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实施我国铸造检测技术现代化的设想
1.二十一世纪初对我国汽车铸造检测技术的挑战 

从20世纪末的现代铸造观点来看,铸件质量的评定已经赋予了全新的概念。评定铸件质量要从产品质量、工艺过程质量和铸件设计质量三个方面去考虑,其主要内容如下。 

(1)产品质量 

铸造产品质量包括表面质量、内在质量以及使用质量。而表面质量主要有:尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、表层硬度、重量公差、内腔清洁度及表面铸造缺陷程度等。内在质量主要有:化学成分、金相组织、冶金缺陷、物理力学性能、铸件内部的可靠程度(用无损探伤查),近年来还有晶粒度(共晶团数)、共晶饱和度、致密度、纯度、连续度等。使用质量主要有:切削性能、焊接性能、 运转性能、耐磨性能、耐蚀性能、耐温性能、工作寿命及其它工作条件要求等,而且其指标也在不断提高。 

(2)工艺过程质量 

它是保证铸件产品质量的基础,包括从原材料、生产过程到半成品(如铁液、型砂)直到成品的铸造过程质量。 

(3)铸件设计质量 

近年来对铸件设计质量越来越重视,这是因为许多铸造缺陷孕育在设计过程中,即不良的铸件设计会降低生产过程质量与产品质量。 

回顾建国以来的汽车铸造业同全国的铸造企业一样,与国外铸造的先进水平来比较.我国当前铸造行业最大的问题就是产品质量低、经济效益差、材料消耗高、环境公害大。为了把产品质量和经济效益搞上去,今后我国铸造行业除了急需要提高企业管理水平、深入贯彻 IS09000族标准管理、扩展与完善铸造标准、解决原材料质量差及不断提高工艺与设备水平以外,还必须不断补充、完善与提高铸造过程的质量检测与质量控制手段。因为铸造的材质、工艺与设备水平和质量管理水平的提高在很大程度上依赖于铸造全过程的检测与控制手段能否配套、能否跟上,就是说,一切要用数据说话,一切要用计量管理,一切要上质量与成本控制才行。然而,回顾建国以来汽车铸造厂的检测与控制技术发展,也同全国铸造企业一样,与国外现代铸造相比,如果说我们的铸造工艺、设备与管理水平仍然比较落后的话,那么铸造工厂的质量检测和质量控制技术就显得更加落后。造成这种状况的原因虽然有相当的客观因素,但主要还是不少企业对于铸造质量检测与控制的关键作用、巨大威力和经济效益缺乏足够的认识。 

特别需要指出的是,近年来微电子技术特别是计算机自动控制技术的迅速发展给多因素、多变量的复杂铸造检测与控制难题的解决带来了空前的机遇和广阔的前景。铸造工艺过程的检测与控制设备仪器采用微电子技术已是近年来铸造设备与仪器发展的重要动向之一。从最能代表世界铸造先进水平的最近几届铸造博览会可见,将最新的铸造工艺、设备仪器与最新的微电子、计算机自动检测与控制技术相结合表现得最为突出。国外现代铸造的实践已经表明,这种先进的检测与控制技术如能尽快地、有效地应用到铸造生产中不但能明显地提高与稳定铸件的质量,而且能有效地提高劳动生产率,改善劳动条件,减少能耗、物耗,降低铸件的功能重量、功能成本及最终成本(包括节省加工费用等),从而给铸造企业带来巨大的经济效益。在以上技术方面,我国国内虽然已经开始开展这方面的工作,并已取得了一些初步的成效,但仍处在起步、低水平的缓慢发展阶段,与国外先进水平相比,更是差距很大。 

综上所述,20世纪末现代铸造的发展已经对我们提出了更高的要求,如果我们汽车铸造企业再不重视并大力补充与发展铸造质量检测、控制与计量技术手段的话,不但无法适应现代铸件质量评定的标准和现代汽车铸件日益发展的需求,而且必将使我们汽车铸造的材质、工艺、设备和管理水平与国外的差距越拉越大,甚至无法摆脱靠肉眼感官经验进行“模糊铸造生产”的历史,无法扭转铸造工厂长期亏损的局面,并将成为制约汽车铸造厂今后上质量、干精品、抢市场、扩品种、降成本、增效益的瓶颈口。 

2.现代铸造质量检测控制技术分类模式 

为使铸造生产逐步摆脱经验与技艺的束缚走向科学化,全面提高生产中各个环节的质量控制水平,就必须不断补充、完善与提高铸造过程的质量检测与测试技术手段。先进的铸造质量检测技术与手段就是铸造生产的耳目,也是铸件质量控制的耳目。国内近年来生产优质铸件的经验和成功地引进国外先进技术的事实已经表明,没有先进的铸造检测技术,就不可能组织起现代化的铸造生产。下面笔者试图对现代国外比较先进的铸造企业一般采用的质量检测与控制技术按铸造过程给出分类的模式。 

2.1 铸造用原材料的质量检测 

原材料质量检测是指对进厂的各种铸造原材料包括生铁、废钢、铁合金、型砂、焦碳、粘结剂、涂料、催化剂等所进行的化学成份分析与物理性能测试等方面的检测或复验,以便严格把住原材料质量关。 

2.2 炉前铁液质量的检测 

(1)炉前铁液的出炉温度与浇注温度的检测; 
(2)炉前原铁液与各种处理后铁液的有关元素含量的高速自动检测;(直读光谱法等) 
(3)球化后铁液的快速金相法球化率检测; 
(4)用热分析法对炉前铁液碳当量、碳与硅含量、孕育效果、球化率及所达铸铁牌号力学性能等的快速检测与预报; 
(5)炉前铁液中含氧量、含氮量与含氢量的快速检测。 

2.3 冲天炉熔化过程的质量检测 

(1)冲天炉风量、风温、风压的检测与自动控制; 
(2)冲天炉过桥处铁液的连续测温与自动记录; 
(3)冲天炉加料口处炉气中CO与C02等含量的检测; 
(4)冲天炉料位的监测与自动控制; 
(5)冲天炉最优配料的计算、检测与自动控制; 
(6)冲天炉底焦高度的检测; 
(7)冲天炉铁液熔化率的检测; 
(8)冲天炉前炉铁液量的检测; 
(9)冲天炉炉渣的碱度与氧化亚铁含量的检测。 

2.4 铸造合金的铸造性能检测 

(l)铸造合金液体流动性的测试; 
(2)铸造合金线收缩与体收缩特性的测试; 
(3)铸造合金应力特性的测试; 
(4)铸造合金裂纹倾向的测试; 
(5)铸造合金含气量的测试。 

2.5 配砂、造型与制芯过程的质量检测与控制 

(1)型砂配砂过程中配料微机自动控制及对旧砂温度、型砂水份、粘结剂与紧实率等的自动检测与自动控制; 
(2)芯砂配砂过程中配料微机自动控制及对树脂、硬化剂等成份的自动调节;(3)配砂过程中,对型芯砂定时的每种取样进行性能的快速检测分析; 
(4)造型中砂型硬度及尺寸的检测; 
(5)造型中加砂量与紧实参数的自动检测与自动控制; 
(6)造型自动线采用微电子技术的程控器和微机的自动控制; 
(7)制芯过程中微机程序控制及射芯、硬化、净化和环保的检测。 

2.6 清理过程的质量检测与控制 

(1)一次清理工位球铁的快速金相检测及其指导分件; 
(2)二次清理工位的球铁球化率超声波法检测及基体硬度的涡流电磁法在线自动检测及自动分件; 
(3)对球铁退火附体试块的快速金相组织检测; 
(4)清理专用线抛丸清理机的微机控制; 
(5)用数控机床对铸件进行浇冒口切割与去飞边毛刺操作的自动控制; 
(6)采用专用量夹具对重点铸件的主要尺寸与定位点的检测; 
(7)对某些关键铸件的水(气)压试验检测; 
(8)一次清理工位取样对球铁件终硅量的检测。 

2.7 最终成品铸件的检测 

(1)铸件表面粗糙度的检测; 
(2)铸件的尺寸精度周期测量与划线的检测; 
(3)铸件重量偏差的周期检测; 
(4)铸件内腔杂物的检查与检测; 
(5)对重要复杂铸件的解剖检测; 
(6)重要保安铸件的X射线内部探伤与表面裂纹磁粉探伤的检测; 
(7)采用专用试验台架等设备对关键或保安铸件进行各种使用寿命(如疲劳性能)与运转性能等使用质量指标的检测; 
(8)对代表铸件材质的各种铸铁炉后机械性能试棒及重点铸件本体的金相组织、机械性能及化学成份的全分析检测。 

2.8 协作件、扩散件的质量检测 

(1)对协作件、扩散件的铸铁试棒复验进行炉后化学成份、金相组织与机械性能的全分析检测。 
(2)对协作厂、扩散厂送件的每车皮进行抽查硬度检测与铸件表面质量检测等。 

从以上可见,全面而先进的铸造质量检测与质量控制是一整套现代化的复杂的多专业的综合技术与手段。 
资料来源:大庆市健德仪器仪表有限公司 http://www.daqingjiande.com
日期:2013-10-02 人气:294
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