●大型高質(zhì)量鑄件材料冶煉與成型控制技術(shù)
   　 專項(xiàng)素描
    　大型高質(zhì)量鑄件的材料冶煉與成型控制技術(shù)是高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備國(guó)家科技重大專項(xiàng)中的一項(xiàng)重點(diǎn)課題主要研究大型鑄件的成型控制材料冶煉、成分優(yōu)化以及鍛件所需鋼錠的冶煉技術(shù)，研究工藝優(yōu)化、計(jì)算機(jī)模擬仿真分析及質(zhì)量控制等共性技術(shù)。
   　 重大突破
   　 課題在新型呋喃樹(shù)脂和慢速固化劑及呋喃樹(shù)脂砂生產(chǎn)大型鑄鋼件質(zhì)量控制技術(shù)，轉(zhuǎn)子用鋼超純化冶煉技術(shù)，大型鑄件數(shù)字化無(wú)模組裝制造技術(shù)，數(shù)字化加工技術(shù)和無(wú)模組裝工藝，不銹鋼鑄件快捷制造技術(shù)，利用計(jì)算機(jī)流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)模擬等技術(shù)研發(fā)方面實(shí)現(xiàn)了重大突破。
    　應(yīng)用前景
    　技術(shù)成果已在國(guó)家重大水電工程項(xiàng)目向家壩800兆瓦水輪機(jī)組、 CPR1000堆型的方家山核電項(xiàng)目， AP1000堆型的咸寧核電項(xiàng)目、海洋核電等項(xiàng)目中得到成功應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了百萬(wàn)千瓦核電、 800兆瓦水電機(jī)組等重大裝備關(guān)鍵件批量制造，滿足了我國(guó)能源、機(jī)床等行業(yè)對(duì)大型鑄鍛件的配套需求。
   　 大型高質(zhì)量鑄件的成型控制技術(shù)是大型裝備乃至高檔數(shù)控機(jī)床制造的關(guān)鍵技術(shù)與基礎(chǔ)。在數(shù)控機(jī)床專項(xiàng)的支持下，由中國(guó)第一重型機(jī)械集團(tuán)公司（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)一重）牽頭承擔(dān)的大型高質(zhì)量鑄件的材料冶煉與成型控制技術(shù)課題取得了重大突破。
   　 課題研究成果日前在600噸級(jí)超大型鋼錠、50噸級(jí)不銹鋼鑄件、100噸以上軋鋼機(jī)架等5種以上典型產(chǎn)品上完成示范應(yīng)用，解決了我國(guó)機(jī)床、能源行業(yè)生產(chǎn)裝備中迫切需要配套的大型鑄鍛件相關(guān)瓶頸技術(shù)，為高檔數(shù)控機(jī)床重大專項(xiàng)主機(jī)提供了關(guān)鍵共性技術(shù)支持。
  　  多項(xiàng)技術(shù)取得重大突破
    　在課題支持下，中國(guó)一重在新型呋喃樹(shù)脂和慢速固化劑及呋喃樹(shù)脂砂生產(chǎn)大型鑄鋼件質(zhì)量控制技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了技術(shù)突破。
    　其中，中國(guó)一重開(kāi)發(fā)出的特大鋼錠多包合澆差異成分控制技術(shù)，通過(guò)5包合澆，每爐鋼的化學(xué)成分差異控制，解決了大鋼錠成分偏析難題，C偏析控制在0.01%以內(nèi)，超過(guò)國(guó)外指標(biāo)；
   　 鋼水超純凈冶煉及控制技術(shù)，使鋼水超純凈度達(dá)到或超過(guò)國(guó)外指標(biāo)；
   　 100噸橢圓形中間包及控流技術(shù)，將傳統(tǒng)中間包的圓形或槽形結(jié)構(gòu)變?yōu)闄E圓形中間包，其內(nèi)設(shè)置擋墻、擋壩，使夾雜物上浮率達(dá)96％，可用于600噸級(jí)鋼錠，該技術(shù)為世界首創(chuàng)；
    　保溫冒口及其計(jì)算軟件，提高了材料利用率和冒口的補(bǔ)縮效率；
    　大型鑄鋼件用呋喃樹(shù)脂及慢速固化劑，解決了鑄件表面滲硫、裂紋問(wèn)題，提高了型砂可使用時(shí)間，解決了大型鑄鋼件造型（芯）時(shí)操作時(shí)間不夠的問(wèn)題，避免大型砂型（芯）分層、影響內(nèi)外部質(zhì)量，通過(guò)模擬鑄件變形，在制造木模時(shí)加以反變形量實(shí)現(xiàn)近終形鑄造；
    　大型鑄件數(shù)字化無(wú)模組裝制造技術(shù)，利用數(shù)字化加工技術(shù)和無(wú)模組裝工藝，對(duì)大型、復(fù)雜、精密鑄件進(jìn)行快速試制和生產(chǎn)，滿足大型高質(zhì)量鑄件的成型控制要求，解決了火電、核電轉(zhuǎn)子用鋼的超純化關(guān)鍵技術(shù)，保證了高溫高壓下使用的轉(zhuǎn)子材料不產(chǎn)生回火脆性；
    　整體芯桿技術(shù)解決了常規(guī)芯桿及耐火材料無(wú)法在高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作難題。
   　 課題成果得到廣泛應(yīng)用
    　大型高質(zhì)量鑄件的材料冶煉與成型控制技術(shù)課題技術(shù)成果目前已得到廣泛應(yīng)用及推廣，并實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
    　其中，中國(guó)一重采用呋喃樹(shù)脂砂生產(chǎn)大型鑄鋼件技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，500噸以下鑄件全部采用呋喃樹(shù)脂砂實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，使鑄件的表面質(zhì)量和尺寸精度大幅提高。已應(yīng)用生產(chǎn)軋制設(shè)備機(jī)架等全套鑄件，水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪上冠、下環(huán)、葉片不銹鋼鑄件，船用鑄件，壓力機(jī)橫梁類鑄件，核電不銹鋼泵殼鑄件，火電及核電用汽輪機(jī)缸體類鑄件等。優(yōu)質(zhì)耐火材料已在一重核電鍛件鋼錠的冶煉和澆注過(guò)程中得到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，在核電水室封頭、整體項(xiàng)蓋、錐形筒形等產(chǎn)品中使用效果良好。
   　 核電大型鍛件所用大型及超大型鋼錠已得到普遍應(yīng)用，新型優(yōu)質(zhì)耐火材料研究成果和超超臨界用超純轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，縮短了制造周期。超純凈轉(zhuǎn)子鋼冶煉工藝在冶煉超超臨界超純轉(zhuǎn)子及百萬(wàn)千瓦核電轉(zhuǎn)子中得到應(yīng)用，生產(chǎn)出國(guó)內(nèi)首件百萬(wàn)千瓦核電常規(guī)島低壓整鍛轉(zhuǎn)子，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
    　水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪用葉片、大直徑上冠、超大直徑下環(huán)及軋制設(shè)備用大型機(jī)架、鍛壓設(shè)備用重型橫梁等高端鑄鋼件在生產(chǎn)中成功應(yīng)用。不銹鋼鑄件快速打箱技術(shù)已在鑄造中實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，水輪機(jī)葉片鑄造變形控制技術(shù)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。超大型鋼錠澆注用中間包及差異化學(xué)成分的多包合澆技術(shù)已形成批量化生產(chǎn)。
   　 此外，課題研究成果還實(shí)現(xiàn)了大型鑄件及鋼錠凝固過(guò)程的數(shù)值模擬及質(zhì)量控制，為1.5萬(wàn)~1.8萬(wàn)噸自由鍛造壓力機(jī)等重要裝備的大型橫梁、工作缸、大型模鍛模具提供了超大型優(yōu)質(zhì)鑄件及鍛件產(chǎn)品。
（來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)）