中国铝铸造业的生产现状及前景展望.ppt

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1、中国铝铸造业的生产现状及前景展望 （）铸造行业概述 1.综述 2.铸造业在国民经济中的地位和作用 （二）铝铸造业生产运行情况 1. 铝铸件产量回顾 2. 铝铸件在国内地区分布状况 3. 骨干企业运行情况 （三）铝铸件市场分析 （四）铝铸件应用范畴及其工艺方法 （五）存在差距 （六）“十一五”期间展望,中国铝铸造业的生产现状及前景展望 一. 行业概述 1.综述 铸造是主要金属成型工艺之一，铸造技术涉及物理、化学、冶金、机械等多种学科。古代文物表明，在中国生产青铜、铸铁制品要比其他国家早许多个世纪，中国人早在公元前513年，成功的铸造重达270kg的铸铁刑鼎。铸造历史经历了漫长的岁月，达几千年之久

2、。由此看出，铸造生产，对于人类文明社会的进程，曾经发挥过巨大作用，铸造制品至今仍作为工程的主要材料。,2. 铸造行业在国民经济中的地位和作用 铸造是制造业的基础工业。国民经济各行业都离不开铸造，如重型机械、机床、矿山、冶金、汽车、电站、农机、通用机械、机车车辆、石油化工、造船、纺机、轻工机械、建筑五金、家用器具等行业，都需要大量铸件，乃至航天、航空高科技工业以及人们的日常生活都离不开铸件。铸件的品种、产品质量、生产规模，直接影响国民经济各行业的发展。铸造生产对资源和能源的消耗，环境保护等方面有着重大影响。因此工业发达的国家都非常重视铸件的生产，在美国，铸造业就是制造业中的第四大行业。美国、日本

3、、德国等工业发达的国家都与其铸造的发展有着直接关系。,3. 铸造行业发展概况 十年来，随着国民经济的高速发展，铸造行业也快速发展，各类铸件的产量都持续增长， 2004年全国铸件产量达到2,242万吨，比六年前的1998年增长了119.9%；自2000年以来，我国铸件产量一直居世界首位，同样我国也是铸件出口大国，2004年铸件出口量213.1万吨。改革开放以来，铸造企业在技术、管理等方面取得了长足进步，已有一批企业能生产出世界一流的铸件。铸造生产以较快的步伐向专业化、商品化方向发展，商品化率由过去的20%左右，提高到目前的60%以上，大部分全能厂的铸造部门在向独立法人过渡，国营铸造厂向股份有限公

4、司转制，通过改组而独立成专业铸造厂，中国铸造业已从计划经济进入市场经济模式，产品除供应原单位外，还面向国内和国际市场，有不少企业的铸件已远销国外，我国铸件出口数量呈逐年递升趋势。,4. 全国铸造生产企业 全国铸造生产企业，因数量庞大，加以开业、关闭、重组频繁，很难做出较准确的统计。根据对有代表性的10个省市的调查，另有10个省市的概略统计，测算到2003年底止，全国共有铸造生产企业约26,000家。见表1。 表1 全国铸造厂点数,二. 铝铸件生产运行情况 1. 铝铸件产量回顾 近年来，随着我国国民经济的高速发展，特别是汽车工业的迅猛突进，推动了铝铸件生产的持续增长， 2004年铝、镁铸件产量达

5、到1,699,099吨（其中少量的镁铸件），年增长率达45%。2005年仍然保持良好发展势头。现将2000-2004年全国轻合金（铝、镁）铸件产量与汽车产量增长情况列于表2，2000-2004年全国铝、镁铸件产量列于表3。,表2 2000-2004年全国轻合金铸件增长与汽车产量增长情况表,表3 2000年-2004年铝、镁合金铸件的产量 （吨）,2.铝铸件在国内地区分布状况（见表4） 表4 2003年各省（自治区、市）铝、镁合金铸件的产量 （吨） 北京：5680 天津：21200 河北、山西：43700 内蒙：5200 辽宁：88000 吉林：12880 黑龙江3300 上海：52800 江苏

6、265500 浙江170720 安徽：2969 山东：95000 福建：5000 江西：4300 河南：28000 湖北14430 广西：435 湖南、广东、海南：162000 重庆：143142 四川、贵州、云南：42158 陕西：4000 甘肃、青海、宁夏849 新疆：350 从地区分布看来，华东地区铝、镁铸件产量最高，约占铝、镁铸件总产量的50.9%，中南地区次之，以省市来看以江苏、浙江、广东、重庆等省市铝、镁铸件产量较高。江苏省铝、镁铸件产量占铝、镁总产量22.7%。,3.骨干企业运行情况（见表5） 表5 部分骨干企业运行情况,上表所列的企业，无论是规模，技术、还是产品质量都具有一定的

7、实力，在国内市场均占有较大的份额，有的企业，在国际市场也享有较高的信誉，具有较强的竞争力，在企业内，有的设有技术中心（科研部门），具有铸造产品开发、设计、科研、应用和推广的能力，拥有国内外的先进装备及仪器。并能采用CAD/CAE/CAM一体化技术，快速开发新产品，各均有自已的产品优势及销售网络，他们有长远规划，稳定主导市场，拓展开发新市场。,三.铝铸件市场需求 1.铝铸业持续发展是历史的必然趋势 十一五时期我国经济平稳较快的发展，国家将继续坚持宏观调控政策措施，国内各行业对铸件的需求仍将保持稳定增长，尤其今年国家倡导建设节约型和环境友好型社会已成为十分紧迫的任务，面临社会对铸造业越来越高的要求

8、，为了实施可持续发展的战略，为了减轻对资源消耗对环境污染的压力，铸件的轻量化已成为重要的发展趋势，以汽车制造为例，重量减轻10%可使燃烧效率提高7%，并减少10%的污染，因此，必须使汽车达到节能环保的目标，汽车要努力提高燃料的经济性，要严格控制排放，减轻汽车自重是重要措施，从而要求汽车铸件必须轻量化、薄壁化、精确化、强韧化。我国汽车铸造业必须走高效、节能、节材、环保之路，走绿色铸造之路。,新一代汽车目标是每100公里油耗要减少到3升，据美国有关新一代汽车研究资料介绍，汽车重量减轻40-50%，其中车体和车架的重量要求减轻50%，动力及传动系统减轻10%。从汽车发展趋势来看，汽车中钢铁材料用量将

9、大幅度减少，而铝及镁合金用量将明显增加。专家予测，美国新一代汽车，到2009年74%的汽车发动机缸体及98%的缸盖将用铝合金铸造。 国内外市场对轻合金（铝、镁）铸件的巨大需求，加以我国拥有部分有色金属资源和强大的劳动力资源，从而决定了我国轻合金（铝、镁）铸业持续发展的必然趋势。,2.铝铸业的市场 我国铝合金铸件中以铝合金压铸件占主导地位，铝合金压铸件产量约占铝铸件总产量的43.3%。汽车和摩托车行业是压铸件的主要市场，其次五金灯具、家用电器、电动工具等行业十分兴旺，故中国压铸生产发展仍能保持较大的稳定性和较高的增长速度,1) 汽车发动机铝合金缸体压铸 近年来，我国汽车铝合金发动机缸体压铸发展迅

10、猛。如广州东风本田发动机、重庆长安汽车集团、长安铃木汽车、哈尔滨东安动力、上海乾通汽车附件、长春一汽集团、宜兴江旭、广东鸿图科技等公司，先后引进了3000吨自动压铸机生产线，均为开发生产大型铝、镁压铸件创造条件。,2)汽车、摩托车轮毂 目前我国已是世界上铝合金轮毂生产大国之一，也是重要的出口国之一。全国生产铝合金轮毂企业约不到近百家，其生产工艺主要是金属型重力铸造和低压铸造，轮毂的年生产能力目前估计能达到5000万只。轮毂制造业都在积极引进新设备以扩大产能。目前年生产铝合金轮毂100万只以上的企业：昆山六丰、浙江万丰奥特、厦门民兴金属制品、秦皇岛戴卡、南海中南、上海金合利等企业。,3) 铝合金

11、活塞 随着汽车、摩托车及其他车辆产量的增长，铝合金活塞早就实现了专业化生产，近10年产量增长很快，产品质量也达到了国际先进水平。目前主要生产企业有：山东渤海活塞集团、马勒发动机零部件公司、轻骑集团曲阜活塞厂、肇庆本田、上海科尔本施密特活塞公司、上海活塞分厂、东汽集团活塞轴瓦公司、福州钜金汽车配件等公司。,4)汽车零部件已构成巨大市场。 汽车产业的发展推动了零部件制造业的迅猛发展，全国汽车零部件企业约有5000余家，其中境外投资企业约1000余家，与汽车零部件配套的行业，其中以铝铸业占有较大的份额。用压铸、重力铸造或低压铸造工艺制造汽车铝铸件的专业生产厂日益增多，在此不详细阐述了。 5)摩托车产

12、销长盛不衰成为铝铸业持久发展的重要支柱。 6) 建筑五金、日用五金的发展为铝铸件的增长提供了良好的条件 。,四.铝合金铸件应用范畴及其工艺方法 我国汽车铸造业必须走高效、节能、节材、环保之路，走绿色铸造之路，必无选择。 几种典型汽车铸件分析：,(1) 缸体：汽车上最重要、最复杂的铸件，位于汽车的心脏-发动机上。 缸体壁厚最薄处往往不到3mm，大多用高强度灰铸铁，也有蠕墨铸铁，由于汽车轻量化的进展，采用铝合金的越来越多，对于铸铝缸体则采用压铸、低压铸造，国外还采用消失模铸造、挤压铸造（用铝基复合材料的予嵌缸套）以及半固态铸造等，还有用砂型铸造的（如DISA造型工艺）。国外有的汽车制造厂甚至开始考

13、虑用镁合金铸造缸体。,(2)缸盖：汽车上既复杂又关键的铸件，发动机的燃烧室、进气口、排气口都位于缸盖上。缸盖的材质可以是高强度的灰铸铁或蠕墨铸铁，但应用最广的还是铝合金缸盖，而镁合金缸盖在国外也开始应用，缸盖的铸造方法较多，如砂型铸造、金属型重力铸造、低压铸造，国外包括消失模铸造、压铸（采用Douler砂芯等）和半固态铸造 。,（3）变速箱壳体：卡车变速箱壳体材质多为灰铸铁，也有蠕墨铸铁，普遍采用砂型铸造。而轿车变速箱壳体，则是典型的、复杂的薄壁壳体铸件，材质多为铝合金，采用镁合金正在增加，一般都采用压铸工艺（低速中压填充压铸、双压射冲头压铸、真空压铸、加氧压铸等）。近年来国外开发的半固态镁合

14、金压射成型技术，使金属充填平稳、不紊流、防止氢气卷入。,（1） （4）进气歧管：不规则的变截面的进气道内腔形状，一直是汽车铸造业的难题，卡车用的进气歧管多为灰铸铁，砂型铸造，轿车的进气歧管材质为铝合金，其铸造方法为消失模铸造、金属型重力铸造。 （5）活塞：是形成发动机动力的关键汽车铸件。其材质为铝合金、复合材料铝合金。铸造方法金属型重力铸造、低压铸造、挤压铸造等。,（6）车轮轮毂：轿车车轮轮毂材质为铝合金，其工艺方法有低压铸造、挤压铸造（包括旋转式垂直挤压）、金属型重力铸造、差压铸造等。 汽车铸件种类较多，国外很多种轿车铸件开始采用镁合金，以适应轻量化的要求，汽车镁合金铸件除以上介绍外还包括：

15、离合器外壳，罩盖，方向盘、座椅、仪表盘等的骨架，刹车支架等。,五.存在差距 1.我国铸造厂点多、平均规模小，与科学的经济规模差距甚大 自2000年起，我国是世界上铸件生产大国的榜首，从而铸造企业总数也是世界最多的，虽然我国中大型企业铸件年产量较高，在铸造行业中占有一定的份额，但小规模的企业占有较大的数量，则2004年全行业平均每一企业的年产量仅约为862吨，只是其他工业发达国家的1/4-1/9，差距很大。 同样2004年我国有色铸件平均每一企业的年产量526吨，也分别是其他发达国家的1/2-1/8。我国轻合金（铝、镁）铸件的产量，2004年比1998年增加了147.5%，达169.9万吨，20

16、04年轻合金铸件在铸件总产量中只占7.6%。现将2004年我国各类铸件的产量及2004年全球主要铸件生产国家的铝铸件产量分别列于表6、表7。,表6 2004年各类铸件的产量及占总产量百分比,表7 2004年全球主要铸件生产国家的铝铸件产量,从表7中看出，我国铝铸件占铸件总产量7.6% ，而工业发达国家美国、日本、德国、法国、意大利、英国、加拿大等国，铝铸件占铸件总产量分别为15.9%、21.1%、14.4%、14.2%、33.9%、14.9%、28.3% ，差距是如此之大，我国铝铸件产量占铸件总产量的数值基本与印度、巴西等同。,2.行业内部水平相差悬殊、总体水平与发达国家相比存在较大差距。 行

17、业内部，铸造企业的技术、管理和装备水平相差悬殊，少数铝铸造骨干企业水平很高，在技术、质量、装备等方面已接近或达到国际水平，但在产品高品质能始终保持稳定一致、能达到6理念的也只是极少数，多数企业还处于20世纪六、七十年代水平，铝铸业利用重力铸造和砂型铸造的铝铸件还占有较大比例，因而中低档铸件竞争激烈，而能做高档复杂铸件的工厂却为数不多。 行业整总体水平与发达国家同行业相比存在较大差距，如工艺技术水平、生产管理水平、装备水平、产品技术含量(附加值)、生产规模、生产效率、各项经济指标、设备利用率、作业环境、循环经济等方面。,3. 技术开发、自主创新能力弱，影响铝铸造工业的发展。 铸造业在观念创新、机

18、制创新，管理创新等方面存在不足，尤其在技术方面，科技水平较低，先进设备和新工艺应用较少，我国铝铸业利用重力铸造和砂型铸造的铝铸件还占有较大比例，占铝铸件总量56.4%，总之自主创新的能力差，虽然部分骨干企业的产品已有能力在国际市场参与竞争，能引进、消化，并能创新，也取得了一些成果，上述企业仍是极少数的，而行业的总体来说，技术开发能力比较薄弱，行业竞争的主体仍为中低档产品，具有技术含量高、高附加值的产品、享有国际名牌信誉的产品更是寥寥无几，甚至依赖进口，行业中高技术水平、高质量的产品竞争力不强，这也是影响铸造行业发展的主要因素之一，,4.我国铝铸造业仍按传统的经济运行方式组织生产，资源和能源利用

19、率低、阻碍铝铸造业的可持续性发展。 铸造是资源消费密集型行业，从整体上看，粗放型的经济增长方式尚未根本转变，高消耗、高排放、循环差、低效率的问题仍十分突出。我国铸件产量是世界第一，2004年铝铸件产量列为世界第二，铝铸件总体而言外观质量和内在质量不高，成品率较低，我国铝铸件废品率大约在15-20%，而美国在20世纪90年代末废品率还不到5%，较高的废品率造成了能源和资源的大量浪费。加以规模小、水平低的企业占多数，导致资源、能源消费指标大。,5. 铝铸业废弃物的再生利用水平不高，环境污染严重。 循环利用，环境保护，这两项是国内铸造业的最薄弱的环节，大多数工厂都缺乏这两项足够重视和妥善措施，或虽有

20、一定设施而缺健全的管理，使设施发挥不了应有的作用。同样众多的铝铸造企业，特别是一些中小企业，大量的废水、废气以及铸后的边角料未加处理或稍加处理便排放掉，一方面造成了环境的污染，另方面浪费了资源，消耗了能源，从而增加了企业的生产成本。 6. 铸造从业人员年龄结构老化，技术人员和技术工人断层严重，企业研发人才缺乏。,六.“十一五”期间展望 1.以科学发展观为统领，不断开创铸造行业新局面，使我国由铸造大国成为铸造强国。 以科学发展观对企业进行结构调整、改造、重组，发展一批具有国际竞争力的骨干企业，带动全行业的水平提高。 2.坚持把提高自主创新能力摆在突出位置，生产品牌铸件，大幅度提高行业竞争力，以优

21、质、高档产品争夺国际市场。,自主创将能力是行业竞争力的核心，自主创新含观念创新、机制创新，管理创新、技术创新等方面。尤其真正的核心是技术，关键技术是买不来的，必须依靠自主创新求发展，一是科学技术、二是自主创新、三是新产品。 （1）坚持技术进步。提高工艺、技术水平，采用CAD/CAE/CAM一体化技术，能使众多的企业，改善产品构成不合理的格局，能生产高品质、高技术含量的品牌铸件，并能达到当前的国际先进水平。 （2）加强研发工作，增强自主创新能力。研发、推广、应用高新技术，如铝、镁金属的半固态射铸工艺。 （3）依靠科技进步和创新，提高行业的整体水平，逐步改善行业内部水平相差悬殊的格局。,4.镁合金

22、是被世界各国看好的最具有开发和发展前途的轻量化的绿色环保金属材料。 近年来随着汽车工业和电子工业的迅速发展，轻量化的的绿色环保材料将作为人们的首选。镁合金作为轻质材料的新秀，是被世界各国看好的最具有开发和发展前途的金属材料。我国镁合金压铸件以年增长20%以上的高速向前发展，我国镁资源极为丰富，2004年原镁产量达到42.6万吨，镁合金压铸产品存在巨大的潜在需求，这独特的供需条件，必然激发镁合金压铸件生产发展的美好前景。,镁合金具有以下优势：1)轻量化：密度1.8g/cm3，是钢铁的1/4，铝的2/3，与塑料相近。2)比强度高，刚性好，优于钢及铝。3)极佳的防震性，耐冲击、耐磨性良好。4)优良的

23、热传导性，可改善电子产品散热问题。5)非磁性金属，抗电磁波干挠，电研屏蔽性好。6)加工成形性能好，成品外观美丽，质感佳，无可燃性（相对于塑料）。7)材料回收率高，符合环保法。8)尺寸稳定，收缩小，不易因环境温度变化而改变（相对于塑料）。镁合金压铸件广泛应用于交通工具如汽车、摩托车及飞机零件等。信息行业如手机、数码相机及手机电脑壳体等产品，及小型家电（摄相机、照相机及其他电子产品外壳等）等行业，同时压铸镁合金产品在国防建设等领域也有十分广阔的应用前景。汽车离合器及变速箱壳体，采用镁合金压铸件比合金重量减轻1/3。,近年来镁合金压铸生产企业科研单位由原来数家迅速发展到近百家，如上海乾通汽车附件公司

24、率先大批生产镁合金变速箱壳体。随后涌现出一大批企业生产笔记本电脑外壳、手机外壳、数码相机外壳等成为热点，特别是重庆隆鑫集团2003年成功制造出“全镁”概念摩托车，整车镁合金用量12公斤中国镁合金压铸大发展的局面基本形成，将镁资源的优势转化为经济优势，实现产业跨越式发展的愿望，有望逐步成为现实。,5.发展循环经济，加快建设节约型和环境友好型社会，确保铝铸造业的可持续发展。 （1）循环经济 循环经济已成为当今社会的经济发展趋势，成为企业新的利润增长源泉。是一种全新的把清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的经济活动方式，称之为“循环经济”。是解决经济发展和生态环境保护之间的的突出矛盾。循环经济以“减量

25、化、再利用、再循环”为行为准则（称3R原则），其中以减量化原则就是减少资源利用量和废物排放量，在经济活动的源头节约资源和减少污染；再使用原则，即尽量延长产品的使用周期；再循环原则，即产品完成其使用功能之后能够重新变成可利用的资源。,（2）发展循环经济已经成为铝铸造企业的当务之急 铝铸造业在国民经济中占有相当重要的地位。而众多的铝铸造企业生产现状，铝铸件是高原材料、高能源消耗，较低成品率，这是违反循环经济的减量化原则，不能从源头上减少资源和能源的耗费。 （3）依靠科技进步，提高材料性能，采用先进的熔炼设备和工艺。 熔炼过程中的“两源（资源和能源）”控制及铝性能的提高甚为重要，同时着重解决无污染、

26、高效、操作简便的精炼技术，变质技术、晶粒细化技术及炉前快速检测技术。,（4）发展铝再生技术，全面推进清洁生产，发展循环经济，确保铝铸造业的可持续发展。 根据铝铸件市场的需求，铝铸件产量在未来将有较大的增长，铸件增加的同时，废铝也会大量产生，将这些废铝回收再生，与其他物质回收再利用相比，铝的回收再生从经济角度来讲更为重要。废铝重新熔炼能耗相当低，大约是从矿石到成品铝整个生产过程能耗的5%左右，与此相对应，废气的产生也相当低，减轻了对大气的污染。国际铝业协会估计，到2020年，全球再生铝占铝产量的比例将由2000年的33%提高到40%。 因此铝铸业通过发展循环经济，将废铝回收再生，可以节约矿产、节

27、约能源、减少污染，获得较好的经济效益，符合当今社会可持续发展和绿色消费的要求。,6. 自主创新的策略下，强化科技意识，大力开发培养铸造科技人才。 一个企业要在国内外市场竞争中保持旺盛的生命力，必须要拥有先进的科学技术，没有人才就不可能掌握先进的科学技术，国家主席胡锦涛在今年全国科学技术会议上也指出：科学技术是第一生产力，是推动人类文明进步的革命力量。科技创新，关键在人才。 7. 建立原材料供应体系，优化铝铸业原辅材料的品质。,十.结束语 “十一五”期间：我国经济继续保持较高的增长速度，我国汽车进入全球汽车生产大国，汽车产业是国民经济支柱产业。“十一五”期间，我国汽车国内外市场需求，仍持续增长，汽车对铸件的需求量也仍是铸造业的大户，由于铸件的轻量化已成为重要的发展趋势，加以其他行业对轻合金的需求旺盛，铝、镁合金在“十一五”期间将会以较大速度增长，因此轻合金（铝，镁）铸件的前景是广阔的。,