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，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，鑄造技術將迎來發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期

　　§ 鑄件在航空發(fā)動機、火箭發(fā)動機、燃氣輪機、汽車發(fā)動機、軌道交通等各類裝備中占有相當大的比例，對提高裝備主機性能至關重要，鑄造成形仍然是機械行業(yè)基礎制造工藝。

　　§ 機械化、自動化、數(shù)字化、智能化技術不斷發(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、高效、智能、綠色”的鑄造技術已成行業(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不斷發(fā)展。

　　§ 鑄造技術與其他先進成形技術和先進材料技術融合發(fā)展，如增材制造技術、先進連接和鍛造成形技術及先進復合材料技術等。

　　面向2030年，我國鑄造技術的發(fā)展目標

　　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計和制造的創(chuàng)新能力，在先進鑄造技術、重大工程特大型及關鍵零部件的鑄造成形技術、數(shù)字化智能化鑄造技術、綠色鑄造技術等方面形成一批世界一流的創(chuàng)新成果，為我國國民經(jīng)濟重要部門的裝備制造提供強有力的技術支持，使我國從世界鑄造大國發(fā)展成為世界鑄造強國。

　　面向2030年，鑄造技術發(fā)展的重點及其關鍵技術

　　鑄鋼 鑄鐵 鑄造有色合金 鑄造金屬基復合材料 鑄造耐磨材料 快速成形技術 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)絡化、智能化鑄造 造型材料 普通砂型鑄造裝備與檢測技術 環(huán)保與安全

　　1鑄鋼

　　在機械制造業(yè)中，鑄鋼的應用頗為廣泛，其高強度和良好的韌性，適用于制造承受重載荷、沖擊以及振動等特殊工況的部件。鑄鋼件的特點之一是設計的靈活性，設計人員對鑄件的形狀和尺寸有最大的設計選擇自由。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)形狀復雜、高強度的鑄件。

　　面向2030年，鑄鋼領域的發(fā)展包含4項關鍵技術：

　�、俸Ｑ蠊こ逃描T造雙相不銹鋼材料開發(fā);

　�、诖笮弯撳V的純凈、致密、均質鑄造技術;

　�、鄢�超臨界、二次再熱超超臨界汽輪機高合金耐熱鋼鑄件制造技術;

　�、艽笮颓�面等異形件電渣熔鑄成形技術。

　　2鑄鐵

　　我國鑄鐵行業(yè)在鑄鐵材質結構、生產(chǎn)規(guī)模專業(yè)化智能化程度、鑄件綜合質量和技術經(jīng)濟效益等方面與先進工業(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，而技術含量高的高端鑄鐵件將成為發(fā)展方向。

　　面向2030年，鑄鐵領域的發(fā)展包含4項關鍵技術：

　�、俑咝阅荑T鐵件生產(chǎn)技術;

　�、诟哔|量純凈鐵液熔煉和處理技術;

　�、鄢�大斷面球墨鑄鐵件制造技術;

　�、芨呔�度及精度保持性的機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，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用，高溫合金是地面燃氣輪機、航空發(fā)動機、火箭發(fā)動機的關鍵結構材料。在上述應用中，對材料本身的純凈度、力學性能及其他特殊物理性能的要求越來越高。

　　面向2030年，鑄造有色合金領域的發(fā)展包含5項關鍵技術：

　�、勹T造鋁合金技術;

　�、阼T造鎂合金技術;

　�、坭T造鈦合金技術;

　�、荑T造銅合金技術;

　�、蓁T造高溫合金技術。

　　4鑄造金屬基復合材料

　　與傳統(tǒng)的金屬材料相比，金屬基復合材料憑借其結構輕量化和優(yōu)異的耐磨、熱學和電學性能，比基體材料更高的比強度和比剛度，首先在航空航天和國防等領域得到研究和應用，隨著技術的發(fā)展，將逐漸在工程領域和民用行業(yè)等諸多領域實現(xiàn)商業(yè)化的應用，其需求在穩(wěn)步增長。

　　面向2030年，鑄造金屬基復合材料領域的發(fā)展包含4項關鍵技術：

　�、勹T造鋁基復合材料;

　　②鑄造鎂基復合材料;

　�、坭T造鈦基復合材料;

　�、荑T造銅基復合材料。

　　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)技術與世界先進水平還有一些差距。未來數(shù)年將突破鑄造耐磨材料產(chǎn)業(yè)鏈中的共性和關鍵技術，明顯提高鑄造耐磨材料及鑄件使用壽命。

　　面向2030年，鑄造耐磨材料領域的發(fā)展包含5項關鍵技術：

　�、黉撹F耐磨材料開發(fā)技術;

　�、谌蹮捙c爐前處理技術;

　�、垆撹F耐磨件砂型鑄造成形技術;

　�、苓m于鋼鐵耐磨件的特殊鑄造成形技術;

　　⑤鑄造鋼鐵耐磨件的熱處理技術。

　　6快速成形技術

　　面向2030年，快速成形領域的發(fā)展包含5項關鍵技術：

　�、龠m用于快速成形技術的制模及造型材料體系開發(fā);

　�、诨�于激光燒結工藝的快速成形技術;

　　③基于三維印刷技術的快速成形技術;

　�、芸焖偕靶团c消失模的高效數(shù)控銑削成形技術;

　�、莞呖煽啃钥焖俪尚喂こ袒�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)形狀復雜、尺寸精度高、表面質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)均有應用。特別是航空發(fā)動機和重型燃氣輪機的渦輪葉片的核心制造工藝，是推進兩機工程的關鍵技術之一。隨著裝備輕量化發(fā)展，零件結構更趨復雜，性能要求更趨嚴格，加之柔性化生產(chǎn)的需求為熔模鑄造提供了廣闊的應用空間。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化方向發(fā)展。

　　面向2030年，熔模鑄造領域的發(fā)展包含5項關鍵技術：

　�、俣ㄏ�、單晶空心葉片制造技術;

　　②大型、薄壁、復雜熔模鑄件近凈成形技術;

　�、垅伜辖鹦滦腿蹮挿椒�及面層材料與型殼技術;

　�、苋勰ｈT件復雜內(nèi)腔成形用的陶瓷型芯制備技術;

　�、萑勰ｈT造工藝的機械化、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、運動器材、電子和航空航天等領域產(chǎn)品生產(chǎn)的主要技術，其中汽車行業(yè)是壓鑄技術應用的主要領域，占到 70%以上。隨著汽車、摩托車、內(nèi)燃機、電子通信、儀器儀表、家用電器、五金等行業(yè)的快速發(fā)展，壓鑄件的功能和應用領域不斷擴大，從而促進了壓鑄技術不斷發(fā)展，壓鑄件品質不斷提高。發(fā)展高性能、高致密度壓鑄成形技術以拓展壓鑄件應用范圍，是壓鑄行業(yè)未來主要的發(fā)展趨勢。

　　面向2030年，高壓鑄造領域的發(fā)展包含4項關鍵技術：

　�、俑咝阅軌鸿T合金開發(fā);

　　②高真空壓鑄技術;

　�、劭扇苄托緣鸿T技術;

　�、苤悄軌鸿T技術。

　　9反重力鑄造

　　反重力鑄造是生產(chǎn)高強、優(yōu)質、復雜鑄件的重要鑄造成形工藝技術。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、武器裝備等領域對高性能、高質量、結構復雜的鑄件產(chǎn)品需求越來越強烈。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)動機列為國家戰(zhàn)略重點發(fā)展領域，對于高溫及易氧化合金高質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的發(fā)展。

　　面向2030年，反重力鑄造領域的發(fā)展包含4項關鍵技術：

　　①高質量薄壁復雜鋁、鎂合金鑄件反重力鑄造技術;

　�、诟咝�率反重力鑄造技術;

　�、蹚秃戏粗亓﹁T造技術;

　�、芨邷丶耙籽趸�合金材料的反重力鑄造裝備和技術。

　　10擠壓鑄造

　　擠壓鑄造非常適合于生產(chǎn)厚壁、高致密、高強度的鑄件，是機械、汽車、家電、航空、航天、國防等領域中的關鍵零部件實現(xiàn)高性能和輕量化目標的重要技術途徑。在全球低碳環(huán)需求與環(huán)境 保要求的推動下，交通運輸(如航空、航天、汽車、軌道交通)和電子信息(如計算機、通信設備)等領域對高性能、輕量化的機械產(chǎn)品零部件的需求越來越強烈。金屬結構件的大型化、復雜化、高性能化和輕量化發(fā)展趨勢，為擠壓鑄造技術提供了廣闊的發(fā)展空間。

　　面向2030年，擠壓鑄造領域的發(fā)展包含4項關鍵技術：

　　①新型擠壓鑄造技術;

　�、跀D壓鑄造熔體質量控制技術;

　�、鄞笮蛷碗s擠壓鑄造零件缺陷預測與控制技術;

　�、艽笮蛷碗s擠壓鑄造模具設計與制造技術。

　　11消失模鑄造

　　當前，消失模鑄造用于鋼、鐵鑄件的生產(chǎn)技術已趨于成熟，研究重點已轉入鋁、鎂合金。隨著消失模鑄造關鍵技術以及相關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在航空航天、汽車、軍工、機械等行業(yè)具有較大的應用前景，尤其是針對一些具有復雜形狀、復雜內(nèi)腔、異形的鋁、鎂合金鑄件具有更大優(yōu)勢;同時結合泡沫模樣快速精確加工的快速成形技術，也可實現(xiàn)航空航天、汽車、軍工等 行業(yè)高精端、高性能復雜鑄件的快速試制和小批量生產(chǎn)。

　　面向2030年，消失模鑄造領域的發(fā)展包含5項關鍵技術：

　�、傩滦团菽�模樣材料的開發(fā);

　　②工藝設計理論研究及過程模擬軟件開發(fā);

　�、蹚碗s鑄件泡沫模樣的振動緊實技術與裝備;

　�、茕X(鎂)合金消失模鑄造技術;

　�、菖菽�模樣高速數(shù)控加工裝備及刀具。

　　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特的優(yōu)勢，在過共晶鋁硅合金、復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、國防等領域中的關鍵零部件實現(xiàn)高性能和輕量化目標的重要技術途徑。綜合國內(nèi)外半固態(tài)鑄造技術發(fā)展情況，半固態(tài)鑄造技術的總體發(fā)展趨勢是：向低成本、高效率、高質量大規(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)鑄造領域的發(fā)展包含5項關鍵技術：

　　①半固態(tài)鑄造合金材料開發(fā)技術;

　�、谛滦椭茲{及流變成形一體化鑄造技術;

　�、坌滦投喙δ堋⒁惑w化半固態(tài)鑄造裝備開發(fā);

　�、馨牍虘B(tài)鑄造數(shù)值模擬技術;

　　⑤半固態(tài)鑄造缺陷控制技術。

　　13數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化鑄造

　　鑄造行業(yè)對數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化技術有迫切需求，鑄造過程的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化是我國鑄造行業(yè)進一步發(fā)展壯大、成為世界鑄造強國的重要保障。

　　面向2030年，數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化鑄造領域的發(fā)展包含6項關鍵技術：

　　①大型鑄錠及鑄件的建模與數(shù)值模擬技術;

　　②輕金屬材料鑄造過程建模與數(shù)值模擬技術;

　�、酆娇瞻l(fā)動機高溫合金葉片數(shù)值模擬技術;

　�、芨咝阅荑T鐵多尺度宏微觀組織耦合數(shù)值模擬技術;

　�、菥W(wǎng)絡化智能化鑄造工藝、生產(chǎn)、質量集成技術;

　　⑥建立完善的鑄造材料物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫以及先進的物理實驗平臺。

　　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，造型材料領域的發(fā)展包含3項關鍵技術：

　�、俅笮丸T鋼件用造型材料及其造型制芯工藝的開發(fā);

　�、诃h(huán)保型生物基呋喃樹脂的開發(fā)及其在球鐵件上應用;

　�、墼霾闹圃扈T型用造型材料的開發(fā)應用。

　　15普通砂型鑄造裝備與檢測技術

　　鑄造裝備與檢測技術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、檢測等主要設備和技術。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)的檢測技術與設備都面臨新的機遇與挑戰(zhàn)。

　　面向2030年，普通砂型鑄造裝備與檢測技術領域的發(fā)展包含10項關鍵技術：

　　①熔煉裝備與技術;

　�、谥菩狙b備與技術;

　�、鄞怪狈中蜐裥蜕霸煨脱b備與技術;

　�、軡裥蜕八�平分型脫箱造型裝備與技術;

　�、轁裥蜕八�平分型有箱造型裝備與技術;

　　⑥鑄造自硬砂裝備與技術;

　�、呱疤幚�、砂再生裝備與技術;

　　⑧清理打磨裝備與技術;

　�、釢沧⒀b備與技術;

　　⑩檢測技術裝備與技術。

　　16環(huán)保與安全

　　面向2030年，環(huán)保與安全領域的發(fā)展包含4項關鍵技術：

　�、勹T造生產(chǎn)全過程綠色化技術;

　�、谌蹮挓煔庵卫砑夹g;

　�、酃腆w廢棄物資源化利用技術;

　�、荑T件后處理生產(chǎn)過程的勞動保護。