面向2030年，铸造技术将迎来发展的战略机遇期
铸件在航空发动机、火箭发动机、燃气轮机、汽车发动机、轨道交通等各类装备中占有相当大的比例，对提高装备主机性能至关重要，铸造成形仍然是机械行业基础制造工艺。
机械化、自动化、数字化、智能化技术不断发展及深入融合，人类对可持续发展环境的要求越来越高，发展“优质、高效、智能、绿色”的铸造技术已成行业共识。
高端装备向高性能、高效率、集成化、高可靠、长寿命、轻量化、多样化方向发展，推动我国高端铸件铸造技术不断发展。
铸造技术与其他先进成形技术和先进材料技术融合发展，如增材制造技术、先进连接和锻造成形技术及先进复合材料技术等。
面向2030年，我国铸造技术的发展目标
大幅度提高我国装备制造业发展所需高端铸件自主设计和制造的创新能力，在先进铸造技术、重大工程特大型及关键零部件的铸造成形技术、数字化智能化铸造技术、绿色铸造技术等方面形成一批世界一流的创新成果，为我国国民经济重要部门的装备制造提供强有力的技术支持，使我国从世界铸造大国发展成为世界铸造强国。
面向2030年，铸造技术发展的重点及其关键技术
铸钢 铸铁 铸造有色合金 铸造金属基复合材料 铸造耐磨材料 快速成形技术 熔模铸造 高压铸造 反重力铸造 挤压铸造 消失模铸造 半固态铸造 数字化、网络化、智能化铸造 造型材料 普通砂型铸造装备与检测技术 环保与安全
1、铸钢
在机械制造业中，铸钢的应用颇为广泛，其高强度和良好的韧性，适用于制造承受重载荷、冲击以及振动等特殊工况的部件。铸钢件的特点之一是设计的灵活性，设计人员对铸件的形状和尺寸有最大的设计选择自由。与目前普遍采用的锻造、焊接成形相比，铸钢件具有短流程、高效、精确成形的优势，非常适合于生产形状复杂、高强度的铸件。
面向2030年，铸钢领域的发展包含4项关键技术：
①海洋工程用铸造双相不锈钢材料开发；
②大型钢锭的纯净、致密、均质铸造技术；
③超超临界、二次再热超超临界汽轮机高合金耐热钢铸件制造技术；
④大型曲面等异形件电渣熔铸成形技术。
2、铸铁
我国铸铁行业在铸铁材质结构、生产规模专业化智能化程度、铸件综合质量和技术经济效益等方面与先进工业国家还存在着明显差距，未来铸造行业的发展趋势朝着大型化、轻量化、智能化、数字化、清洁化的方向发展，而技术含量高的高端铸铁件将成为发展方向。
面向2030年，铸铁领域的发展包含4项关键技术：
①高性能铸铁件生产技术；
②高质量纯净铁液熔炼和处理技术；
③超大断面球墨铸铁件制造技术；
④高精度及精度保持性的机床床身铸件批量生产。
3、铸造有色合金
铸造有色合金的性能跨度大，并有耐腐蚀、无磁性、比性能高等特点，在航空、航天、军工、汽车、化工、电子、医疗、体育等各行各业均大量应用。铝、镁合金在航空航天及汽车工业大量采用，钛合金在海洋工程、航空航天领域具有不可替代的作用，铜合金在电子行业、轨道交通及海洋工程中有大量应用，高温合金是地面燃气轮机、航空发动机、火箭发动机的关键结构材料。在上述应用中，对材料本身的纯净度、力学性能及其他特殊物理性能的要求越来越高。
面向2030年，铸造有色合金领域的发展包含5项关键技术：
①铸造铝合金技术；
②铸造镁合金技术；
③铸造钛合金技术；
④铸造铜合金技术；
⑤铸造高温合金技术。
4、铸造金属基复合材料
与传统的金属材料相比，金属基复合材料凭借其结构轻量化和优异的耐磨、热学和电学性能，比基体材料更高的比强度和比刚度，首先在航空航天和国防等领域得到研究和应用，随着技术的发展，将逐渐在工程领域和民用行业等诸多领域实现商业化的应用，其需求在稳步增长。
面向2030年，铸造金属基复合材料领域的发展包含4项关键技术：
①铸造铝基复合材料；
②铸造镁基复合材料；
③铸造钛基复合材料；
④铸造铜基复合材料。
5、铸造耐磨材料
我国铸造耐磨材料及耐磨铸件年用量数百万吨，但铸造耐磨材料产业技术与世界先进水平还有一些差距。未来数年将突破铸造耐磨材料产业链中的共性和关键技术，明显提高铸造耐磨材料及铸件使用寿命。
面向2030年，铸造耐磨材料领域的发展包含5项关键技术：
①钢铁耐磨材料开发技术；
②熔炼与炉前处理技术；
③钢铁耐磨件砂型铸造成形技术；
④适于钢铁耐磨件的特殊铸造成形技术；
⑤铸造钢铁耐磨件的热处理技术。
6、快速成形技术
面向2030年，快速成形领域的发展包含5项关键技术：
①适用于快速成形技术的制模及造型材料体系开发；
②基于激光烧结工艺的快速成形技术；
③基于三维印刷技术的快速成形技术；
④快速砂型与消失模的高效数控铣削成形技术；
⑤高可靠性快速成形工程化生产装备的开发和研制。
7、熔模铸造
熔模铸造能够生产形状复杂、尺寸精度高、表面质量好的各种铸造合金的精密铸件，在航空、航天、军工、汽车、化工、电子、医疗、体育等各行各业均有应用。特别是航空发动机和重型燃气轮机的涡轮叶片的核心制造工艺，是推进两机工程的关键技术之一。随着装备轻量化发展，零件结构更趋复杂，性能要求更趋严格，加之柔性化生产的需求为熔模铸造提供了广阔的应用空间。熔模铸造工艺面对问题和挑战，仍在不断寻求突破，整体向铸件要求极端化，合金种类多样化，工艺手段综合化和过程控制精细化方向发展。
面向2030年，熔模铸造领域的发展包含5项关键技术：
①定向、单晶空心叶片制造技术；
②大型、薄壁、复杂熔模铸件近净成形技术；
③钛合金新型熔炼方法及面层材料与型壳技术；
④熔模铸件复杂内腔成形用的陶瓷型芯制备技术；
⑤熔模铸造工艺的机械化、自动化、信息化、智能化改造。
8、高压铸造
高压铸造已成为汽车、运动器材、电子和航空航天等领域产品生产的主要技术，其中汽车行业是压铸技术应用的主要领域，占到 70％以上。随着汽车、摩托车、内燃机、电子通信、仪器仪表、家用电器、五金等行业的快速发展，压铸件的功能和应用领域不断扩大，从而促进了压铸技术不断发展，压铸件品质不断提高。发展高性能、高致密度压铸成形技术以拓展压铸件应用范围，是压铸行业未来主要的发展趋势。
面向2030年，高压铸造领域的发展包含4项关键技术：
①高性能压铸合金开发；
②高真空压铸技术；
③可溶型芯压铸技术；
④智能压铸技术。
9、反重力铸造
反重力铸造是生产高强、优质、复杂铸件的重要铸造成形工艺技术。在国内外高端装备不断发展的推动下，航空、航天、汽车、轨道交通、武器装备等领域对高性能、高质量、结构复杂的铸件产品需求越来越强烈。随着我国高端装备制造业的不断发展，特别是将航空发动机列为国家战略重点发展领域，对于高温及易氧化合金高质量要求铸件的需求将不断增加，也将推动国内高温及易氧化合金材料反重力铸造技术的发展。
面向2030年，反重力铸造领域的发展包含4项关键技术：
①高质量薄壁复杂铝、镁合金铸件反重力铸造技术；
②高效率反重力铸造技术；
③复合反重力铸造技术；
④高温及易氧化合金材料的反重力铸造装备和技术。
10、挤压铸造
挤压铸造非常适合于生产厚壁、高致密、高强度的铸件，是机械、汽车、家电、航空、航天、国防等领域中的关键零部件实现高性能和轻量化目标的重要技术途径。在全球低碳环需求与环境 保要求的推动下，交通运输（如航空、航天、汽车、轨道交通）和电子信息（如计算机、通信设备）等领域对高性能、轻量化的机械产品零部件的需求越来越强烈。金属结构件的大型化、复杂化、高性能化和轻量化发展趋势，为挤压铸造技术提供了广阔的发展空间。
面向2030年，挤压铸造领域的发展包含4项关键技术：
①新型挤压铸造技术；
②挤压铸造熔体质量控制技术；
③大型复杂挤压铸造零件缺陷预测与控制技术；
④大型复杂挤压铸造模具设计与制造技术。
11、消失模铸造
当前，消失模铸造用于钢、铁铸件的生产技术已趋于成熟，研究重点已转入铝、镁合金。随着消失模铸造关键技术以及相关智能化装备的不断突破和发展，消失模铸造精密成形技术在航空航天、汽车、军工、机械等行业具有较大的应用前景，尤其是针对一些具有复杂形状、复杂内腔、异形的铝、镁合金铸件具有更大优势；同时结合泡沫模样快速精确加工的快速成形技术，也可实现航空航天、汽车、军工等 行业高精端、高性能复杂铸件的快速试制和小批量生产。
面向2030年，消失模铸造领域的发展包含5项关键技术：
①新型泡沫模样材料的开发；
②工艺设计理论研究及过程模拟软件开发；
③复杂铸件泡沫模样的振动紧实技术与装备；
④铝（镁）合金消失模铸造技术；
⑤泡沫模样高速数控加工装备及刀具。
12、半固态铸造
半固态铸造在近净成形薄壁、高致密、高性能铸件方面具有独特的优势，在过共晶铝硅合金、复合材料制备及成形具有较大的潜力，是电子信息、汽车、航空、航天、国防等领域中的关键零部件实现高性能和轻量化目标的重要技术途径。综合国内外半固态铸造技术发展情况，半固态铸造技术的总体发展趋势是：向低成本、高效率、高质量大规模稳定制造半固态金属铸件的方向发展。
面向2030年，半固态铸造领域的发展包含5项关键技术：
①半固态铸造合金材料开发技术；
②新型制浆及流变成形一体化铸造技术；
③新型多功能、一体化半固态铸造装备开发；
④半固态铸造数值模拟技术；
⑤半固态铸造缺陷控制技术。
13、数字化、网络化、智能化铸造
铸造行业对数字化、网络化、智能化技术有迫切需求，铸造过程的数字化、网络化、智能化是我国铸造行业进一步发展壮大、成为世界铸造强国的重要保障。
面向2030年，数字化、网络化、智能化铸造领域的发展包含6项关键技术：
①大型铸锭及铸件的建模与数值模拟技术；
②轻金属材料铸造过程建模与数值模拟技术；
③航空发动机高温合金叶片数值模拟技术；
④高性能铸铁多尺度宏微观组织耦合数值模拟技术；
⑤网络化智能化铸造工艺、生产、质量集成技术；
⑥建立完善的铸造材料物性参数数据库以及先进的物理实验平台。
14、造型材料
建立新的与高密度湿型砂相适应的原辅材料体系，研究并推广使用清洁无毒的原辅材料，使用无毒无味的型芯砂粘接剂；研制含树脂芯砂的黏土旧砂的再生技术等；合理使用资源，确保铸造业的可持续发展。
面向2030年，造型材料领域的发展包含3项关键技术：
①大型铸钢件用造型材料及其造型制芯工艺的开发；
②环保型生物基呋喃树脂的开发及其在球铁件上应用；
③增材制造铸型用造型材料的开发应用。
15、普通砂型铸造装备与检测技术
铸造装备与检测技术是指普通砂型铸造生产过程中所涉及的熔炼、造型、制芯、混砂、浇注、清理、检测等主要设备和技术。随着“互联网 +”时代的到来和“中国制造 2025”的实施，“智能化铸造车间”和“智能化铸造生产”等问题提上日程。铸造装备的自动化和智能化以及铸造过程参数的检测技术与设备都面临新的机遇与挑战。
面向2030年，普通砂型铸造装备与检测技术领域的发展包含10项关键技术：
①熔炼装备与技术；
②制芯装备与技术；
③垂直分型湿型砂造型装备与技术；
④湿型砂水平分型脱箱造型装备与技术；
⑤湿型砂水平分型有箱造型装备与技术；
⑥铸造自硬砂装备与技术；
⑦砂处理、砂再生装备与技术；
⑧清理打磨装备与技术；
⑨浇注装备与技术；
⑩检测技术装备与技术。
16、环保与安全
面向2030年，环保与安全领域的发展包含4项关键技术：
①铸造生产全过程绿色化技术；
②熔炼烟气治理技术；
③固体废弃物资源化利用技术；
④铸件后处理生产过程的劳动保护。
来源：中国机械工程学会
