大型鑄鋼件因其體積大、質(zhì)量大，且工況條件苛刻，需要承受高溫、高壓、強沖擊、強腐蝕、強輻射工作環(huán)境，質(zhì)量要求越來越高。大型鑄鋼件的制造是國家裝備制造的基礎(chǔ)，是衡量一個國家制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志。

大型鑄鋼件廣泛用于電站、石油化工、冶金、船舶等裝備及裝備制造業(yè)。如核電中的不銹鋼主泵泵體，汽輪機缸體，水電組的葉輪、葉片、上冠、下環(huán)，火電機組中的氣缸體件，大型冶金設(shè)備中的軋機機架、車L輥、大型軸承座等。這些大型鑄鋼件的制造直接關(guān)系到國家重點工程項目的質(zhì)量、安全及進度，對于國計民生具有重要的意義。

目前，我國大型鑄鋼件的生產(chǎn)取得了長足的進步，但產(chǎn)品品質(zhì)仍存在明顯的不足，已經(jīng)能夠生產(chǎn)一些大型鑄鋼件，但經(jīng)常會受到質(zhì)量問題的困擾。仍不具備生產(chǎn)高端產(chǎn)品的技術(shù)能力，而一些發(fā)達國家在大型鑄鋼件制造技術(shù)上對中國嚴格保密，甚至嚴格限制產(chǎn)品出口，致使大型鑄鋼件在很大程度上已成為制約國民經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。

我國大型鑄鋼件發(fā)展制約因素分析

在多數(shù)領(lǐng)域產(chǎn)能過剩的情況下，一些高端關(guān)鍵鑄件仍不能滿足國內(nèi)主機和重大技術(shù)裝備的質(zhì)量要求，在大型核電設(shè)備中，主泵、核電汽輪機缸體等大型鑄鋼件多采用不銹鋼材料，其質(zhì)量要求極高，我國尚未掌握自主生產(chǎn)技術(shù)，基本依賴進口。

生產(chǎn)能力與技術(shù)的滯后源于對大型鑄鋼件制造技術(shù)中最基礎(chǔ)的技術(shù)沒有完全掌握，特別是影響大型鑄件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性的共性基礎(chǔ)技術(shù)研究缺乏第一手資料和數(shù)據(jù)，共性基礎(chǔ)技術(shù)研究的差距也正是我國與大型鑄件生產(chǎn)強國的差距。因此，為使我國大型鑄鋼件的生產(chǎn)水平達到世界領(lǐng)先水平，急需提升基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)水平，生產(chǎn)出符合標準的高質(zhì)量鑄鋼件，解決裝備制造業(yè)用百噸級鑄鋼件生產(chǎn)的難題。

問題分析解決思路

在某些高端鑄件熔煉過程中針對有害元素及成分標準內(nèi)優(yōu)化問題工程數(shù)據(jù)缺乏。未建立起以服役條件為指導的質(zhì)量及制造體系。

針對核電、燃機等領(lǐng)域用高端鑄件，建立以高端質(zhì)量為核心的研發(fā)及生產(chǎn)體系并形成數(shù)據(jù)積累機制以指導未來部件設(shè)計及制造，強化基礎(chǔ)工程數(shù)據(jù)積累及相關(guān)技術(shù)固化并在行業(yè)內(nèi)推廣。

調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加高端鑄件在整個鑄鋼行業(yè)的比重，轉(zhuǎn)型升級或淘汰落后、污染嚴重、技術(shù)含量低的企業(yè)。

加強共性技術(shù)研究

主要包括：金屬材料冶煉技術(shù)，鑄造工藝，熱處理技術(shù)，計算機模擬技術(shù)，微合金化技術(shù)。特大型合金鋼錠的純凈、致密、均質(zhì)制造技術(shù)，曲面異形件電渣熔鑄成形技術(shù)、大型冶金軋輥復合成形技術(shù)、非均質(zhì)砂型3D打印工藝技術(shù)。

加強關(guān)鍵技術(shù)研究

高效率、高適應性、高純凈度鋼液精煉技術(shù)和智能化AOD精煉系統(tǒng)；高效、節(jié)能、環(huán)保的鑄件熱處理及后處理技術(shù)和自動化系列裝備；大型鑄鋼件3D無模造型技術(shù)及裝備；高溫合金燃氣輪機葉片精鑄芯殼制造技術(shù)與凝固梯度控制技術(shù)；大型二維電渣板坯制造技術(shù)；高品質(zhì)大型冶金軋輥制造技術(shù)。

大型鑄鋼件的發(fā)展趨勢

目前國內(nèi)鑄鋼領(lǐng)域的發(fā)展趨勢包括以下幾個方面：

（1）鋼液熔煉，向高純度鋼液技術(shù)發(fā)展，嚴格控制熔煉過程，控制 S、P 和夾雜物含量。采用鋼液的精煉提高鋼液質(zhì)量。

（2）在鑄造工藝設(shè)計過程中，采用計算機模擬技術(shù)，應模擬鑄件的澆注、凝固過程，從而優(yōu)化鑄造工藝，提高鑄件質(zhì)量。

（3）緊跟機械行業(yè)裝備領(lǐng)域轉(zhuǎn)型發(fā)展的需求，積極主動地研發(fā)新材料鑄件，逐步取代進口，提高中國鑄鋼件生產(chǎn)整體水平。

（4）加強產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與優(yōu)化，形成合理經(jīng)濟規(guī)模。

（5）加強技術(shù)進步，提高技術(shù)創(chuàng)新能力，開展高端鑄件的材料及制造工藝的研究。

（6）開展綠色鑄造技術(shù)，提高清潔化生產(chǎn)水平，提高鑄鋼件生產(chǎn)過程后處理工序的機械化與智能化操作水平。

與工業(yè)發(fā)達國家相比，目前我國大型鑄鋼件生產(chǎn)在產(chǎn)品品種、工藝水平、質(zhì)量等級以及制造裝備等整體水平方面均存在著較大差距。由于大型鑄鋼件質(zhì)量要求極高，因此，大型鑄鋼件的冶金技術(shù)在向高純度鋼液技術(shù)發(fā)展，成分均勻性、內(nèi)部缺陷、尺寸精準度等控制技術(shù)需提高；大型鑄鋼件生產(chǎn)技術(shù)向高端化發(fā)展。