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汽車(chē)制造論文|實(shí)施我國(guó)汽車(chē)鑄造檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)代化的設(shè)想
【論文摘要】根據(jù)對(duì)現(xiàn)代鑄件質(zhì)量評(píng)定的具體要求，首次提出現(xiàn)代化鑄造檢測(cè)與控制技術(shù)的詳細(xì)項(xiàng)目并歸納分類(lèi)，同時(shí)提出近期我國(guó)汽車(chē)鑄造檢測(cè)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(duì)我國(guó)汽車(chē)鑄造檢測(cè)技術(shù)的挑戰(zhàn)
從20世紀(jì)末的現(xiàn)代鑄造觀點(diǎn)來(lái)看，鑄件質(zhì)量的評(píng)定已經(jīng)賦予了全新的概念。評(píng)定鑄件質(zhì)量要從產(chǎn)品質(zhì)量、工藝過(guò)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(wú)損探傷查），近年來(lái)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(guò)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(guò)程到半成品（如鐵液、型砂）直到成品的鑄造過(guò)程質(zhì)量。
（3）鑄件設(shè)計(jì)質(zhì)量
近年來(lái)對(duì)鑄件設(shè)計(jì)質(zhì)量越來(lái)越重視，這是因?yàn)樵S多鑄造缺陷孕育在設(shè)計(jì)過(guò)程中，即不良的鑄件設(shè)計(jì)會(huì)降低生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量與產(chǎn)品質(zhì)量。
回顧建國(guó)以來(lái)的汽車(chē)鑄造業(yè)同全國(guó)的鑄造企業(yè)一樣，與國(guó)外鑄造的先進(jìn)水平來(lái)比較．我國(guó)當(dāng)前鑄造行業(yè)最大的問(wèn)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(guó)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(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)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(lài)于鑄造全過(guò)程的檢測(cè)與控制手段能否配套、能否跟上，就是說(shuō)，一切要用數(shù)據(jù)說(shuō)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(guó)以來(lái)汽車(chē)鑄造廠的檢測(cè)與控制技術(shù)發(fā)展，也同全國(guó)鑄造企業(yè)一樣，與國(guó)外現(xiàn)代鑄造相比，如果說(shuō)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(cè)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(duì)于鑄造質(zhì)量檢測(cè)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(lái)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(cè)與控制難題的解決帶來(lái)了空前的機(jī)遇和廣闊的前景。鑄造工藝過(guò)程的檢測(cè)與控制設(shè)備儀器采用微電子技術(shù)已是近年來(lái)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(jiàn)，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(cè)與控制技術(shù)相結(jié)合表現(xiàn)得最為突出。國(guó)外現(xiàn)代鑄造的實(shí)踐已經(jīng)表明，這種先進(jìn)的檢測(cè)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(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。在以上技術(shù)方面，我國(guó)國(guó)內(nèi)雖然已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)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(guó)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(duì)我們提出了更高的要求，如果我們汽車(chē)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(cè)、控制與計(jì)量技術(shù)手段的話，不但無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代鑄件質(zhì)量評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)代汽車(chē)鑄件日益發(fā)展的需求，而且必將使我們汽車(chē)鑄造的材質(zhì)、工藝、設(shè)備和管理水平與國(guó)外的差距越拉越大，甚至無(wú)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(wú)法扭轉(zhuǎn)鑄造工廠長(zhǎng)期虧損的局面，并將成為制約汽車(chē)鑄造廠今后上質(zhì)量、干精品、搶市場(chǎng)、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(cè)控制技術(shù)分類(lèi)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(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)與測(cè)試技術(shù)手段。先進(jìn)的鑄造質(zhì)量檢測(cè)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(guó)內(nèi)近年來(lái)生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鑄件的經(jīng)驗(yàn)和成功地引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的事實(shí)已經(jīng)表明，沒(méi)有先進(jìn)的鑄造檢測(cè)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(duì)現(xiàn)代國(guó)外比較先進(jìn)的鑄造企業(yè)一般采用的質(zhì)量檢測(cè)與控制技術(shù)按鑄造過(guò)程給出分類(lèi)的模式。
2.1 鑄造用原材料的質(zhì)量檢測(cè)
原材料質(zhì)量檢測(cè)是指對(duì)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(cè)試等方面的檢測(cè)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(cè)
(1)爐前鐵液的出爐溫度與澆注溫度的檢測(cè)；
(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(cè)；（直讀光譜法等）
(3)球化后鐵液的快速金相法球化率檢測(cè)；
(4)用熱分析法對(duì)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(hào)力學(xué)性能等的快速檢測(cè)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(cè)。
2.3 沖天爐熔化過(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)
(1)沖天爐風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓的檢測(cè)與自動(dòng)控制；
(2)沖天爐過(guò)橋處鐵液的連續(xù)測(cè)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(cè)；
(4)沖天爐料位的監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制；
(5)沖天爐最優(yōu)配料的計(jì)算、檢測(cè)與自動(dòng)控制；
(6)沖天爐底焦高度的檢測(cè)；
(7)沖天爐鐵液熔化率的檢測(cè)；
(8)沖天爐前爐鐵液量的檢測(cè)；
(9)沖天爐爐渣的堿度與氧化亞鐵含量的檢測(cè)。
2.4 鑄造合金的鑄造性能檢測(cè)
(l)鑄造合金液體流動(dòng)性的測(cè)試；
(2)鑄造合金線收縮與體收縮特性的測(cè)試；
(3)鑄造合金應(yīng)力特性的測(cè)試；
(4)鑄造合金裂紋傾向的測(cè)試；
(5)鑄造合金含氣量的測(cè)試。
2.5 配砂、造型與制芯過(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)與控制
(1)型砂配砂過(guò)程中配料微機(jī)自動(dòng)控制及對(duì)舊砂溫度、型砂水份、粘結(jié)劑與緊實(shí)率等的自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)控制；
(2)芯砂配砂過(guò)程中配料微機(jī)自動(dòng)控制及對(duì)樹(shù)脂、硬化劑等成份的自動(dòng)調(diào)節(jié)；(3)配砂過(guò)程中，對(duì)型芯砂定時(shí)的每種取樣進(jìn)行性能的快速檢測(cè)分析；
(4)造型中砂型硬度及尺寸的檢測(cè)；
(5)造型中加砂量與緊實(shí)參數(shù)的自動(dòng)檢測(cè)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(guò)程中微機(jī)程序控制及射芯、硬化、凈化和環(huán)保的檢測(cè)。
2.6 清理過(guò)程的質(zhì)量檢測(cè)與控制
(1)一次清理工位球鐵的快速金相檢測(cè)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(cè)及基體硬度的渦流電磁法在線自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)分件；
(3)對(duì)球鐵退火附體試塊的快速金相組織檢測(cè)；
(4)清理專(zhuān)用線拋丸清理機(jī)的微機(jī)控制；
(5)用數(shù)控機(jī)床對(duì)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(zhuān)用量夾具對(duì)重點(diǎn)鑄件的主要尺寸與定位點(diǎn)的檢測(cè)；
(7)對(duì)某些關(guān)鍵鑄件的水（氣）壓試驗(yàn)檢測(cè)；
(8)一次清理工位取樣對(duì)球鐵件終硅量的檢測(cè)。
2.7 最終成品鑄件的檢測(cè)
(1)鑄件表面粗糙度的檢測(cè)；
(2)鑄件的尺寸精度周期測(cè)量與劃線的檢測(cè)；
(3)鑄件重量偏差的周期檢測(cè)；
(4)鑄件內(nèi)腔雜物的檢查與檢測(cè)；
(5)對(duì)重要復(fù)雜鑄件的解剖檢測(cè)；
(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(cè)；
(7)采用專(zhuān)用試驗(yàn)臺(tái)架等設(shè)備對(duì)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(cè)；
(8)對(duì)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(cè)。
2.8 協(xié)作件、擴(kuò)散件的質(zhì)量檢測(cè)
(1)對(duì)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(cè)。
(2)對(duì)協(xié)作廠、擴(kuò)散廠送件的每車(chē)皮進(jìn)行抽查硬度檢測(cè)與鑄件表面質(zhì)量檢測(cè)等。
從以上可見(jiàn)，全面而先進(jìn)的鑄造質(zhì)量檢測(cè)與質(zhì)量控制是一整套現(xiàn)代化的復(fù)雜的多專(zhuān)業(yè)的綜合技術(shù)與手段。
3．二十一世紀(jì)初期我國(guó)汽車(chē)鑄造檢測(cè)技術(shù)的主攻方向與措施
為解決我國(guó)汽車(chē)鑄造行業(yè)質(zhì)量檢測(cè)與質(zhì)量控制技術(shù)與國(guó)外相比更加落后必須奮起直追的問(wèn)題，為適應(yīng)21世紀(jì)的未來(lái)汽車(chē)鑄件必須走向優(yōu)質(zhì)、精化、高牌號(hào)、多品種、薄壁、復(fù)雜、保安、“長(zhǎng)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(guó)汽車(chē)鑄造行業(yè)的國(guó)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(cè)方面
3.1.1爐前鐵液成份檢測(cè)
對(duì)于汽車(chē)鑄件大流水生產(chǎn)的爐前鐵液成份檢測(cè)方式，國(guó)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(guó)內(nèi)從80年代以后也已開(kāi)始逐步推廣應(yīng)用到各個(gè)大中型汽車(chē)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(chē)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(chē)鑄造廠中，遠(yuǎn)離熔化車(chē)間的直讀光譜儀如能配以國(guó)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(kāi)發(fā)擴(kuò)展對(duì)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(chē)鑄造中有害微量元素過(guò)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(kāi)發(fā)尚應(yīng)深入進(jìn)行下去，其意義十分重大。近年國(guó)內(nèi)為配套直讀光譜儀而研制開(kāi)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(cè)
我國(guó)的爐前快速熱電偶測(cè)溫技術(shù)已接近國(guó)外水平。國(guó)產(chǎn)的“壁掛式微機(jī)數(shù)顯測(cè)溫儀表”具有精確、耐用、可靠性高、故障率低的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于出爐溫度控制很?chē)?yán)格的汽車(chē)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(cè)。為解決工廠長(zhǎng)期以來(lái)很難監(jiān)控的測(cè)溫工藝紀(jì)律及溫度廢品考核，采用最新專(zhuān)利國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的一種帶發(fā)射功能的二次測(cè)溫儀表及其“無(wú)線遠(yuǎn)程測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)”則是最佳的檢測(cè)模式。對(duì)于非接觸式的紅外線測(cè)溫，經(jīng)多年實(shí)踐證明，由于其容易受到車(chē)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(chǎng)合。
3.1.3鑄造原材料質(zhì)量檢測(cè)
國(guó)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(zhuān)門(mén)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(guó)內(nèi)的汽車(chē)鑄造廠由于原材料來(lái)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(guó)情狀況以及工廠投料急、少?gòu)?fù)驗(yàn)、缺手段的現(xiàn)狀，多年來(lái)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(cè)手段就顯得十分重要與特別關(guān)鍵。比如近幾年來(lái)國(guó)外推出物美價(jià)廉的最新原材料檢測(cè)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(kù)與車(chē)間現(xiàn)場(chǎng)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(cè)難題等等。
3.1.4金相組織與力學(xué)性能檢測(cè)
目前國(guó)內(nèi)的汽車(chē)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(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)，僅能維持按國(guó)標(biāo)的規(guī)定檢測(cè)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(duì)比國(guó)外水平差距遠(yuǎn)，而且已不能適應(yīng)鑄件升級(jí)、失效分析、新產(chǎn)品研制與出國(guó)鑄件檢測(cè)的要求更無(wú)法完成現(xiàn)代鑄件質(zhì)量評(píng)定新概念所提出的新指標(biāo)檢測(cè)。比如國(guó)外評(píng)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(lái)評(píng)定其百分率；又如測(cè)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(cè)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(kāi)創(chuàng)了方便的條件。
3.1.5型芯砂性能檢測(cè)
我國(guó)制造的型芯砂儀器水平一直比國(guó)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(chē)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(duì)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(wèn)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(cè)向生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)控制發(fā)展，其二是由單項(xiàng)測(cè)試向綜合測(cè)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(guó)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(guó)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(cè)
我國(guó)汽車(chē)鑄造廠的鑄件劃線檢測(cè)水平與國(guó)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(jí)并成倍提高鑄件劃線工效，為今后適應(yīng)現(xiàn)代高級(jí)鑄件的質(zhì)量升級(jí)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(cè)量劃線儀。
3.1.7鑄件無(wú)損檢測(cè)
鑄件的無(wú)損檢測(cè)一直是我國(guó)汽車(chē)鑄造企業(yè)檢測(cè)技術(shù)與手段的最薄弱環(huán)節(jié)，與國(guó)外相比則更是起步晚、差距很大。目前普遍不能適應(yīng)開(kāi)發(fā)國(guó)際市場(chǎng)的出國(guó)鑄件、現(xiàn)代汽車(chē)鑄件特別是高級(jí)轎車(chē)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(wú)損的磁粉探傷、射線探傷、超聲探傷或球化率檢測(cè)、硬度與基體檢測(cè)、壁厚檢測(cè)、水（氣〕壓試驗(yàn)等等。對(duì)于一個(gè)現(xiàn)代汽車(chē)鑄造廠，以上這些檢測(cè)手段都要逐步建立與擴(kuò)展；有些至少要有抽查檢測(cè)的手段與能力；對(duì)特別關(guān)鍵且需 100％無(wú)損檢測(cè)的鑄件應(yīng)上“在線自動(dòng)檢測(cè)”與“在線自動(dòng)分選”的成套設(shè)備手段。（如法國(guó)雪鐵龍汽車(chē)公司的克里西鑄造廠就具有這些在線檢測(cè)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(lái)發(fā)現(xiàn)表面上或靠近表面的缺陷。在大流水性汽車(chē)鑄造生產(chǎn)線的檢查中，對(duì)某些大型、復(fù)雜、特殊的重要鑄件還應(yīng)研制專(zhuān)用的在線自動(dòng)量夾具進(jìn)行主要尺寸檢查與研制專(zhuān)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(cè)及工藝研究
鑄造性能檢測(cè)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(kāi)發(fā)現(xiàn)代高技術(shù)含量鑄件的有效手段。這方面在我國(guó)起步較晚，儀器的研制也比國(guó)外落后。直到目前，我國(guó)的汽車(chē)鑄造工廠既還沒(méi)有重視也沒(méi)有建立與完善這些檢測(cè)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(duì)此，汽車(chē)鑄造行業(yè)應(yīng)該逐步開(kāi)展檢測(cè)研，很有必要。還有，鑄件凝固過(guò)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(kāi)展現(xiàn)代鑄件質(zhì)量指標(biāo)的評(píng)定等工作都應(yīng)重視起來(lái)。
3.1.10爐氣分析檢測(cè)
爐氣分析是一項(xiàng)十分重要的工作。對(duì)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(lái)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(guó)汽車(chē)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(kāi)展。這種檢測(cè)手段，國(guó)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(cè)
鐵液中的氣體主要是氧、氮、氫，按重量計(jì)，僅小于0．05％，但對(duì)鑄鐵組織和力學(xué)性能有相當(dāng)大的影響。由于鐵液中測(cè)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(guó)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(cè)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(cè)不難，僅采用化學(xué)分析即可。對(duì)于國(guó)內(nèi)的汽車(chē)鑄造工廠都應(yīng)開(kāi)展。
3.1.12爐前熱分析法檢測(cè)
國(guó)內(nèi)汽車(chē)鑄造行業(yè)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行“熱分析法”的研究與開(kāi)發(fā)。它很可能是未來(lái)鑄鐵爐前質(zhì)量檢測(cè)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(cè)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(guó)內(nèi)熱電偶材料精度等多因素的影響，熱分析法在測(cè)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(cè)，還要實(shí)現(xiàn)全鑄造過(guò)程的中間質(zhì)量檢測(cè)與中間質(zhì)量控制；不但要實(shí)現(xiàn)鑄造中間過(guò)程的“前測(cè)”、“即測(cè)”與“后測(cè)”的閉環(huán)控制，還要實(shí)現(xiàn)其中間過(guò)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(guò)程及型砂質(zhì)量，特別對(duì)批量較大的鑄造廠是很重要的。對(duì)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(guó)內(nèi)汽車(chē)鑄造行業(yè)現(xiàn)狀來(lái)看，砂處理與熔化兩個(gè)過(guò)程不但一直比國(guó)外鑄造落后較多，同時(shí)這兩個(gè)工序也正是現(xiàn)今國(guó)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(guó)早已將微機(jī)用于型砂性能的管理。對(duì)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(guó)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(guó)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(duì)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(chē)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(guò)程質(zhì)量控制
目前，國(guó)外在沖天爐自動(dòng)檢測(cè)控制技術(shù)方面也已達(dá)到了高級(jí)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(hào)、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(guò)程中對(duì)鐵液溫度、熔化速度、風(fēng)量和焦耗等主要變量的檢測(cè)，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(duì)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(wú)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(duì)鐵液成份與鐵液溫度的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制方面，我國(guó)的差距都很大。這方面也是我們汽車(chē)鑄造行業(yè)21世紀(jì)初應(yīng)該努力提高的方向。
國(guó)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(zhuān)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(cè)與環(huán)保檢測(cè)
計(jì)量檢測(cè)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(guò)程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)控制的前提。但目前一般的汽車(chē)鑄造廠對(duì)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(chē)皮爐料的準(zhǔn)確計(jì)量（用“火車(chē)皮地中衡”等）、各車(chē)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(chē)間的加料自動(dòng)稱(chēng)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(wèn)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(chēng)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(cè)是21世紀(jì)鑄造行業(yè)的必然之路。在國(guó)外鑄造早已重視并繩之以法。而我國(guó)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(cè)及其監(jiān)控自檢的工作。環(huán)保檢測(cè)儀器方面我國(guó)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(cè)與控制技術(shù)管理
汽車(chē)鑄造工廠應(yīng)特別重視鑄造質(zhì)量檢測(cè)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(cè)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(guò)程的“兩頭”，又要帶“中間”；既要抓手段，又要抓管理。目前，我國(guó)的許多汽車(chē)鑄造工廠在檢測(cè)與控制技術(shù)管理上的“通病”是：或者計(jì)量檢測(cè)與質(zhì)量檢測(cè)手段不全；或者僅有檢測(cè)但無(wú)反饋控制；或者雖有工藝參數(shù)檢測(cè)而無(wú)參數(shù)考核；或者雖有檢測(cè)控制手段但對(duì)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(wèn)題都是我國(guó)汽車(chē)鑄造企業(yè)必須急待解決的問(wèn)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(guó)以來(lái)，我國(guó)的汽車(chē)鑄造企業(yè)和全國(guó)其他行業(yè)一樣，先后曾開(kāi)展了多年的“質(zhì)量月”活動(dòng)，又經(jīng)過(guò)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(méi)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(cè)、質(zhì)量控制、質(zhì)量改進(jìn)、質(zhì)量預(yù)測(cè)、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(mén)從現(xiàn)在整天忙于對(duì)現(xiàn)生產(chǎn)不斷發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題的被動(dòng)把關(guān)與緊急“救火”中解放出來(lái)；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(jí)階段”，從而實(shí)現(xiàn)從“必然王國(guó)”向“自由王國(guó)”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(cè)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(cè)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(guó)汽車(chē)鑄造企業(yè)產(chǎn)生巨大的物質(zhì)力量！汽車(chē)鑄造工程技術(shù)人員，不僅需要研究鑄造工藝與檢測(cè)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(guó)鑄造業(yè)今后必須以質(zhì)量檢測(cè)、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(guò)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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