灰鑄鐵件產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)研報(bào)告

灰鑄鐵件產(chǎn)業(yè)發(fā)展調(diào)研報(bào)告

充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會(huì)的橋梁和紐帶作用，凝聚行業(yè)力量，反映行業(yè)訴求；加強(qiáng)行業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析工作，建立行業(yè)信息定期發(fā)布制度和行業(yè)預(yù)警制度，引導(dǎo)行業(yè)健康快速發(fā)展；制定行業(yè)自律性行規(guī)、行約，逐步形成健康有序的機(jī)械基礎(chǔ)零部件行業(yè)市場(chǎng)；開展質(zhì)量興業(yè)等促進(jìn)行業(yè)質(zhì)量進(jìn)步的活動(dòng)，為產(chǎn)業(yè)振興奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。鑄造行業(yè)概況鑄造是人類掌握較早的一種金屬重熔、熱加工成型工藝，隨著工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展，在眾多零部件成型工藝中，鑄造成型因具備生產(chǎn)性能特殊、需要一體成型的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)而成為機(jī)械設(shè)備零部件的重要工藝源頭。根據(jù)鑄造金屬材料的不同，鑄造可進(jìn)一步分為黑色金屬鑄造與有色金屬鑄造。其中，黑色金屬鑄造包括鑄鐵件、鑄鋼件；鑄鐵件又可進(jìn)一步細(xì)分為灰鑄鐵件、球墨鑄鐵件及蠕墨鑄鐵件等。行業(yè)主要產(chǎn)品為球墨鑄鐵件、灰鑄鐵件。（一）球墨鑄鐵概述在鑄件產(chǎn)品中，鑄鐵件長(zhǎng)期以來(lái)居主導(dǎo)地位。然而，鑄鐵件雖然具備較好的工藝性能，可鑄成任意形狀，并具有耐磨性佳、減震性好、變形小等優(yōu)點(diǎn)，但傳統(tǒng)鑄鐵件尤其是灰鑄鐵件由于其組織內(nèi)部的石墨成片狀、塊狀等結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其強(qiáng)度低，塑性也相對(duì)較差，通常只能用于生產(chǎn)性能要求較低的產(chǎn)品，無(wú)法很好地滿足現(xiàn)代機(jī)械裝備對(duì)工作在極端工況下的鑄鐵零部件品質(zhì)的要求。受益于20世紀(jì)50年代以來(lái)的科技進(jìn)步，尤其是球化處理和化學(xué)硬化砂造型兩項(xiàng)新技術(shù)的出現(xiàn)，突破了延續(xù)幾千年的傳統(tǒng)鑄鐵工藝，催生了球墨鑄鐵這一新型工程材料，并對(duì)鑄鐵件的現(xiàn)代化工業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生了重大影響。球化處理技術(shù)的出現(xiàn)，使得鑄鐵中的石墨經(jīng)過(guò)球化處理，在保留普通鑄鐵基礎(chǔ)成分、工藝性能及多種優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，強(qiáng)度、塑性發(fā)生了質(zhì)變，且由于球狀石墨的存在使得單位強(qiáng)度的重量減少，增加了零件形狀設(shè)計(jì)的自由度，從而使鑄鐵件具備了廣泛工業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)?；诣T鐵（A型）金相照片球墨鑄鐵（球化率1級(jí)）金相照片GB/T7216-2009《灰鑄鐵金相檢驗(yàn)》、GB/T9441-2009《球墨鑄鐵金相檢驗(yàn)》目前，球墨鑄鐵件已在多種機(jī)械裝備中得到應(yīng)用，并且隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展和鑄件品質(zhì)的提高，進(jìn)一步向重載、低溫、耐疲勞、抗磨和耐蝕等極端工況條件滲透，應(yīng)用領(lǐng)域廣闊。（二）鑄造工藝概述鑄造除按不同材料分類外，根據(jù)不同的工藝流程，可將鑄造工藝分為砂型鑄造、連續(xù)鑄造、熔模鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造、金屬型鑄造、真空鑄造、擠壓鑄造及消失模鑄造等分類。連續(xù)鑄造是一種先進(jìn)的鑄造方法，其原理是將熔融的金屬，不斷澆入一種名為結(jié)晶器的特殊金屬型中進(jìn)行冷卻，待鐵水凝固成一定強(qiáng)度的外殼，通過(guò)牽引機(jī)拉拔成任意長(zhǎng)度或特定長(zhǎng)度的鑄造件。與傳統(tǒng)砂型鑄造相比，連續(xù)鑄造技術(shù)含量高，屬于較為先進(jìn)的鑄造工藝；其無(wú)需使用造型砂，生產(chǎn)工藝清潔環(huán)保；連續(xù)鑄造采用外部輔助降溫方式，冷卻速度快，避免石墨球化衰竭，能夠?qū)崿F(xiàn)大體積甚至超大體積近乎無(wú)缺陷球墨鑄鐵件制造；連續(xù)鑄造技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中能夠提高金屬收得率，易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率；同時(shí)，連續(xù)鑄造產(chǎn)出產(chǎn)品具有潔凈致密、組織均勻、機(jī)械性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)。連續(xù)球墨鑄鐵件近年來(lái)在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛認(rèn)可，其相對(duì)于砂鑄件，具有交貨周期短、尺寸范圍廣、材質(zhì)致密均勻等特點(diǎn)；相對(duì)于鍛鋼件，連續(xù)球墨鑄鐵件又具有重量輕、加工能耗低、鐵切削性能好、節(jié)省刀具、加工效率高、耐磨與表面光潔度好等優(yōu)勢(shì)；現(xiàn)已逐漸成為精密裝備零部件制造領(lǐng)域代表性新材料。搭建公共服務(wù)平臺(tái)，提升行業(yè)整體技術(shù)水平依托科研院所、高等院校和檢測(cè)機(jī)構(gòu)等現(xiàn)有資源，形成一批行業(yè)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，開展基礎(chǔ)零部件強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)、可靠性和壽命測(cè)試試驗(yàn)、產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)檢驗(yàn)、材料性能檢驗(yàn)，為提高基礎(chǔ)零部件質(zhì)量提供先進(jìn)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)條件和權(quán)威的第三方檢測(cè)。整合集聚優(yōu)勢(shì)資源，在中小企業(yè)集聚區(qū)形成公共服務(wù)平臺(tái)，為中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新提供支撐服務(wù)。鼓勵(lì)有條件的大型企業(yè)將檢測(cè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ο蛏鐣?huì)開放。完善標(biāo)準(zhǔn)體系，加快標(biāo)準(zhǔn)貫徹實(shí)施結(jié)合產(chǎn)品的研究開發(fā)和試驗(yàn)驗(yàn)證，制修訂一批國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)企業(yè)參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)支撐行業(yè)發(fā)展。重點(diǎn)支持設(shè)計(jì)和制造技術(shù)、先進(jìn)制造工藝及裝備、節(jié)能減排技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂，形成完善的標(biāo)準(zhǔn)體系。建立行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作和信息平臺(tái)。發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)化手段對(duì)規(guī)范市場(chǎng)的基礎(chǔ)性作用，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)宣傳貫徹，組織開展重點(diǎn)產(chǎn)品達(dá)標(biāo)工作，推動(dòng)企業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，引導(dǎo)企業(yè)積極采用推薦性標(biāo)準(zhǔn)。配合質(zhì)量監(jiān)督部門，做好機(jī)械基礎(chǔ)零部件產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)督管理工作，杜絕無(wú)標(biāo)、違標(biāo)、降標(biāo)生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量。加大質(zhì)量達(dá)標(biāo)產(chǎn)品和企業(yè)的宣傳力度，創(chuàng)立一批知名品牌。存在的問(wèn)題近年來(lái)我國(guó)裝備制造業(yè)水平大幅提升，大型成套裝備已能基本滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)需要，然而基礎(chǔ)零部件卻無(wú)法滿足主機(jī)配套要求，已成為制約我國(guó)重大裝備發(fā)展的瓶頸。（一）科技創(chuàng)新能力薄弱國(guó)機(jī)械基礎(chǔ)零部件制造業(yè)對(duì)材料、工藝缺乏系統(tǒng)研究與應(yīng)用，基礎(chǔ)共性技術(shù)研發(fā)和實(shí)驗(yàn)投入少且分散，技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，原創(chuàng)技術(shù)和專利產(chǎn)品少，導(dǎo)致產(chǎn)品早期故障率高、使用壽命短、可靠性差，與世界先進(jìn)水平相比存在較大差距。（二）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理機(jī)械基礎(chǔ)零部件產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)進(jìn)入門檻低，有效行業(yè)監(jiān)管和企業(yè)自律缺失，具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的企業(yè)及知名品牌少。中低端基礎(chǔ)零部件產(chǎn)品低價(jià)惡性競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重；高端基礎(chǔ)零部件研發(fā)、制造能力嚴(yán)重不足。（三）工藝裝備落后我國(guó)機(jī)械基礎(chǔ)零部件制造工藝及裝備落后現(xiàn)象長(zhǎng)期存在，工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)積累不足，過(guò)程控制能力和工藝保證能力不均衡，制造技術(shù)與檢測(cè)手段落后，致使產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性不能滿足主機(jī)配套需求，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品制造水平的提升。（四）新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)難檢驗(yàn)認(rèn)證體系不夠完備，新產(chǎn)品缺乏實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和應(yīng)用業(yè)績(jī)，加上用戶和主機(jī)企業(yè)因受責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)等因素影響，對(duì)使用基礎(chǔ)零部件新產(chǎn)品缺乏信心。同時(shí)部分用戶對(duì)新產(chǎn)品質(zhì)量差的慣性思維，增加了新產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)的難度。中國(guó)鑄造行業(yè)發(fā)展情況中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2021年受下游主機(jī)行業(yè)的帶動(dòng)，我國(guó)鑄件總產(chǎn)量達(dá)到5，405萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)4．04%，2014-2021年復(fù)合增長(zhǎng)率為2．27%，總體保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。下游應(yīng)用方面，根據(jù)中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，中國(guó)鑄件最主要需求來(lái)自于汽車行業(yè)，占28．49%，其次是鑄管及管件占16．37%，來(lái)自工程機(jī)械、礦冶重機(jī)、機(jī)床工具領(lǐng)域的需求占比合計(jì)為23．68%。另外，鑄件的應(yīng)用領(lǐng)域也滲透到了內(nèi)燃機(jī)、農(nóng)機(jī)、軌道交通裝備、發(fā)電設(shè)備、船舶制造等多種機(jī)械裝備產(chǎn)品中，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，是機(jī)械裝備制造業(yè)原材料的重要來(lái)源和基礎(chǔ)。此外，依據(jù)鑄造金屬材料的不同，鑄件可分為鑄鐵件、鑄鋼件、有色金屬件以及其他合金鑄件等，其中，鑄鐵件長(zhǎng)期以來(lái)居主導(dǎo)地位，中國(guó)鑄造協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國(guó)鑄鐵件占鑄件總量的比例達(dá)72．34%，其中灰鑄鐵占比41．72%，球墨鑄鐵占比29．51%，可鍛鑄鐵占比1．11%，鑄鐵件在鑄件中占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)地位。自2014年以來(lái)，國(guó)內(nèi)球墨鑄鐵產(chǎn)量占全部鑄件的比例基本呈逐年增加趨勢(shì)。球墨鑄鐵保持了鑄鐵的輕量化優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，在金屬的力學(xué)性能上相比灰鑄鐵有較大改進(jìn)，市場(chǎng)對(duì)其需求逐步增加，從2014年的1，240萬(wàn)噸產(chǎn)量，逐步增加到2021年的1，595萬(wàn)噸產(chǎn)量，復(fù)合增長(zhǎng)率為3．66%；同時(shí)，以球墨鑄鐵為材料的鑄件占國(guó)內(nèi)整體鑄件的比例從2014年的26．84%，增長(zhǎng)至2021年的29．51%，也呈逐年上漲趨勢(shì)。點(diǎn)突破原則選擇一批基礎(chǔ)條件好、需求迫切、帶動(dòng)作用強(qiáng)的領(lǐng)域和產(chǎn)品，加大支持力度，突破發(fā)展瓶頸，打造一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品和知名品牌，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的全面發(fā)展?，F(xiàn)狀機(jī)械基礎(chǔ)零部件品種規(guī)格繁多，量大面廣，為航空航天、兵器、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、建設(shè)工程、冶金礦山、石油化工、電力能源、電子通信、輕工紡織等裝備提供配套，并廣泛應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)方面。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，我國(guó)機(jī)械基礎(chǔ)零部件制造業(yè)已經(jīng)形成門類較齊全、規(guī)模較大、具有一定競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)體系。目前，我國(guó)擁有機(jī)械基礎(chǔ)零部件規(guī)模以上企業(yè)8000多家。進(jìn)入21世紀(jì)后，我國(guó)機(jī)械基礎(chǔ)零部件制造業(yè)連續(xù)多年保持年均20%以上增速，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率65%左右，重大裝備配套水平顯著提高，已成為機(jī)電產(chǎn)品出口大戶，緊固件產(chǎn)量居世界第一位，液壓元件、齒輪市場(chǎng)銷售額居世界第二位，軸承和模具銷售額居世界第三位。圍繞重點(diǎn)領(lǐng)域，突破一批關(guān)鍵零部件發(fā)展瓶頸圍繞能源開發(fā)、交通運(yùn)輸、新農(nóng)村建設(shè)、新材料制備、節(jié)能環(huán)保與資源綜合利用等領(lǐng)域建設(shè)所需裝備，針對(duì)主機(jī)配套的軸承、液壓件、密封件等關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件性能水平低、可靠性差等問(wèn)題，加強(qiáng)基礎(chǔ)工藝研究，改善生產(chǎn)條件，加快提升基礎(chǔ)零部件質(zhì)量水平，不斷滿足各領(lǐng)域裝備及戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。（一）高效清潔發(fā)電設(shè)備配套領(lǐng)域偏航變槳用液壓伺服系統(tǒng)與密封系統(tǒng)，風(fēng)電塔筒用大規(guī)格高強(qiáng)度緊固件，葉片成型模具和電機(jī)定、轉(zhuǎn)子零件大型精密沖壓模具；大型水力發(fā)電機(jī)球閥、轉(zhuǎn)輪葉片、接力器密封系統(tǒng)；核電站二級(jí)泵軸承、新型核電主泵三級(jí)密封裝置、高可靠性核電專用緊固件。（二）高檔轎車及重載卡車配套領(lǐng)域轎車三代輪轂和重載卡車二代輪轂軸承單元，汽車節(jié)能自動(dòng)變速器及其關(guān)鍵零部件，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)正時(shí)鏈系統(tǒng)和變速箱齒形鏈系統(tǒng)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用高強(qiáng)度緊固件，高檔轎車覆蓋件模具及多工位高精度沖壓模具，汽車超強(qiáng)鋼板熱壓成形模具，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管成形模具，汽車整車及零部件裝配生產(chǎn)線用氣動(dòng)伺服閥、比例閥和閥島、定位氣缸；制動(dòng)能量回收型汽車液壓混合動(dòng)力裝置。（三）軌道交通裝備和船舶配套領(lǐng)域時(shí)速300公里及以上高速動(dòng)車組、大功率交流傳動(dòng)電力/內(nèi)燃機(jī)車、載重100噸鐵路重載貨車和城市軌道交通車輛用軸承、齒輪傳動(dòng)裝置、氣動(dòng)元件及系統(tǒng)；船用大功率高速齒輪傳動(dòng)裝置、高轉(zhuǎn)速大功率液力偶合器調(diào)速裝置，海洋工程用超大模數(shù)齒輪齒條傳動(dòng)裝置。（四）工程機(jī)械和農(nóng)業(yè)機(jī)械配套領(lǐng)域工程機(jī)械用高壓柱塞泵/馬達(dá)、高壓液壓閥、液力變矩器、動(dòng)力換檔變速箱、液壓電子控制器，千噸級(jí)重型運(yùn)輸車齒輪傳動(dòng)裝置，全斷面掘進(jìn)機(jī)主軸軸承、密封件，大型行走機(jī)械用液力變速器及驅(qū)動(dòng)橋箱；半喂入水稻收割機(jī)靜液壓驅(qū)動(dòng)裝置（HST），大型拖拉機(jī)耕深液壓控制系統(tǒng)。（五）冶金礦山設(shè)備配套領(lǐng)域大型薄板冷熱連軋?jiān)O(shè)備、高速線材軋機(jī)、森吉米爾軋機(jī)用軸承，大型軋機(jī)設(shè)備用伺服裝置和系統(tǒng)；煤礦掘進(jìn)機(jī)、采煤機(jī)配套用靜液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、高轉(zhuǎn)速大功率液力偶合器調(diào)速裝置，水泥立磨機(jī)軸承，液壓支架配套的密封材料和密封系統(tǒng)。（六）電子專用裝備及新興產(chǎn)業(yè)配套領(lǐng)域大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路用引線框架精密多工位級(jí)進(jìn)沖模，集成電路精密封裝模具，電子元器件和精密接插件用精密模具，超高速精密沖壓模具；高分子復(fù)合材料成型設(shè)備、生物制藥設(shè)備、醫(yī)療器械所需的精密、超精密模具，CT機(jī)軸承，新型化