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汽車制造論文|實(shí)施我國汽車鑄造檢測技術(shù)現(xiàn)代化的設(shè)想
【論文摘要】根據(jù)對現(xiàn)代鑄件質(zhì)量評定的具體要求，首次提出現(xiàn)代化鑄造檢測與控制技術(shù)的詳細(xì)項(xiàng)目并歸納分類，同時(shí)提出近期我國汽車鑄造檢測技術(shù)現(xiàn)代化的具體實(shí)施設(shè)想。
1．二十一世紀(jì)初對我國汽車鑄造檢測技術(shù)的挑戰(zhàn)
從20世紀(jì)末的現(xiàn)代鑄造觀點(diǎn)來看，鑄件質(zhì)量的評定已經(jīng)賦予了全新的概念。評定鑄件質(zhì)量要從產(chǎn)品質(zhì)量、工藝過程質(zhì)量和鑄件設(shè)計(jì)質(zhì)量三個(gè)方面去考慮，其主要內(nèi)容如下。
（1）產(chǎn)品質(zhì)量
鑄造產(chǎn)品質(zhì)量包括表面質(zhì)量、內(nèi)在質(zhì)量以及使用質(zhì)量。而表面質(zhì)量主要有：尺寸精度、形位公差、表面粗糙度、表層硬度、重量公差、內(nèi)腔清潔度及表面鑄造缺陷程度等。內(nèi)在質(zhì)量主要有：化學(xué)成分、金相組織、冶金缺陷、物理力學(xué)性能、鑄件內(nèi)部的可靠程度（用無損探傷查），近年來還有晶粒度（共晶團(tuán)數(shù)）、共晶飽和度、致密度、純度、連續(xù)度等。使用質(zhì)量主要有：切削性能、焊接性能、 運(yùn)轉(zhuǎn)性能、耐磨性能、耐蝕性能、耐溫性能、工作壽命及其它工作條件要求等，而且其指標(biāo)也在不斷提高。
（2）工藝過程質(zhì)量
它是保證鑄件產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)，包括從原材料、生產(chǎn)過程到半成品（如鐵液、型砂）直到成品的鑄造過程質(zhì)量。
（3）鑄件設(shè)計(jì)質(zhì)量
近年來對鑄件設(shè)計(jì)質(zhì)量越來越重視，這是因?yàn)樵S多鑄造缺陷孕育在設(shè)計(jì)過程中，即不良的鑄件設(shè)計(jì)會(huì)降低生產(chǎn)過程質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量。
回顧建國以來的汽車鑄造業(yè)同全國的鑄造企業(yè)一樣，與國外鑄造的先進(jìn)水平來比較．我國當(dāng)前鑄造行業(yè)最大的問題就是產(chǎn)品質(zhì)量低、經(jīng)濟(jì)效益差、材料消耗高、環(huán)境公害大。為了把產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益搞上去，今后我國鑄造行業(yè)除了急需要提高企業(yè)管理水平、深入貫徹 IS09000族標(biāo)準(zhǔn)管理、擴(kuò)展與完善鑄造標(biāo)準(zhǔn)、解決原材料質(zhì)量差及不斷提高工藝與設(shè)備水平以外，還必須不斷補(bǔ)充、完善與提高鑄造過程的質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制手段。因?yàn)殍T造的材質(zhì)、工藝與設(shè)備水平和質(zhì)量管理水平的提高在很大程度上依賴于鑄造全過程的檢測與控制手段能否配套、能否跟上，就是說，一切要用數(shù)據(jù)說話，一切要用計(jì)量管理，一切要上質(zhì)量與成本控制才行。然而，回顧建國以來汽車鑄造廠的檢測與控制技術(shù)發(fā)展，也同全國鑄造企業(yè)一樣，與國外現(xiàn)代鑄造相比，如果說我們的鑄造工藝、設(shè)備與管理水平仍然比較落后的話，那么鑄造工廠的質(zhì)量檢測和質(zhì)量控制技術(shù)就顯得更加落后。造成這種狀況的原因雖然有相當(dāng)?shù)目陀^因素，但主要還是不少企業(yè)對于鑄造質(zhì)量檢測與控制的關(guān)鍵作用、巨大威力和經(jīng)濟(jì)效益缺乏足夠的認(rèn)識(shí)。
特別需要指出的是，近年來微電子技術(shù)特別是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)的迅速發(fā)展給多因素、多變量的復(fù)雜鑄造檢測與控制難題的解決帶來了空前的機(jī)遇和廣闊的前景。鑄造工藝過程的檢測與控制設(shè)備儀器采用微電子技術(shù)已是近年來鑄造設(shè)備與儀器發(fā)展的重要?jiǎng)酉蛑�。從最能代表世界鑄造先進(jìn)水平的最近幾屆鑄造博覽會(huì)可見，將最新的鑄造工藝、設(shè)備儀器與最新的微電子、計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測與控制技術(shù)相結(jié)合表現(xiàn)得最為突出。國外現(xiàn)代鑄造的實(shí)踐已經(jīng)表明，這種先進(jìn)的檢測與控制技術(shù)如能盡快地、有效地應(yīng)用到鑄造生產(chǎn)中不但能明顯地提高與穩(wěn)定鑄件的質(zhì)量，而且能有效地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善勞動(dòng)條件，減少能耗、物耗，降低鑄件的功能重量、功能成本及最終成本（包括節(jié)省加工費(fèi)用等），從而給鑄造企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在以上技術(shù)方面，我國國內(nèi)雖然已經(jīng)開始開展這方面的工作，并已取得了一些初步的成效，但仍處在起步、低水平的緩慢發(fā)展階段，與國外先進(jìn)水平相比，更是差距很大。
綜上所述，20世紀(jì)末現(xiàn)代鑄造的發(fā)展已經(jīng)對我們提出了更高的要求，如果我們汽車鑄造企業(yè)再不重視并大力補(bǔ)充與發(fā)展鑄造質(zhì)量檢測、控制與計(jì)量技術(shù)手段的話，不但無法適應(yīng)現(xiàn)代鑄件質(zhì)量評定的標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)代汽車鑄件日益發(fā)展的需求，而且必將使我們汽車鑄造的材質(zhì)、工藝、設(shè)備和管理水平與國外的差距越拉越大，甚至無法擺脫靠肉眼感官經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行“模糊鑄造生產(chǎn)”的歷史，無法扭轉(zhuǎn)鑄造工廠長期虧損的局面，并將成為制約汽車鑄造廠今后上質(zhì)量、干精品、搶市場、擴(kuò)品種、降成本、增效益的瓶頸口。
2．現(xiàn)代鑄造質(zhì)量檢測控制技術(shù)分類模式
為使鑄造生產(chǎn)逐步擺脫經(jīng)驗(yàn)與技藝的束縛走向科學(xué)化，全面提高生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制水平，就必須不斷補(bǔ)充、完善與提高鑄造過程的質(zhì)量檢測與測試技術(shù)手段。先進(jìn)的鑄造質(zhì)量檢測技術(shù)與手段就是鑄造生產(chǎn)的耳目，也是鑄件質(zhì)量控制的耳目。國內(nèi)近年來生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的經(jīng)驗(yàn)和成功地引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的事實(shí)已經(jīng)表明，沒有先進(jìn)的鑄造檢測技術(shù)，就不可能組織起現(xiàn)代化的鑄造生產(chǎn)。下面筆者試圖對現(xiàn)代國外比較先進(jìn)的鑄造企業(yè)一般采用的質(zhì)量檢測與控制技術(shù)按鑄造過程給出分類的模式。
2.1 鑄造用原材料的質(zhì)量檢測
原材料質(zhì)量檢測是指對進(jìn)廠的各種鑄造原材料包括生鐵、廢鋼、鐵合金、型砂、焦碳、粘結(jié)劑、涂料、催化劑等所進(jìn)行的化學(xué)成份分析與物理性能測試等方面的檢測或復(fù)驗(yàn)，以便嚴(yán)格把住原材料質(zhì)量關(guān)。
2.2 爐前鐵液質(zhì)量的檢測
(1)爐前鐵液的出爐溫度與澆注溫度的檢測；
(2)爐前原鐵液與各種處理后鐵液的有關(guān)元素含量的高速自動(dòng)檢測；（直讀光譜法等）
(3)球化后鐵液的快速金相法球化率檢測；
(4)用熱分析法對爐前鐵液碳當(dāng)量、碳與硅含量、孕育效果、球化率及所達(dá)鑄鐵牌號力學(xué)性能等的快速檢測與預(yù)報(bào)；
(5)爐前鐵液中含氧量、含氮量與含氫量的快速檢測。
2.3 沖天爐熔化過程的質(zhì)量檢測
(1)沖天爐風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓的檢測與自動(dòng)控制；
(2)沖天爐過橋處鐵液的連續(xù)測溫與自動(dòng)記錄；
(3)沖天爐加料口處爐氣中CO與C02等含量的檢測；
(4)沖天爐料位的監(jiān)測與自動(dòng)控制；
(5)沖天爐最優(yōu)配料的計(jì)算、檢測與自動(dòng)控制；
(6)沖天爐底焦高度的檢測；
(7)沖天爐鐵液熔化率的檢測；
(8)沖天爐前爐鐵液量的檢測；
(9)沖天爐爐渣的堿度與氧化亞鐵含量的檢測。
2.4 鑄造合金的鑄造性能檢測
(l)鑄造合金液體流動(dòng)性的測試；
(2)鑄造合金線收縮與體收縮特性的測試；
(3)鑄造合金應(yīng)力特性的測試；
(4)鑄造合金裂紋傾向的測試；
(5)鑄造合金含氣量的測試。
2.5 配砂、造型與制芯過程的質(zhì)量檢測與控制
(1)型砂配砂過程中配料微機(jī)自動(dòng)控制及對舊砂溫度、型砂水份、粘結(jié)劑與緊實(shí)率等的自動(dòng)檢測與自動(dòng)控制；
(2)芯砂配砂過程中配料微機(jī)自動(dòng)控制及對樹脂、硬化劑等成份的自動(dòng)調(diào)節(jié)；(3)配砂過程中，對型芯砂定時(shí)的每種取樣進(jìn)行性能的快速檢測分析；
(4)造型中砂型硬度及尺寸的檢測；
(5)造型中加砂量與緊實(shí)參數(shù)的自動(dòng)檢測與自動(dòng)控制；
(6)造型自動(dòng)線采用微電子技術(shù)的程控器和微機(jī)的自動(dòng)控制；
(7)制芯過程中微機(jī)程序控制及射芯、硬化、凈化和環(huán)保的檢測。
2.6 清理過程的質(zhì)量檢測與控制
(1)一次清理工位球鐵的快速金相檢測及其指導(dǎo)分件；
(2)二次清理工位的球鐵球化率超聲波法檢測及基體硬度的渦流電磁法在線自動(dòng)檢測及自動(dòng)分件；
(3)對球鐵退火附體試塊的快速金相組織檢測；
(4)清理專用線拋丸清理機(jī)的微機(jī)控制；
(5)用數(shù)控機(jī)床對鑄件進(jìn)行澆冒口切割與去飛邊毛刺操作的自動(dòng)控制；
(6)采用專用量夾具對重點(diǎn)鑄件的主要尺寸與定位點(diǎn)的檢測；
(7)對某些關(guān)鍵鑄件的水（氣）壓試驗(yàn)檢測；
(8)一次清理工位取樣對球鐵件終硅量的檢測。
2.7 最終成品鑄件的檢測
(1)鑄件表面粗糙度的檢測；
(2)鑄件的尺寸精度周期測量與劃線的檢測；
(3)鑄件重量偏差的周期檢測；
(4)鑄件內(nèi)腔雜物的檢查與檢測；
(5)對重要復(fù)雜鑄件的解剖檢測；
(6)重要保安鑄件的X射線內(nèi)部探傷與表面裂紋磁粉探傷的檢測；
(7)采用專用試驗(yàn)臺(tái)架等設(shè)備對關(guān)鍵或保安鑄件進(jìn)行各種使用壽命（如疲勞性能）與運(yùn)轉(zhuǎn)性能等使用質(zhì)量指標(biāo)的檢測；
(8)對代表鑄件材質(zhì)的各種鑄鐵爐后機(jī)械性能試棒及重點(diǎn)鑄件本體的金相組織、機(jī)械性能及化學(xué)成份的全分析檢測。
2.8 協(xié)作件、擴(kuò)散件的質(zhì)量檢測
(1)對協(xié)作件、擴(kuò)散件的鑄鐵試棒復(fù)驗(yàn)進(jìn)行爐后化學(xué)成份、金相組織與機(jī)械性能的全分析檢測。
(2)對協(xié)作廠、擴(kuò)散廠送件的每車皮進(jìn)行抽查硬度檢測與鑄件表面質(zhì)量檢測等。
從以上可見，全面而先進(jìn)的鑄造質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制是一整套現(xiàn)代化的復(fù)雜的多專業(yè)的綜合技術(shù)與手段。
3．二十一世紀(jì)初期我國汽車鑄造檢測技術(shù)的主攻方向與措施
為解決我國汽車鑄造行業(yè)質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制技術(shù)與國外相比更加落后必須奮起直追的問題，為適應(yīng)21世紀(jì)的未來汽車鑄件必須走向優(yōu)質(zhì)、精化、高牌號、多品種、薄壁、復(fù)雜、保安、“長壽”的目標(biāo)以及高科技、高效率、低成本生產(chǎn)鑄件的要求，并緊密結(jié)合我國汽車鑄造行業(yè)的國情、廠情與現(xiàn)狀實(shí)際，本課題在21世紀(jì)初的主攻方向與努力措施應(yīng)從以下幾個(gè)方面下手。
3.1 鑄造質(zhì)量檢測方面
3.1.1爐前鐵液成份檢測
對于汽車鑄件大流水生產(chǎn)的爐前鐵液成份檢測方式，國外早已普遍采用了高速自動(dòng)的真空直讀光譜分析法，傳統(tǒng)落后的爐前化學(xué)法已趨淘汰。國內(nèi)從80年代以后也已開始逐步推廣應(yīng)用到各個(gè)大中型汽車鑄造廠中，其巨大的工效、質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益已毋庸置疑。中小型汽車鑄造廠應(yīng)該推廣選擇物美價(jià)廉的小型、臺(tái)式光譜分析儀，也可滿足要求。在大型流水性汽車鑄造廠中，遠(yuǎn)離熔化車間的直讀光譜儀如能配以國產(chǎn)的“遠(yuǎn)程高速風(fēng)動(dòng)送樣機(jī)”及“遠(yuǎn)傳成份數(shù)顯終端機(jī)”將是最佳的選擇。今后尚應(yīng)重視開發(fā)擴(kuò)展對鑄鐵中由大量微量元素組成的“有害微量元素群”的爐前直讀光譜分析研究，以有效地解決汽車鑄造中有害微量元素過量而產(chǎn)生“莫明其妙”的成批廢品，及時(shí)嚴(yán)格控制鑄造熔化中爐料的有害微量元素含量關(guān)。特別是直讀光譜分析氣體元素N、0、H的開發(fā)尚應(yīng)深入進(jìn)行下去，其意義十分重大。近年國內(nèi)為配套直讀光譜儀而研制開發(fā)成功的“液態(tài)純氮高壓罐”為解決日常大量搬運(yùn)氮?dú)怃撈康捏w力勞動(dòng)特別是大幅度降低光譜儀的現(xiàn)用氬氣原料成本提供了最佳技術(shù)，值得推廣。
3.1.2爐前鐵液溫度檢測
我國的爐前快速熱電偶測溫技術(shù)已接近國外水平。國產(chǎn)的“壁掛式微機(jī)數(shù)顯測溫儀表”具有精確、耐用、可靠性高、故障率低的優(yōu)點(diǎn)，對于出爐溫度控制很嚴(yán)格的汽車鑄造工廠可推廣使用；其便攜式的小型儀表則很適合于澆注溫度的檢測。為解決工廠長期以來很難監(jiān)控的測溫工藝紀(jì)律及溫度廢品考核，采用最新專利國內(nèi)生產(chǎn)的一種帶發(fā)射功能的二次測溫儀表及其“無線遠(yuǎn)程測溫?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)”則是最佳的檢測模式。對于非接觸式的紅外線測溫，經(jīng)多年實(shí)踐證明，由于其容易受到車間爐前煙霧，塵埃、水汽及鐵液表面氧化皮等干擾；有時(shí)偏差較大。穩(wěn)定性較差，尚需進(jìn)一步改進(jìn)、提高并選擇更適合應(yīng)用的場合。
3.1.3鑄造原材料質(zhì)量檢測
國外的鑄造原材料供應(yīng)是由具有統(tǒng)一嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)保證的專門材料公司及時(shí)供貨、送貨的，因此鑄造廠可以得到質(zhì)量保證。而國內(nèi)的汽車鑄造廠由于原材料來源多、標(biāo)準(zhǔn)低、品種雜、質(zhì)量波動(dòng)大、供應(yīng)渠道不規(guī)范等國情狀況以及工廠投料急、少復(fù)驗(yàn)、缺手段的現(xiàn)狀，多年來在質(zhì)量與效益上不知吃了多少苦頭。因此，必須補(bǔ)充與擴(kuò)展高速、全面、多功能的原材料現(xiàn)代檢測手段就顯得十分重要與特別關(guān)鍵。比如近幾年來國外推出物美價(jià)廉的最新原材料檢測手段一“X熒光能譜儀”就能在5分鐘之內(nèi)完成作為球化劑、孕育劑的各種鐵合金、脫硫劑、爐渣、耐火材料、礦物等原材料的全分析；而采用化學(xué)分析法則至少要用一天的時(shí)間；又如采用便攜式的“合金分析儀”即可在料庫與車間現(xiàn)場5分種內(nèi)完成各種黑色、有色合金原材料混料分件的檢測難題等等。
3.1.4金相組織與力學(xué)性能檢測
目前國內(nèi)的汽車鑄造廠大多數(shù)仍采用六、七十年代的光學(xué)金相顯微鏡與萬能材料試驗(yàn)機(jī)，僅能維持按國標(biāo)的規(guī)定檢測一般的金相組織與力學(xué)性能項(xiàng)目。不但設(shè)備儀器老化、落后，而且精度低、功能少、人為操作誤差大。因此，不但對比國外水平差距遠(yuǎn)，而且已不能適應(yīng)鑄件升級、失效分析、新產(chǎn)品研制與出國鑄件檢測的要求更無法完成現(xiàn)代鑄件質(zhì)量評定新概念所提出的新指標(biāo)檢測。比如國外評定球鐵鑄件的“球化率”都是采用與光學(xué)顯微鏡匹配的“圖象分析儀”作定量金相來評定其百分率；又如測試鑄鐵力學(xué)性能也采用現(xiàn)代的“電子拉力試驗(yàn)機(jī)”，使力學(xué)性能檢測走向了“自動(dòng)化”與“智能化”，還為鑄鐵材料的全面綜合力學(xué)性能研究（配有自動(dòng)X一Y函數(shù)記錄儀）開創(chuàng)了方便的條件。
3.1.5型芯砂性能檢測
我國制造的型芯砂儀器水平一直比國外落后很多，不但設(shè)計(jì)與加工粗糙、質(zhì)量差，品種不齊全，還缺少自檢量具的校正手段。而目前不少汽車鑄造廠所用的型芯砂儀器仍陳舊老化的居多，又不重視更新與換代，因此對于現(xiàn)生產(chǎn)的指導(dǎo)意義就更小了，甚至可能出現(xiàn)誤導(dǎo)。這是一個(gè)必須重視與糾正的問題�？紤]到今后型芯砂儀器的發(fā)展方向其一是由實(shí)驗(yàn)室檢測向生產(chǎn)現(xiàn)場控制發(fā)展，其二是由單項(xiàng)測試向綜合測試、智能化及機(jī)電一體化發(fā)展，因此更應(yīng)該注意更新、換代與補(bǔ)充新型儀器，并適當(dāng)引進(jìn)必要的國外型芯砂儀器。比如，瑞士 GF公司生產(chǎn)的 PVT型氣動(dòng)一電子型砂性能試驗(yàn)儀；又如英國的De1eret公司由電子計(jì)算機(jī)控制的“408試驗(yàn)中樞”等。
3.1.6鑄件劃線檢測
我國汽車鑄造廠的鑄件劃線檢測水平與國外相比也一直處于相當(dāng)落后的水平。不少工廠目前仍還使用六十年代的高度尺、卡尺等老式量具進(jìn)行鑄件劃線，不僅費(fèi)力，而且精度差、工效低、速度慢。為提高尺寸劃線精度等級并成倍提高鑄件劃線工效，為今后適應(yīng)現(xiàn)代高級鑄件的質(zhì)量升級要求，一方面要重視不斷更新、補(bǔ)充現(xiàn)代新型的各種量具比如數(shù)顯的電子量具等；另一方面應(yīng)考慮采用精度在0.05或 0.10mm的三維坐標(biāo)鑄件測量劃線儀。
3.1.7鑄件無損檢測
鑄件的無損檢測一直是我國汽車鑄造企業(yè)檢測技術(shù)與手段的最薄弱環(huán)節(jié)，與國外相比則更是起步晚、差距很大。目前普遍不能適應(yīng)開發(fā)國際市場的出國鑄件、現(xiàn)代汽車鑄件特別是高級轎車鑄件的高質(zhì)量、高可靠性、高安全性的技術(shù)條件要求。特別是有些關(guān)鍵鑄件還要求 100%地進(jìn)行無損的磁粉探傷、射線探傷、超聲探傷或球化率檢測、硬度與基體檢測、壁厚檢測、水（氣〕壓試驗(yàn)等等。對于一個(gè)現(xiàn)代汽車鑄造廠，以上這些檢測手段都要逐步建立與擴(kuò)展；有些至少要有抽查檢測的手段與能力；對特別關(guān)鍵且需 100％無損檢測的鑄件應(yīng)上“在線自動(dòng)檢測”與“在線自動(dòng)分選”的成套設(shè)備手段。（如法國雪鐵龍汽車公司的克里西鑄造廠就具有這些在線檢測手段）筆者必須指出的是，由于鑄鐵毛坯件其表面光潔度較差、材質(zhì)較疏松、晶粒較粗大以及其內(nèi)部石墨的存在等因素的影響，因此必須注意探傷方法的選擇、儀器的選型、器材的配套、操作的技術(shù)與人員的經(jīng)驗(yàn)等工作。
3.1.8鑄件表面質(zhì)量檢查
鑄件表面缺陷的檢查一般靠目視觀察，包括使用小于十倍的放大鏡方法、使用現(xiàn)代工業(yè)內(nèi)窺鏡方法等。為提高分辨率，還可采用熒光探傷、著色探傷、磁粉探傷等方法來發(fā)現(xiàn)表面上或靠近表面的缺陷。在大流水性汽車鑄造生產(chǎn)線的檢查中，對某些大型、復(fù)雜、特殊的重要鑄件還應(yīng)研制專用的在線自動(dòng)量夾具進(jìn)行主要尺寸檢查與研制專用的鑄件（毛坯）水壓機(jī)進(jìn)行自動(dòng)滲漏檢驗(yàn)等。
3.1.9鑄造性能檢測及工藝研究
鑄造性能檢測及其研究，是制定正確的鑄造工藝，獲得高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低廢品率鑄件的重要基礎(chǔ)條件；也是指導(dǎo)鑄造工藝改進(jìn)、新產(chǎn)品試制及開發(fā)現(xiàn)代高技術(shù)含量鑄件的有效手段。這方面在我國起步較晚，儀器的研制也比國外落后。直到目前，我國的汽車鑄造工廠既還沒有重視也沒有建立與完善這些檢測技術(shù)手段。這些性能包括流動(dòng)性、線收縮、體收縮、熱裂傾、、鑄造應(yīng)力、鑄造膨脹力、合金凝固點(diǎn)、吸氣性、含氣量以及與鑄型作用活潑性等。對此，汽車鑄造行業(yè)應(yīng)該逐步開展檢測研，很有必要。還有，鑄件凝固過程的模擬試驗(yàn)研究、用微機(jī)進(jìn)行CAD鑄造工裝設(shè)計(jì)以及開展現(xiàn)代鑄件質(zhì)量指標(biāo)的評定等工作都應(yīng)重視起來。
3.1.10爐氣分析檢測
爐氣分析是一項(xiàng)十分重要的工作。對沖天爐爐氣中的CO與CO2含量分析可以掌握燃燒工況和冶金反應(yīng)情況，據(jù)此能正確判斷爐況，控制熔化操作，改進(jìn)熔化工藝；并據(jù)此來計(jì)算焦炭的發(fā)熱效率與爐子的熱效率，從而指導(dǎo)提高鐵焦比、降成本。這也是我國汽車鑄造行業(yè)今后走向高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、增加經(jīng)濟(jì)效益的一項(xiàng)重要工作，應(yīng)重視開展。這種檢測手段，國內(nèi)早已經(jīng)具備。如氣相色譜儀、紅外線氣體分析儀等。特別是氣相色譜儀，不僅能作爐氣分析，還能分析鑄鐵中的N、O、H含量等。
3.1.11爐渣分析檢測
鐵液中的氣體主要是氧、氮、氫，按重量計(jì)，僅小于0．05％，但對鑄鐵組織和力學(xué)性能有相當(dāng)大的影響。由于鐵液中測試氧、氮。氫還有一定困難，作為爐前控制還難以定出指標(biāo)。因此，國外為獲得優(yōu)質(zhì)鐵液，增加了爐渣中Feo的含量為控制項(xiàng)目。檢測沖天爐爐渣中Feo的含量即可判斷爐料中si、Mn燒損的（多少）程度。這種檢測不難，僅采用化學(xué)分析即可。對于國內(nèi)的汽車鑄造工廠都應(yīng)開展。
3.1.12爐前熱分析法檢測
國內(nèi)汽車鑄造行業(yè)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行“熱分析法”的研究與開發(fā)。它很可能是未來鑄鐵爐前質(zhì)量檢測手段的最佳選擇。因?yàn)樗粌H能快速予報(bào)球化率，而且能同時(shí)檢測C、Si含量及鑄鐵的孕育效果、基體組織及力學(xué)性能等。然而，由于目前國內(nèi)熱電偶材料精度等多因素的影響，熱分析法在測試精確度方面還不很令人滿意。
3.2 鑄造質(zhì)量控制方面
現(xiàn)代鑄造的高水平就在于．決不僅僅是實(shí)現(xiàn)高水平的鑄件成品檢測，還要實(shí)現(xiàn)全鑄造過程的中間質(zhì)量檢測與中間質(zhì)量控制；不但要實(shí)現(xiàn)鑄造中間過程的“前測”、“即測”與“后測”的閉環(huán)控制，還要實(shí)現(xiàn)其中間過程閉環(huán)控制的自動(dòng)化、微機(jī)化。在提高并穩(wěn)定鑄件質(zhì)量方面，應(yīng)用微電子技術(shù)控制熔煉過程及型砂質(zhì)量，特別對批量較大的鑄造廠是很重要的。對多品種、小批量生產(chǎn)采用微機(jī)可方便地進(jìn)行記數(shù)、模板更換、選擇澆注、冷卻程序變換等，具有柔性制造單元特殊的優(yōu)點(diǎn)。高效造型機(jī)已不可能人工控制，微電子技術(shù)可適應(yīng)多種需要的變化。 從國內(nèi)汽車鑄造行業(yè)現(xiàn)狀來看，砂處理與熔化兩個(gè)過程不但一直比國外鑄造落后較多，同時(shí)這兩個(gè)工序也正是現(xiàn)今國內(nèi)鑄造工廠提高質(zhì)量與成本經(jīng)濟(jì)效益的最大潛力所在。
3.2.1砂處理質(zhì)量控制
美國早已將微機(jī)用于型砂性能的管理。對于一個(gè)砂處理系統(tǒng)，僅僅控制水份、溫度及恒定的配比是不夠的。美國Dietert公司為此建立了15種型砂質(zhì)量診斷分析用程序，為各鑄造廠服務(wù)并用于型砂的質(zhì)量自動(dòng)控制。聯(lián)邦德國Eirich公司已經(jīng)研制的微型計(jì)算機(jī)控制的砂處理工部，混砂機(jī)先加砂與輔料，干混后再加水濕混，計(jì)算機(jī)就不斷對混合料的水份、溫度以及緊密率實(shí)行控制．有的還可根據(jù)造型工部的要求，及時(shí)自動(dòng)改變配比和其他性能參數(shù)。這些就是我們汽車鑄造行業(yè)21世紀(jì)初工廠改造的努力方向之一。
3.2.2熔化過程質(zhì)量控制
目前，國外在沖天爐自動(dòng)檢測控制技術(shù)方面也已達(dá)到了高級的水平。爐后采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制。根據(jù)鐵液牌號、爐料成份和價(jià)格，以線性規(guī)劃法進(jìn)行最優(yōu)化配料，既滿足熔化質(zhì)量需要，又保證成本最低。爐前主要是搞自動(dòng)化記錄與控制調(diào)整。既能實(shí)現(xiàn)熔煉過程中對鐵液溫度、熔化速度、風(fēng)量和焦耗等主要變量的檢測，又能根據(jù)鐵液成份、溫度等工藝參數(shù)的變化綜合調(diào)整熔化速度、送風(fēng)強(qiáng)度、鐵水溫度、焦耗等，按自動(dòng)調(diào)節(jié)原理使輸出量對輸入量實(shí)行反饋調(diào)節(jié)，并使沖天爐穩(wěn)定在最優(yōu)工作狀態(tài)（實(shí)現(xiàn)風(fēng)量、焦耗等最優(yōu)化工作點(diǎn)的自動(dòng)尋找和定值控制）。無論是沖天爐熔煉還是工頻爐熔煉的計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制，特別是對鐵液成份與鐵液溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制方面，我國的差距都很大。這方面也是我們汽車鑄造行業(yè)21世紀(jì)初應(yīng)該努力提高的方向。
國外其他方面的微機(jī)控制還很多。比如新一代的造型線產(chǎn)品都采用了微機(jī)控制，造型機(jī)采用了快換模板裝置；微機(jī)控制制芯設(shè)備的射芯、硬化、凈化和環(huán)保；清理專用線采用微機(jī)控制拋丸清理機(jī)，用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行澆冒口切割和去飛邊毛刺；有的公司采用模擬隨動(dòng)機(jī)械手進(jìn)行落砂、扒爐渣和澆注的操作等。由于篇幅所限，不再詳述。
3.3 鑄造計(jì)量檢測與環(huán)保檢測
計(jì)量檢測是鑄造企業(yè)上質(zhì)量、降成本、增效益及準(zhǔn)確計(jì)算投入產(chǎn)出的最基礎(chǔ)、最重要、最關(guān)鍵工作，更是鑄造過程進(jìn)行質(zhì)量檢測控制的前提。但目前一般的汽車鑄造廠對計(jì)量手段的配備率、完好率及其更新發(fā)展還重視不夠。比如：進(jìn)廠火車皮爐料的準(zhǔn)確計(jì)量（用“火車皮地中衡”等）、各車間“接口”之間的投入產(chǎn)出與物流的準(zhǔn)確計(jì)數(shù)或計(jì)量，特別是熔化車間的加料自動(dòng)稱量工作等都缺少手段或手段水平低、不可靠。這是今后急需要解決的問題，還應(yīng)盡量采用智能化且能連續(xù)給料計(jì)量的電子稱重儀表并向“遠(yuǎn)程監(jiān)控”及計(jì)算機(jī)管理發(fā)展。環(huán)保檢測是21世紀(jì)鑄造行業(yè)的必然之路。在國外鑄造早已重視并繩之以法。而我國的鑄造行業(yè)廠內(nèi)外環(huán)境污染嚴(yán)重超標(biāo)已成一大公害。21世紀(jì)之初必須要兼上環(huán)保檢測及其監(jiān)控自檢的工作。環(huán)保檢測儀器方面我國十分落后，應(yīng)該引進(jìn)部分基本與必要的儀器。
3.4 鑄造檢測與控制技術(shù)管理
汽車鑄造工廠應(yīng)特別重視鑄造質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制手段的完善與發(fā)展，要舍得投入這項(xiàng)質(zhì)量成本，因?yàn)橐粋�(gè)有效的檢測手段其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益不知要比它本身的價(jià)值投入大多少倍。既要抓鑄造全過程的“兩頭”，又要帶“中間”；既要抓手段，又要抓管理。目前，我國的許多汽車鑄造工廠在檢測與控制技術(shù)管理上的“通病”是：或者計(jì)量檢測與質(zhì)量檢測手段不全；或者僅有檢測但無反饋控制；或者雖有工藝參數(shù)檢測而無參數(shù)考核；或者雖有檢測控制手段但對其周期保養(yǎng)、計(jì)量檢定、計(jì)劃予修與備件供應(yīng)跟不上去等等。這些問題都是我國汽車鑄造企業(yè)必須急待解決的問題。
3.5 鑄造質(zhì)量管理技術(shù)加“五個(gè)技術(shù)結(jié)合”
建國以來，我國的汽車鑄造企業(yè)和全國其他行業(yè)一樣，先后曾開展了多年的“質(zhì)量月”活動(dòng)，又經(jīng)過全面質(zhì)量管理的全員大培訓(xùn)，雖然都收到了一定的成效，但并沒有真正走上鑄造質(zhì)量管理的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范之路。筆者認(rèn)為，現(xiàn)代鑄造企業(yè)只有認(rèn)真學(xué)習(xí)并認(rèn)真貫徹落實(shí)ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)的管理才能真正走上鑄造質(zhì)量管理的規(guī)范軌道。因?yàn)橹挥新鋵?shí)“貫標(biāo)”，才能真正落實(shí)質(zhì)量檢測、質(zhì)量控制、質(zhì)量改進(jìn)、質(zhì)量預(yù)測、質(zhì)量預(yù)防和各項(xiàng)質(zhì)量管理技術(shù)；才能使質(zhì)檢部門從現(xiàn)在整天忙于對現(xiàn)生產(chǎn)不斷發(fā)生質(zhì)量問題的被動(dòng)把關(guān)與緊急“救火”中解放出來；才能從“被動(dòng)把關(guān)救火的低水平階段”上升到“以主動(dòng)預(yù)防為主的高級階段”，從而實(shí)現(xiàn)從“必然王國”向“自由王國”的轉(zhuǎn)化。還需要指出的是，多年的實(shí)踐表明：為了充分發(fā)揮鑄造質(zhì)量檢測與質(zhì)量控制的威力與作用，還必須作到“五個(gè)技術(shù)結(jié)合”才成。即檢測技術(shù)（包括計(jì)量檢定技術(shù)）、控制技術(shù)（包括自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)）、考核技術(shù)、維修技術(shù)（包括維護(hù)保養(yǎng)）、計(jì)量技術(shù)（包括配料、連續(xù)供料與投入產(chǎn)出的計(jì)量等）相結(jié)合。筆者深信，ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)貫標(biāo)技術(shù)加上“五個(gè)技術(shù)結(jié)合”，必將能在我國汽車鑄造企業(yè)產(chǎn)生巨大的物質(zhì)力量！汽車鑄造工程技術(shù)人員，不僅需要研究鑄造工藝與檢測控制技術(shù)，還要研究“全面質(zhì)量管理”技術(shù)，也要研究“全面成本管理”技術(shù)。
同機(jī)械制造業(yè)一樣，中國鑄造業(yè)今后必須以質(zhì)量檢測、質(zhì)量控制與成本計(jì)量技術(shù)的現(xiàn)代化為龍頭，以推進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)全過程的信息現(xiàn)代化與企業(yè)管理現(xiàn)代化，才能全面帶動(dòng)鑄造工業(yè)的現(xiàn)代化!
參考文獻(xiàn)
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