魏军 丁雪丹 于虹

摘 要：铸件质量决定于每道工艺过程的质量。对铸件质量进行控制实际上是全过程的质量控制。铸造生产过程是铸件固有质量具体形成的阶段，其工艺流程长，从原材料进厂到成品铸件出厂，先后经过数十道工序，工序间连贯性强，每道工序的变量多，不易控制。本文针对熔模铸造过程中主要工艺过程原材料、陶瓷型芯、蜡模的制作、型壳的制作、熔炼及浇注过程、铸件的清理，结合生产实际阐述了需控制的环节，以减少随机误差，提高产品合格率。

关键词：铸造过程；质量控制；熔模铸造

中图分类号：TG249 文献标志码：A

0 引言

在铸造生产过程（简称铸造过程）中，从原材料进厂到成品铸件出厂的每一个环节，易受到主客观因素的影响，引起质量的波动，因此，生产过程对产品实物获得符合性质量要求起到了决定性作用。各工序的每个操作步骤应严格按技术文件要求执行，为确保生产出的铸件符合规定的质量要求，往往需要用一定的方法和手段，以便及早发现问题，及时采取措施予以解决，确保生产出合格的产品，提高合格率。

1 铸造过程质量

铸造过程质量是指从原材料进厂到合格铸件出厂的铸造全过程质量，也可理解为铸造过程满足规定需要和潜在需要的特性的总和。

铸造过程质量包括铸造过程中每一个生产环节的质量，如铸造原材料的质量，铸造工艺装备的质量、涂料的配制质量、造型制芯质量、熔炼与浇注的质量、清理与后处理的质量等。

2 铸造过程质量控制的意义

铸造过程质量控制的意义主要通过过程质量控制，使铸造设备保持最佳的运行状态，使所用材料能最大限度地保证工序质量和铸件质量，使所采用的操作方法尽量最佳，使操作者最大限度地发挥潜能，充分发挥在保证铸件质量方面的主观能动性，有利于强化质量责任制，提高以人为本的质量管理水平；通过过程质量控制，使过程工序处于受控状态，确保较高的铸件合格率，减少由于废品铸件造成的经济損失，降低质量成本。

3 熔模铸造概述

3.1 熔模铸造

熔模铸造是一种精密铸造方法，通常称为“精密铸造”，它是由易熔材料制成精确的可熔性模型，然后在模型上涂若干层耐火涂料，经过干燥硬化形成多层结构的型壳，再经过熔失模型和焙烧后，将熔化的金属液浇入高温铸型中形成铸件，金属冷凝后脱壳、清理等一系列处理后，经质量检验获得铸件。

3.2 熔模铸造工艺流程

熔模铸造，其主要过程工序包括：模料、涂（浆）料和硬化剂制备、蜡模的制造、组合模组、型壳的制造、型壳干燥、硬化、型壳的脱蜡、型壳的焙烧、合金熔炼和浇注、铸件脱壳、清理和后处理等。

4 熔模铸造质量控制

熔模铸造过程工序的质量对熔模铸造铸件的质量影响是十分重要的，要提高铸件质量和减少铸件缺陷，就必须严格控制生产过程，使之处于稳定状态。铸造生产过程是一个复杂的过程，任何一个环节出了问题都会引起铸件质量的降低或缺陷的形成。

4.1 铸造用原材料控制

铸造用原材料的质量是保证铸件的先决条件，原材料的采购应在合格供应商内选择，原材料入厂时须有质量保证单并严格按规定进行入厂检验，保管时应分别存放，严禁外来杂质混入，避免混、错料及不合格原材料投入生产。对使用松香粉模料压制表面粗糙度要求比较高的零件蜡件时，应每年进行工艺检查模料性能的技术指标；当原材料的规格或生产厂家改变时，应连续检查3-5批模料性能的技术指标，给出试验报告结论单，待模料工艺参数稳定，并且性能符合要求后，再进行批生产。

4.2 陶瓷型芯的制造控制

陶瓷型芯浆料在配制时受影响的因素有配制温度、搅拌时间和配制方式，因此要严格加以控制。陶瓷型芯的质量在很大程度上取决于胚料的压制质量，其压制压力、锁模压力、浆料温度、保压时间等是影响陶瓷型芯压制质量的主要因素；在陶瓷型芯焙烧过程中影响质量的主要因素是升温速度、终烧温度及保温时间，型芯强化时还应控制浸泡和干燥时间，所以在操作过程中操作者应严格按工艺文件的规定执行。

4.3 蜡模的制作控制

4.3.1 模料的配制。在配制前首先应确保使用的原材料合格，在配制模料时应加强控制和检查：（1）模料的最高温度及其在高温时的停留时间。（2）配制模料时首先确保所制模料成分和配比正确，并应特别注意各组分的加入顺序。对于松香基模料必须注意加料次序，以便得到成分均匀的模料。（3）在配制模料的过程中不断搅拌，并避免卷入气泡。

4.3.2 蜡模的压制。制模间环境温度一般应控制在23℃±2℃范围内，制模过程中加强控制和检查：（1）蜡模压制温度和保持的时间；（2）模料存放温度和时间；（3）蜡模表面质量，蜡模的组合正确性和焊接质量，组合的蜡模不允许有焊缝、虚焊、变形、烫伤、夹杂物、孔洞、蜡瘤、缺肉等缺陷；（4）蜡模的存放条件及模组的存放时间是否满足要求；蜡模检验后到组合前停放时间一般不允许超过72h，经检验后的模组到涂料前停放时间不允许超过48h，并在操作记录本上记录时间加以控制。（5）检查模组表面是否脱脂、干净。

4.4 型壳的制作控制

为使型壳具有优良的整体结构和强度，在涂料整个过程中要对原材料的黏度，表面层和加固层的黏度，环境温、湿度进行检验。型壳制作时还应加强以下方面的控制：（1）硬化剂的配制，各种粉、料及黏结剂的性能是否符合要求。（2）涂料成分和配制百分比是否符合要求。（3）涂料黏度的大小决定了涂料流动性的好坏以及受其影响着的涂料层厚度和涂覆的均匀程序，直接影响型壳质量，必须严格控制涂料的黏度。（4）熔模组的涂料层数应符合要求、确保涂料层均匀。（5）严格保障型壳干燥条件并控制适当的干燥时间。（6）熔模组涂料层是否有落脱和裂纹。（7）熔模组脱蜡时间及脱蜡后型壳的表面质量；保持一定的脱蜡温度和足够的脱蜡时间。（8）型壳烘烤的时间和温度是否正确。（9）型壳的存放时间和温度是否符合要求。

4.5 铸造的熔炼浇注质量控制

影响熔炼浇注质量的主要因素是铸造用熔炼原材料质量即母合金锭质量，陶瓷制件质量、过滤及浇注工艺参数。浇注工艺参数主要控制合金的浇注温度、浇注速度、型壳温度、冷却速度等。上述内容在工序过程中均需要操作者严格按工艺要求执行。

4.6 铸件清理质量控制

铸件清理是铸造过程中的最后一道工序，其质量控制重点是：

（1）铸件外表面是否平整光洁，内腔是否干净，并且应以不影响机械加工的定位和零件的装配以及外表美观为原则。

（2）铸件非加工表面和机械加工基准面上的浇冒口残留量、飞边毛刺等是否打磨至与铸件表面齐平，加工表面上所有残留量是否符合允许范围。

结论

熔模精密铸造是生产高精度、低粗糙度、复杂几何形状铸件的有效方法，它与其他铸造方法相比，工序多、周期长，增加了铸件质量控制的难度。影响铸件质量因素较多，涉及原材料、设备和工艺装备，制芯和制型，熔炼和浇注，铸件的清理与后处理，生产者的操作质量，各种工艺参数的控制质量等，铸件的质量几乎决定于每一道工艺过程的质量。铸造过程质量与最终的铸件质量是相互关联的，如果过程质量失控，都将会最后影响到铸件的最终质量。

参考文献

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