看过一些的,这些节目在相关知识普及上还是起到了一定的推动作用,但是文物鉴定是严肃的,那些所谓鉴宝活动充其量只能算是艺术品评估,其与文物鉴定是性质截然不同的两码事,特别不应该谈价格。那些在荧幕上火了多年的鉴宝寻宝活动,又寻到了什么?说到底无非是打着鉴定的旗号,圈钱罢了。
五谈:论坛、杂志谁的影响力更大
记者:在科技高度发展的今天,互联网对传统传媒业造成巨大的冲击,对此您是怎样看待的?
谭教授:不工作时我也喜欢上一些收藏论坛逛逛,论坛是言论自由的地方,信息覆盖面广,各方的反馈能及时让广大网友分享,但是也有些人以“国宝帮”自居,拉帮结派打压一些真正搞收藏的朋友,这些是网络所不能避免的。杂志制作需要一个周期,其学术性,严谨性都是互联网所不能与之相比的,总之是各有所长,互补所短。
记者:作为杂志的后生,您对我们《文物鉴定与鉴赏》杂志有什么看法?
谭教授:我看了你们杂志的创刊,觉得你们的定位很新颖,以科技与传统双轨相结合的双轨鉴定为特色,这在之前的杂志是没有出现过的。杂志风格鲜明既有学术性,又有前瞻性,是本难得的杂志。
六谈:入界需谨慎 收藏要理性
记者:您有什么话想对即将加入到收藏行列的朋友们讲呢?
谭教授:我在文博界工作过,职业道德要求不能收藏文物。不过对于收藏我认为不能抱着捡漏的心态,以小搏大。收藏是一种投资,更是一种文化享受,不能把它当成投机去做,端正了自己的心态,多学习,多实践,多上手,才能辨伪存真。收藏是一门学问,要不断丰富自己的理论知识,在实践中积累经验,才能提高眼力。
谭德睿,1936年生,浙江嘉兴人。1961年上海交通大学机械工程系铸造专业本科毕业。1961年至1981年主要从事现代铸造技术研究工作。1981年至2001年入上海博物馆从事中国古代青铜技术及艺术铸造研究(研究员)。主持传统金属工艺研究工作主要有“苏南地区传统铸造工艺调查报告”、“东汉'水银沁'铜镜表面处理技术研究”(文化部科技成果一等奖)、“东周铜兵器菱形纹饰技术研究”(国家文物局科技进步二等奖)、“吴越青铜技术研究”(国家文物局科技进步二等奖)、“中国青铜时代陶范铸造技术研究”等。参与西汉“透光”镜的研究复制工作。发表主要论文《商周青铜器陶范技术研究》、《东汉'水银沁'铜镜表面处理技术研究》、《中国青铜时代编钟铸造技术》、《中国青铜器表面保护和装饰技术》、《中国青铜时代陶范铸造技术研究》、《东周铜兵器菱形纹饰技术研究》等。
铸造技术论文例5
主管单位：沈阳铸造研究所
主办单位：中国机械工程学会铸造分会;机械工业部沈阳铸造研究所
出版周期：月刊
出版地址：辽宁省沈阳市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1001-4977
国内刊号：21-1188/TG
邮发代号：8-40
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1952
期刊收录：
CA 化学文摘(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉：
Caj-cd规范获奖期刊
第二届全国优秀科技期刊
第三届(2005)国家期刊奖获奖期刊
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期刊简介
铸造技术论文例6
一、陈璋壶
1. 形制
铜壶通高24cm,口径12.8cm,腹径22.2cm,圈足径13.8cm,重量为5590g。全器造型由7个部分、19个构件组成。(图一、二)
侈口、束颈、弧肩、平底颈部较肩部高出一层,形成一周凸面。外露的颈部饰错金银云纹图案(图三、四),镂空网络罩的肩部饰错银斜方格云纹图案。
2. 铜龙网络
分肩、腹两组,由卷曲起伏的长龙和梅花钉交错、叠压形成镂空纹饰。
肩部的网络由48条龙组成,龙身上下起伏卷曲,每条龙上下起伏卷曲三次。相邻的两龙头尾相对,形成一组,相间的两龙卷曲相接。龙与龙之间皆以梅花钉缀连,每条长龙缀连6枚梅花钉。肩部网络的梅花钉为48竖行,24组,每组6枚,共144枚。
腹部的网络是每条龙上下起伏卷曲9次。两龙在卷曲处相接,亦以梅花钉缀连,每条龙两侧缀连18枚梅花钉。腹部网络梅花钉是48竖行,24组,每行9枚(下部锈蚀脱落4、5枚),每组18枚,共432枚。整个网络由96条长龙、576枚梅花钉组成。(图五、六)
3. 箍带
肩腹之间有一圈衔接肩腹两组网络的箍带,由4根环接连而成,上饰错金云纹饰。(图七、八)
4. 立兽
连接箍带的立兽形竖环耳4个,作奔虎形,虎头向下,张口弓背,四肢鳞爪状,通体错金银重环饰纹。(图九、十)
5. 铺首
每条箍带中间有一兽面,共4个。宽额、竖耳、弯眉、杏眼、勾鼻、兽面额上镶嵌绿松石(皆已脱落),两侧细刻卷曲双龙。龙头为角,龙尾为须。(图十一)
6. 衔环
每1铺首与龙鼻套接,共4个。饰有细如发丝的错金云纹饰。(图十一、十二)
7. 圈足
座缘与铜龙网络相连,底部饰镂空花纹,外缘饰错金斜方格云纹。
8. 铭文
壶口内沿刻篆1行11字,容积的计量单位。铜壶实测容量为3000ml。(图十三)
铜壶圈足外缘镌刻29字,这与美国费城宾夕法尼亚大学博物馆收藏的陈璋壶的铭文几乎全同。铭文说明,铜壶是燕国铜器,后为齐国将领陈璋所获。(图十四)
二、陈璋壶的冶铸技术
春秋战国出现新的冶铸技术,主要有以下几点:
器物的造型艺术,一改商周青铜器以鼎、簋、鬲、爵、角等礼器为主的造型,将实用与欣赏、造型与审美有机结合,纹饰以动物造形为主题;
在铸造技术上出现了镂空青铜器;
在表面装饰出现了错金银等;
改变了铜器铭文在商周时期以铸造成形使用了篆刻的新方法;
普遍运用铸接、焊接等综合装配工艺的特种技术;
多种合金在一件器物上运用。
以上列举的六点,在陈璋壶上表现得淋漓尽致。
1. 造型艺术
铜壶系由 19个构件组成,即壶身、圈足、镂空网络、4个箍带、4个衔环、4个铺首、4只立兽。箍带、衔环、铺首、立兽的16个附件分别摆置在肩腹之间的同一条圆圈上。布局相当对称,显得均衡协调,稳重自然,丝毫没有呆板之感。铜龙网络的构思,外层是取之自然界中的植物
梅花,里层由神话中的动物龙巧妙构成(即龙穿梅花)。这种源于生活却高于生活的手法,含义深刻,耐人寻味。错金银的纹饰,长龙、兽面、立兽和梅花都是静物,然而古人造就静中有动、动中有静的表现手法。壶身的纹饰设计向上或向下浮动的斜方格纹,梅花为带,花蕊5瓣花,花朵与花朵层叠相错;长龙穿于鲜花丛中起伏,兽面铺首中的双龙两头向上做游动,倒立的兽向下跳跃,一上一下,错落有致的艺术造型,给铜壶增添了强烈的美感。铜壶不仅有错金银平面装饰,且配有长龙、梅花、兽面、立兽等套饰, 同时在错金银暖色的基础上,用翠绿的绿松石镶嵌,暖色、冷色交相辉映形成了明显对比,给人以强烈的视觉效果。
该铜壶实测容量为3000ml,与壶口内沿刻篆1行11字所描述的容积相吻合,可谓中国古代器皿中把实用与欣赏、造型与审美有机结合的典型例证。
2. 铜龙网络的镂空技术
春秋战国时期出现了镂空的青铜器,著名的有曾侯乙盘尊。它的镂空是由19种变体蟠螭纹组成12种花纹单元,再按一定排列方式和层次汇合而成的一个主体花环,每个花纹彼此脱空,互不连接,全靠其下的铜梗支撑而保持其独立性,形成镂空。
陈璋壶上龙与龙之间皆以梅花钉缀连,肩部每条长龙缀连6枚梅花钉,腹部每条龙两侧缀连18枚梅花钉,分外(梅花)、中(长龙起处)、内(长龙伏处)3个层次,形成镂空。显然,陈璋壶的镂空程度比曾侯乙尊盘要复杂。
3. 表面装饰技术错金银
战国时期的错金银铜器是铜器中的珍品,如河南洛阳文物工作队藏错金银卷云四瓣纹鼎、山西省博物馆藏错金蟠兽纹盖豆、南京博物院藏错金云纹牺尊②。但在镂空青铜器上错金银纹饰,陈璋壶是唯一的一件。陈璋壶的壶颈、壶身、4个立兽、4个衔环、4条箍带都镶嵌了金银,可谓是珍品的瑰宝。
4. 刻纹青铜器
最早的刻纹青铜器应该是四川成都金沙遗址出土的青铜有领壁,然后是江苏六合程桥春秋晚期墓出土的铜盘残片。显然,细如毫发、技法纯熟的刻纹技术的青铜器,在收藏品中可谓凤毛麟角。但在陈璋壶上,古人就直接刻了30个铭文,以此阐明陈璋壶的用途与意义。
5. 铸接、焊接等
春秋战国时期,在青铜器冶铸技术的制造中,机械装配工艺开始被运用,并逐渐成熟。如曾侯乙盘尊,“尊由尊体以及尊颈、尊腹、圈足各部分的附件组成。尊腹事先铸出4处共八个接榫,上焊八件分铸的龙身,组成双身四条龙,龙首焊接在尊颈豹形兽的尾部。至此,由34部件通过6处铸焊连接成一体的铜尊,完成了它的制作全过程。”③
陈璋壶的造型由7部分、19个构件组成,其组合的过程,通过表面初步观察,推测如下:先分别铸出壶肩和腹的铜龙网络、4个衔环、4个铺首、4根箍带和4个立兽等。在肩、腹铜龙网络的衔接处设计并分别铸出4处共8个接榫,由4个铺首通过箍带铸焊连接成一体。它绝妙的精心设计在于肩、腹铜龙网络的衔接处的衔接缝,用4根箍带遮挡,使人感觉壶的肩与腹为一体。此外,陈璋壶的壶颈与肩铜龙网络的连接处,在外观察有一道分界线(图十五、十六),在内用手摸,壶颈与肩铜龙网络有一个台阶,据此推测,可能是壶颈与肩铜龙网络连接时采取的榫接或套接的机械装配工艺。当然,要证明这一推测要做很多的科学检测,尤其是用工业CT检测和X光透视。
5. 多种合金的运用
在春秋战国时期,青铜器的成形与装配工艺运用了多种合金。如山西省博物馆藏错金蟠兽纹盖豆,使用了金、青铜两种金属;河南洛阳文物工作队藏错金银卷云四瓣纹鼎,使用了金、银和青铜三种金属;曾侯乙墓里出土建鼓等铜器,为了装配使用了锡铅合金的焊料;陈璋壶,使用了金、银、青铜、铺首与铜龙网络铸接时的低熔点合金(锡铅合金),此外,陈璋壶的兽面铺首氧化层的颜色与壶的其他构件不同,呈灰黑色,并且铺首的龙头有韧性。铺首的合金与壶本体的合金有很大的差异,据此现象推测,铺首的合金可能是锡铅合金铸造。当然,要证明这一推测只要做金相、能谱仪或CT等科学检测即可。
从以上列举的春秋战国时期在冶铸方面的新技术,陈璋壶基本涵盖了,而且,陈璋壶在成形与表面装饰方面,造型设计生动、活泼,铸造复杂程度高,装饰工艺精细、优美,静动结合,将古代人在器物设计时的完美与人性化、实用与欣赏、造型与审美有机结合。不容置疑,剖析陈璋壶的制作工艺,就能基本看出古代春秋战国时期的冶铸技术。
三、陈璋壶的镂空技术
最近一年来,从事古代青铜器铸造工艺的研究人员对古代先秦时代是否有失蜡法铸造,镂空青铜器的制作采用何种方法展开了热烈的讨论,这对研究古代科技,探明中国古代的发明创造,有着极其重要的作用。笔者从事文物保护与修复工作34年,对古代的冶铸技术没有专门的研究,对现代铸造技术也缺乏经验,但对古代青铜器上留下的冶铸技术信息,一直在思考。现根据陈璋壶上所反映的镂空铸造信息及相关的资料,提几个关于镂空铜器的技术问题,供展开讨论的研究人员参考。
陈璋壶的铜龙网络分外(梅花)、中(长龙起处)、内(长龙伏处)3个层次,与河南淅川的春秋晚期楚国双层镂空云纹禁、湖北随县战国早期曾国的镂空曾侯乙尊盘,应同属一种铸造工艺。镂空或称透空铜器的铸造技术,在已发表的研究青铜器工艺的文章中,基本上有四种观点:
(1) 熔模铸造法④(失蜡法);
(2) 失J法⑤;
(3) 范铸技术+焊接⑥;
(4) 泥质合范⑦。
首先将以上四种观点,从工艺成形的原理归纳为两类:失蜡法和失J法的成形工艺中的模为可熔性,所不同的是使用的熔模材料不同,一是蜡,一是J,故将这两种观点归为一类;第二类成形工艺中的模都是泥,不可熔性,故将3、4观点归为一类。
其次,我们暂不从春秋战国是否有失蜡法等方面去讨论,而是从现在复制的实际出发来思考,如用失蜡、失J法或用失蜡、失J法与范铸法相结合的工艺复制陈璋壶,从铸造技术的理论和操作的工艺角度分析,也许可以达到我们设计或者克隆出与原物基本相同的复制品;如用范铸技术或泥质合范法复制陈璋壶可能存在一些问题,现将这些问题提出,尚祈专家不吝赐教。
1. 范铸技术+焊接
“尊侯乙尊盘的尊口及盘口,是由大大小小数千个分别铸造的小纹饰焊接成一组组的组件装配而成”⑧。据此方法制作陈璋壶,也就是将576朵梅花焊接在96条交叉的长龙上,形成镂空。那么,梅花与长龙之间焊口的设计是对接,还是搭接、丁字接(正交接)或角接?用 熔焊、压焊还是钎焊?
如用熔焊类法,那么怎样防止大气中的氮、水蒸汽等进入熔池,使焊缝在冷却过程中不形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷?
如用熔焊法,在焊第二朵梅花时如何保护距离只有1公分的第一朵梅花不被熔化?
焊缝与本体的再做色时,如用同样的化学试剂、同样的温度与时间,焊缝处与陈璋壶本体的腐蚀产物,颜色会一致吗?
2. 泥质合范法:
① 把镂空纹饰制成一块不镂空的泥质纹饰板,用它制作外范,它可作铸造时的内范使用;② 在内范上削去铜器实际需要的厚度;③ 挖去内范上所有的纹饰,注意没有纹饰的地方不能挖,因为这些纹饰的地方是和外范紧密的拼合,铸造后才能形成镂空;④ 根据镂空纹饰的设计需要,用工具挖通上下之间的小孔,孔的深度将是铸造后纹饰上下镂空的程度。”⑨据该文章文字介绍和图片展示, 泥质合范法制作的镂空形状都是很有规律的半圆形叠压镂空,那么,怎样保证陈璋壶肩部的铜龙网络每条龙上下起伏卷曲三次,腹部铜龙网络每条龙上下起伏卷曲9次,这种上下不规则起伏的造型呢?铜龙网络中每条龙的脊背上都有一条刻纹(图五、六、十五、十六),是如何形成的呢?
南京博物院院藏陈璋壶,在时代上比河南淅川的春秋晚期楚国双层镂空云纹禁、湖北随县战国早期曾国的镂空曾侯乙尊盘晚,采用的制作种类和工艺精度也就要比云纹禁、曾侯乙尊盘齐全和复杂,堪称汇集我国春秋战国时期新的冶铸技术的典型器。
然而,陈璋壶究竟用何种冶铸技术成形,需要对其进行科学的分析和检测,并进行模拟试验。笔者深信,在今天百家争鸣的学术领域里,利用21世纪最先进的分析仪器,模拟古人冶铸时的思维、材料与工艺,从理论与实践上论证与挖掘,重现以陈璋壶等为代表的我国春秋战国时期出现的镂空青铜器的冶铸技术是能办到的。
注释:
① 华觉明.中国古代金属技术铜和铁造就的文明[M].郑州:大象出版社,1999:164,166.
② 国家文物局主编.中国文物精华大辞典[M].青铜卷.上海:上海辞书出版社,1995,231,234,238.
③ 华觉明.中国古代金属技术铜和铁造就的文明[M].郑州:大象出版社,1999:164,166.
④ 华觉民等.曾侯乙尊、盘和失蜡法的起源[J].自然科学史研究,1983,4.
⑤ 张光远.中国最早“失J法”春秋中期“蛇网盖冠龙虎方壶”的铸法论证[J].东南文化,2002,1.
⑥ 周卫荣,董亚巍,万全文,王昌遂.中国青铜时代不存在失蜡法铸造工艺,江汉考古,2006,2.
铸造技术论文例7
乘广东建设文化大省东风，广东省文化厅、广东基金会、广东客属海外联谊会、广东省文化学会、华南理工大学客家文化研究所定于20XX年12月10日至12日共同举办首届岭南客家文化风情节活动。
我们将发挥各自优势和丰富的社会活动举办经验，誓将此次活动办成高规模、高品味和高水平的岭南客家精英盛会。籍此整合客家文化组织和区域客家文化资源，并将岭南客家文化风情节打造为一块文化品牌，成为我省展示客家的文化窗口，为客家地区社会与经济发展，与其他民系的文化、经济的共同繁荣贡献力量，今后将定期或不定期的举办。我们对本次活动做了精心策划、充分准备。其中的岭南客家文化风情文艺汇演、客家企业名优特产展销、岭南客家文化成果荟萃和岭南客家文化论坛由于项目大、影响广，将以冠名的方式诚邀各界加盟，诚恳盼望社会信誉度高、重视企业文化建设、热心公益和文化传播的企事单位的协作和指导!
商务会议邀请函范本二
第十二届全国铸造年会暨201X中国铸造活动周将于201X年11月13-17日在广州举行。本次会议是中国铸造业的一次盛会，是铸造行业进行学术与技术交流和产品展览的良好平台。活动期间将进行高水平的学术交流和技术交流，并组织新技术、新材料展览会，还将组织一系列的行业活动。会议筹备工作进展顺利，目前，已收到的论文数量超过140篇。我们热诚邀请广大从事铸造研究、生产、管理等方面的人员莅临此次盛会。
会议主题：先进铸造技术及铸造业的可持续发展
主要内容：学术与技术交流：大会特邀报告;铸钢、铸铁、铸造工艺及铸造材料、特种铸造与有色合金、铸造装备等领域学术研究交流及生产技术研讨。
展览会：年会期间将举办展览会，为企业开展技术交流和开发市场提供机会和平台。
企业信息：
在大会报告期间将安排半个小时的企业信息时间，原则上每个企业的演讲不超过5分钟，按企业报名的先后顺序排满为止。
工厂参观：中天创展球铁有限公司 广东鸿图科技股份有限公司
其他内容：
中国机械工程学会铸造分会第九届理事会第一次会议暨第二十五次秘书长工作会议;圣泉之夜晚宴、兴业之声晚宴;第十三届福士科杯中国机械工程学会铸造专业优秀论文评选结果颁奖活动。
商务会议邀请函范本三
经与贵公司就 项目合作事宜进行初步洽谈后，我公司对合作事宜进行了研究，认为：
1、该项目符合国家的产业政策，具有较好的市场前景和发展空间;
铸造技术论文例8
中国机械工业联合会标准工作部谭湘宁同志在会上作了重要讲话，其一，首先代表中国机械工业联合会对第五届全国铸造机械标准化技术委员会的成立表示祝贺；其二，回顾了铸造机械标委会发展历史，简单介绍了机械工业标准化的现状，他强调经过多年的努力，我国铸造机械的得到迅猛发展，铸造机械无论从产品的规格还是产量都处于世界第一的水平，国内产品在国际市场上的竞争实力得到很大的提升，但要进一步做大做强铸造装备制造业，为市场提供高端铸造装备，必须提高高端产品的标准化水平，以高端产品带动整个铸造机械行业的整体制造水平同时他强调，这一切都离不开标准的指导作用；其三，对标委会以及委员提出了新的要求，要求标委会要适应和跟上行业发展的需要，制定出先进性和适用性标准，促进国内外贸易；要及时跟踪国际标准或国外先进标准的发展动向，建立科学、合理、实用的标准体系，使标准化工作为我国铸造机械由大变强发挥应有的作用，为我国铸造机械持续平稳的发展做出更大的贡献。
主任委员刘继广在会上作了讲话，他首先对第四届全国铸造机械标准化技术委员会五年来所做的工作和取得的成绩给予了充分的肯定，同时感谢各位委员和行业各企业对标委会工作的大力支持。刘继广同志还强调了标委会委员的权利、义务及所担负的责任和使命，希望新一届委员业务能力进一步得到提高，特别强调了标委会今后工作任务比较重，要求各位委员在标准化工作过程中要精诚工作，从国家和行业的整体利益出发，继续关心、支持和积极参与标准化工作。同时他还强调了标准要有先进性和适用性，积极向国际标准和国外先进标准靠拢，顾全大局，求大同存小异，共同把我国铸造机械标准化水平提升到一个新的高度。随后，刘主任在会上宣读了第四届评优表彰决定：表彰先进集体一个：金属热成形分技术委员会；表彰先进个人10名。大会对先进集体、先进个人颁发了证书及奖金，刘继广主任对秘书处承担单位——深圳领威科技有限公司对标准化工作的支持表示感谢。
第四届全国铸造机械标准化技术委员会秘书长卢军向与会委员和代表作了第四届全国铸造机械标准化技术委员会工作总结报告和第五届标委会工作计划并就第五届全国铸造机械标准化技术委员会换届工作和组成方案向与会代表作了说明。
根据会议议程的安排，与会代表认真讨论审议后，通过了以下文件：全国铸造机械标准化技术委员会章程；全国铸造机械标准化技术委员会秘书处工作细则；第五届全国铸造机械标准化技术委员会工作计划。
铸造技术论文例9
铸造工艺，是伴随人类工业文明诞生、发展而宏大，一直是独立性、技术性强的工业门类；在人类对自然界的精神探索、艺术追求的方式不断尝试、创新中，先人们逐步发现用铸造工艺的方式表达人类意识领域的诉求，更持久，更有表现力。随着人类文明不断深化，更多的人为满足对改造、美化居住、工作环境，彰显组织意志的需求，艺术铸造逐渐发展，最终形成区别于工业铸造而与艺术结姻的工业门类。
艺术铸造，被社会认识到接受，大约是在上世纪中叶以后。无论东方还是西方，都将金属品的发展与文字的发展列为同等重要的鉴定人类文明进程的标准。
“金属器时代”大约可分为“铜石并用时期”、“青铜时期”、“铁器时期”三个阶段。考古研究发现，西方进入“铜石并用时期”已有七、八千年的历史了；进入“青铜时期”已有六千多年了；五千年前已发明了“范铸法”和“失蜡法”。中国进入“铜石并用时期”距今已有六千余年；进入“青铜时期”约有四千多年。因此，西方进入“青铜时期”比中国早约两千多年，西方整个“金属器时代”都比中国早。但是，关于“青铜时代”中西方到底谁早谁晚的问题，至今在学术界仍然争议不断，各执一词。有不少西方学者也认同：“中国殷商灿烂的青铜器文化是独立而自发形成的，并不受西方的影响”等等。
西方的“青铜时期”并没有为后人留下令人赞叹的青铜器。反而落后于西方近两千年的中国“青铜时期”却为全世界留下了一笔灿烂的文化遗产，同时也在冶炼铸造技术和艺术纹饰方面取得了耀眼的成就，至今一些失传的工艺令全世界的学者着迷并百思不得其解。
这是什么原因呢？西方在“铜石并用时期”、“青铜时期”正逢战事不断，战争的需要，当时西方铸造了大量的兵器和生产工具，他们的冶炼铸造技术由于长期局限于战争的范围内，因此得不到进一步的发展和变化。然而中国的“青铜时期”，由于自夏、商以及后西、东周、春秋战国的各皇朝政权都沿袭了自古已逐渐形成的以祭祀、占卜、膜拜天地神灵的礼仪文化，意识形态里形成了强势的占主流地位的精神文化，在当时的社会中居于至高无上的地位。每次祭祀礼仪活动、皇室更替等都必须制作大量的青铜器制品。所以，当时的工艺铸造、纹饰设计不断根据礼仪需要而创新，形成有序的制作流程。这种礼仪精神文化，即是皇权至上封建礼教思想的重要的一部分，因此随着皇权势力的扩张和宣教，青铜器在诸侯、权贵、乃至布衣、百姓间需求量逐渐加大，加上民间能工巧匠的智慧，进而青铜器的铸造术在我国民间得到广泛流传和不断提升。今天我们从全国各地的博物馆中和古墓中展示出来的青铜器上都可证实，中国的“青铜时代”是人类文明史上一颗璀璨的宝石。
近代中西方艺铸方面的差异
近代“艺术铸造”的定位，中西方存在着一定的差异。
英国的《大英百科全书》中把铸造列入雕塑的一部分，和造型、雕塑并列，三位一体，是三者同等重要的一个整体。对于西方先进国家的艺术院校学习雕塑艺术的学生来说，艺术铸造是他们必修的学科。学生在完成雕塑艺术学业之后，已基本掌握艺术铸造的基本知识与方法。在学习阶段已学会小型雕塑铸造的一序列工艺技术，在日后的艺术实践中能自己动手完成整套铸造工序。西方众多的雕塑家都有自己的工作室，有的甚至有自己的铸造车间或工厂。
中国的雕塑艺术教育是在上世纪二十年代由西方传入中国。我以中国美院为例，介绍近代艺铸在我国的发展。中国美院的前身是1 9 2 8年建立的“杭州国立院”，也是中国最早的艺术院校。建立之初就开设了雕塑专业，由李金发、刘开渠、王乙、滑田友领衔执教，当初，金属铸造并未列入所学科目，直到二十世纪末才有了金属焊接科目，进入二十一世纪才把艺术铸造列为学习科目。
相比西方先进国家的艺术院校的铸造教学情况，我国显然落后很多。
造成这种落后状态最主要的原因是我国历史上一直受“万般皆下品，唯有读书高”，“重文轻工”、“重文轻技”等传统教育思想影响，这种传统的教育观念，已深深扎根于国人的灵魂中。我国的艺术院校雕塑系不同程度受到这种教育观念的影响，不重视“艺术铸造”环节的教育，导致了学雕塑艺术的“只学艺术，不学铸造”、“只会动脑，不会动手”。而且在这种旧教育观念的影响下，人们错误地认为，铸造是工人干的粗活，铸造不是艺术家应该做的工作。因此，到如今我国仍有不少雕塑艺术家不懂铸造，也根本不想去了解铸造工艺。
改变之设想
要改变我国目前艺术铸造工艺落后的面貌，除了政府主管部门的重视、艺术院校的领导和广大教师的共同努力之外，我提出以下几点设想：
1、加强“艺术铸造”教育的深度与广度
首先，在专业美术学院率先设立铸造专业科目，取得教学经验后，向其它院校推广。从历史出发挖掘“艺术铸造”在古代的深刻含义和现代的重要价值；重视“艺术铸造”的科学技术知识研究，缩小我国与世界上先进国家“艺术铸造”教育思想上的差距，弘扬华夏六千年铸造工艺的辉煌。同时，通过学院自建、院企合建、企业建立等多种方式建立“艺术铸造”学习基地，给学生们提供一个教学基地，实验平台，让他们学习“艺术铸造”的整个工艺流程，掌握一定的铸造技能，为以后走上艺术之路打下坚实的基础。
政府着力扶持学院或企业设立艺术铸造工艺研究课题；设立学术交流平台，邀请中外艺铸专家、企业定期进行学术讨论和交流，提高专业理论水平或实践技能；建立艺铸博物馆等专业宣传、展示场所，内设展品陈列室、雕塑基地、铸造基地，给国民提供一个了解“艺术铸造”历史，学习基本知识的机会。
随着我国人民生活水平快速提高，人们已由过去对物质的追求，升华到对精神的追求和愉悦。人们会越来越需要高品质的艺铸作品- -城市雕塑来美化环境，提振士气，展示风貌。一座精品雕塑矗立在广场中央，经过几十年，甚至上百年历史的磨砺与沉淀，与城市周围的自然环境、人文气息充分融合交汇，展现此座城市的内在特性和文化根脉，它已然成为此座城市的艺术名片。因此，发展城市环境雕塑，提升雕塑品质是满足人们日益高涨的文化需求的具体体现。
2、正视铸造工艺在雕塑艺术作品价值中的地位
英国《大英百科全书》将“铸造”的地位和雕塑的造型、塑造等同对待，这已成为西方先进国家共识，我们应该提高“艺术铸造”的地位，这将成为全社会共同关心的课题。结合我国的实际情况，我认为有两个方面我们需要完善。
（1）为铸造师署名
近年来，个别城市雕塑作品的铭牌开始增加了铸造师的信息，这是件好事情。其实，很长时间以来，绝大多数雕塑作品的铭牌上没有铸造师的信息。将铸造师的信息留在作品上一定能够增强铸造师的社会责任感，艺术责任感，也是社会对其创造工作的肯定和认可的重要形式。亮明身份，或者是身份的转变，从原来单纯的商业性的铸造加工者而转变为与艺术铸品同毁同荣的铸造师，会激发铸造工作者积极追求艺术至高境界的内在驱动力，这将会对今后的铸造工艺的进步和提高有巨大的推动作用。同时，为铸造师人才队伍的建立和从业者职业发展都创造了良好的外部环境。
（2）艺术铸造品价格的合理
我国的艺术铸造价格一直很低，与西方先进国家的铸造价格相差十多倍。甚至有人按吨重计算艺术品的价格，让艺铸从业者更难堪。这不仅是我国的生活水平低于西方先进国家的生活水平的原因造成的，更重要的原因是人们对艺术、艺术品、对艺术教育、对艺术铸造的价值不理解、也不重视。因此，行业内形成：某领导对艺术家的作品“杀价”，而艺术家对铸造厂“杀价”，这样的现象也就不足为怪了。这样就使中国的“艺术铸造”价格一直处于不合理的低下水平。
3、提升“艺术铸造”的质量
自改革开放以来，我国的“艺术铸造”在质量上虽然有了很大的提高，但仍然存在着诸多不足，铜材质量牌号使用不规范，也有厂家以次充好，以假乱真等。这也是导致产品不精，价格低下的原因之一。例如，艺术品铸铜材质不但要追求材质的稳定性，更要追求其表面纹理效果是否对作品主题有相得益彰的诠释和烘托。因此，艺术铸铜材质要求除了抗压耐磨等特性外，还必须具有流动性、抗腐蚀性、抗氧化性等。目前我们国内的艺术铸造一般只用黄铜、锡青铜二种材料。国外早已开发出更多元素的铜合金材质，如，黄铜中加入铅、锡、镍、锰、铁、硅等元素。拓展铜合金材质的品种，研究新材质的特性，一定能够更好地彰显国内艺术铸品的表现能力和延长其保存期限，提高铸铜工艺水平。因此，我希望国家相关机构能够建立用于艺术铸造的铜材牌号与分类，开发新材料，为全面提高我国艺术铸造能力打下坚实的材料基础。
铸造技术论文例10
一、冶金工业的发展现状
（一）钢铁生产工艺流程逐步优化
20世纪90年代以来,世界钢铁工业在激烈的国际市场竞争中,由20世纪80年代以前的以扩大规模、增加产量为主转向降低消耗、降低成本、提高质量、增加品种和保护环境。博士论文，高速钢轧辊。钢铁工业技术进步的主流是缩短生产流程,减少工序,提高质量,降低消耗,提高效率。技术进步中有两大主要趋向:一是寻找可以替代传统工艺的新工艺流程的研究开发;二是现有工艺和技术装备的完善化。两大技术进步趋向互相竞争、相互渗透,促使钢铁工业不断提高钢材质量、减少消耗、降低成本、减轻对环境的污染,进一步走向集约化。
传统的钢铁生产工艺流程是一种“冷态”下间歇式生产的工艺流程。日本在20世纪60年代建设的10多个大型钢铁厂都是采用这种工艺流程。20世纪80年代以后,世界钢铁业已逐步将上述传统的钢铁生产工艺流程改造成为现代化“热态”连续生产工艺流程。这种工艺流程具有高效、连续、紧凑、智能等特点。20世纪80年代末期,德国、法国、日本、意大利、美国等钢铁工业发达国家开发成功接近最终钢材产品形状的连铸、连轧技术,如带钢、型钢的连铸连轧等。由于该技术具有工艺流程紧凑、生产周期短、物料消耗少、生产效率高等一系列优点,在近十多年来得到了快速发展。自从1989年世界第一条薄板坯连铸连轧生产线在美国纽柯公司克劳福兹维尔厂投产以来, 经过10多年发展,到2002年底,世界上已有38个薄板坯连铸连轧生产厂共56条生产线,总生产能力已超过5 500万吨。我国现已有5个钢铁企业建成8条薄板坯连铸连轧生产线,到目前为止又有5个钢铁企业正在建设厚板坯连铸连轧生产线,不久的将来总生产能力将达2000万吨,预计届时将占全世界同类生产线能力的1/4以上。博士论文，高速钢轧辊。2001年我国连铸比达到89.71%,已经超过了2000年的世界平均水平。2003年达到了96.96%,目前,全国重点大中型企业中,连铸比达到99%以上的企业已达41家。
带钢连铸连轧技术是世界主要钢铁生产国家正在积极开发应用的一项重大钢铁生产前沿技术,它将是21世纪钢铁生产技术的一个主要发展方向。
（二）钢铁产量不断增长
冶金行业的发展受到国内与国际宏观经济环境的共同影响。国内方面,国家采取的宏观调控措施初见成效,钢铁行业投资规模过大,低水平重复建设得到遏制,有效打击了“地条钢”等劣质产品冲击钢材市场的行为,进一步净化了市场,钢铁生产企业对市场更加理性化。消费结构的升级和城镇化速度加快为钢铁行业发展提供了基本的保障;西部大开发和振兴东北老工业基地的战略也为钢铁行业提供了新的发展机会。国际方面,世界经济仍保持总体向好的发展态势,全球钢铁需求持续增长。
二、冶金工业对轧辊的需求
钢铁工业的持续发展,为轧辊制造业提供了广阔的发展空间。博士论文，高速钢轧辊。一方面,随着钢产量的不断增加,轧辊需求量大幅增长。仅就国内而言,据统计,每年消耗的轧辊材料有50万吨以上,价值数十亿元。另一方面,随着轧钢技术和装备水平的不断提高,对轧辊的质量也提出了更高的要求。而国内轧辊生产厂家的制造水平还较落后。仅以宝钢为例,2000年,宝钢用于轧辊的采购资金超过2亿元,其中国内的只占30%,国外的占70%。因此,不断研究新型轧辊材质及制造工艺,为轧机配备高性能的轧辊已成为国内轧辊生产行业面临的重要课题。
三、轧辊材料的研究现状
为提高热轧辊的表面耐磨性,热轧辊材料不断地得到改进,其基本的发展过程是从冷硬铸铁到高铬铸铁到半高速钢和高速钢。高速钢材料用于轧辊制造,使轧辊性能显著提高,轧材质量明显改善。
（一）高速钢轧辊的特点
高速钢轧辊是用具有高硬度,尤其是具有很好的红硬性、耐磨性和淬透性的高速钢作为轧辊的工作层,用韧性满足要求的高强度灰铁、球铁、铸钢及锻钢作为轧辊的芯部材料,把工作层和芯部以冶金结合的方式结合起来的高性能轧辊。
1、高速钢轧辊的化学成分特点
(1)含有较多的C和V。C和V可以形成高硬度的MC型碳化物,提高轧辊耐磨性;
(2)有较高的Cr含量。Cr含量高,可在轧辊组织中形成一定数量的M7C3型碳化物,有利于降低轧制力并改善轧辊辊面的抗粗糙性;
(3)含有一定量的Co(≤10%)。Co可提高高速钢轧辊的红硬性,从而提高轧辊耐磨性;
(4)离心铸造高速钢轧辊中含有≤5%的Nb。Nb可降低轧辊组织中因合金元素密度差大而引起的偏析。
2、高速钢轧辊的组织特点
高速钢轧辊的性能取决于其微观组织结构特征:(1)碳化物的种类、形状、体积分数及分布;(2)马氏体基体的性能特点;(3)晶粒尺寸大小。轧辊用高速钢材料的微观组织结构与合金成分及工艺条件有关。因材料成分和工艺条件的不同,出现了各种不同的研究结果。同以往的高铬铸铁轧辊相比,高速钢轧辊中的碳化物类型较多,除含有MC型碳化物外,还含有M2C、M6C和M7C3型碳化物。
（二）高速钢轧辊的生产工艺及其特点
围绕着轧辊外层与芯部的结合问题,高速钢轧辊的制造技术不断发展。博士论文，高速钢轧辊。目前国外主要采用离心铸造法(CF)、连续浇铸复合法(CPC)和电渣熔铸法(ESR)制造,而热等静压法(HIP)和喷射成形法(Osprey)仍在完善和发展中。CPC法制造轧辊装备复杂,我国仍无法生产;ESR法制造轧辊能耗高,仅适合于制造冷轧辊;用离心铸造法生产轧辊装备简单,工艺稳定,效率高,是制造高速钢轧辊的重要方法。博士论文，高速钢轧辊。离心铸造法生产高速钢轧辊尽管存在着合金元素容易产生偏析的问题,但由于其突出的优点,使它在相当长一段时间内仍处于高速钢轧辊生产的主导地位。博士论文，高速钢轧辊。
（三）高速钢轧辊的应用
自20世纪80年代以来,国外在热带钢连轧机上开始试用高速钢轧辊并取得良好效果。目前高速钢轧辊的比例不断提高,在某些机架上,甚至全部采用了高速钢轧辊。使用高速钢轧辊后,辊耗明显下降,换辊次数显著减少,轧辊研磨量减少,轧机能力提高,燃料和动力消耗降低,有助于降低轧制成本和提高带钢质量。
近年来我国也开展了铸造高速钢轧辊的研究,北京冶金设备研究院采用普通离心铸造方法生产了高速钢辊环,其成分(质量分数,%)为:2.0~2.4C,8~15W,2~3Mo,4~7V,3~5Co;金相组织为:马氏体+共晶碳化物+二次碳化物+残余奥氏体;力学性能为:硬度60~65HRC,冲击韧性(5~10)J/cm,抗拉强度(400~600)MPa。
四、结语
随着轧机向自动化、连续化、重型化方向发展,对轧辊的几何尺寸、表面精度和力学性能提出了更高的要求。轧辊生产厂、研究机构和钢铁生产企业必须加强冶金轧辊材料的基础性研究、轧辊生产技术的研究、轧辊工艺装备的研究和轧辊使用技术的研究,不断提高我国轧辊制造业和钢铁产品的国际竞争力。
参考文献：
[1]符寒光.高速钢轧辊研究的现状及展望[J]钢铁,2000,(05).
