近年來,鋁合金鑄件的鑄造技術(shù)得到了很大的發(fā)展,鋁鑄件的產(chǎn)量逐年提高,現(xiàn)已在兵器、航空、航天、紡織等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用,鑄件質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。在鑄件質(zhì)量的所有特性中,內(nèi)部質(zhì)量是決定鑄件整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素。同時,鑄件內(nèi)部質(zhì)量的水平,也反映了鑄造技術(shù)工藝水平的優(yōu)劣。因此,鑄件內(nèi)部質(zhì)量缺陷的控制是鑄造技術(shù)人員始終要解決并提高的目標(biāo)?!?/p>
1.內(nèi)部質(zhì)量的概念
鋁合金鑄件內(nèi)部質(zhì)量通俗地講是指鑄件內(nèi)部缺陷滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的程度。這些缺陷一般包括裂紋、針孔、氣孔、縮孔、疏松、偏析及夾雜物,由于這些缺陷的存在,往往會導(dǎo)致鑄件的物理性能、力學(xué)性能及金相組織發(fā)生改變,給鑄件的使用帶來嚴(yán)重的隱患。因此內(nèi)部質(zhì)量是鑄件生產(chǎn)和檢驗首要的控制因素?! ?/p>
2. 內(nèi)部質(zhì)量缺陷的特點
(1)內(nèi)部質(zhì)量缺陷往往隱藏在鑄件的內(nèi)部,用普通目視的方法無法檢驗,往往需要用特殊的方法和設(shè)備儀器才能完成。
(2)內(nèi)部質(zhì)量缺陷的判斷,檢測人員需進行專業(yè)的知識培訓(xùn),并具有一定的實際工作經(jīng)驗。
3. 目前我國執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)
目前,我國鑄合金鑄件的檢驗有兩個標(biāo)準(zhǔn),一個是GB/T9438—1999(鋁
合金鑄件)國家標(biāo)準(zhǔn),一個是HB963—2005(鋁合金鑄件)航空標(biāo)準(zhǔn)。兩個標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)部缺陷的要求有相同的地方,也有不同之處,主要是由于行業(yè)不同,使用要求有差異,但基本的要求和檢驗方法是相同的,下面分別敘述。
4.鑄件分類
兩個標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)鑄件在使用過程中的重要程度,將鑄件分為三類。
Ⅰ類鑄件:承受重載荷,工作條件復(fù)雜,用于關(guān)鍵部位、鑄件損壞將危
及整機的安全運行。
Ⅱ類鑄件:承受中等載荷,用于重要部位,鑄件損壞將影響部件的正常
工作并造成事故。
Ⅲ類鑄件:承受輕載荷,用于一般部位的鑄件?!?/p>
5. GB/T9438—1999規(guī)定要求
(1)鑄件檢驗類型 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對于Ⅰ類鑄件必須進行內(nèi)部質(zhì)量的檢驗;對于Ⅱ類、Ⅲ類鑄件只有當(dāng)用戶要求檢驗時,才進行內(nèi)部質(zhì)量的檢驗?!?/p>
(2)該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部質(zhì)量檢驗引用的幾個標(biāo)準(zhǔn) ①GB/T11346—1989鋁合金鑄件Χ射線照相檢驗針孔(圓形)分級。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋁合金鑄件內(nèi)部圓形針孔的分級,按透照厚度分為A、B兩個組別,其中A組分級適用于透照厚度<13mm的鑄件,B組分級適用于透照厚度為13~50mm的鑄件,每個組別各有8級參照底片。②HB6578—1992鋁、鎂合金鑄件檢驗用標(biāo)準(zhǔn)參考射線底片。該標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)部質(zhì)量缺陷的分類較為詳細,主要有氣孔、針孔、縮孔、疏松、夾雜和偏析6大類,每一類別各分有8個等級級別的參照底片。③JB/T7946.3—1999鑄造鋁合金針孔。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鑄造鋁合金低倍針孔度的分級原則和評定方法,該標(biāo)準(zhǔn)將針孔度分為5個級別。
(3)檢驗手段 X射線無損檢測;低倍試驗檢驗?!?/p>
(4)檢測具體要求 ①鑄件內(nèi)部質(zhì)量的檢驗首先按鑄件圖樣的技術(shù)要求來進行檢驗。②鑄件內(nèi)部不允許有裂紋缺陷。③如沒有明確的規(guī)定,對于針孔缺陷,I類鑄件、液壓件、氣壓件應(yīng)按GB/T11346—1989標(biāo)準(zhǔn)中的2級驗收,允許局部有4級針孔,但一般不得超過受檢面積的25%。當(dāng)氣密性試驗滿足設(shè)計要求時,允許按3級驗收。Ⅱ類鑄件按3級針孔驗收。④各類鑄件內(nèi)部氣孔、縮孔、疏松、夾雜物缺陷按表1中所規(guī)定的執(zhí)行。
6. HB963-2005規(guī)定要求
該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部質(zhì)量檢驗引用的幾個標(biāo)準(zhǔn):
?。?)GB/T11346—1989鋁合金鑄件Χ射線照相檢驗針孔(圓形)分級,該標(biāo)準(zhǔn)解釋同上。
?。?)JB/T7946.3—1999鑄造鋁合金針孔,該標(biāo)準(zhǔn)解釋同上。
?。?)HB5395—1988 鋁合金X射線照相檢驗長形針孔分級標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)按鑄件厚度分為3組,**組適用于小于13mm的鑄件,第二組適用于大于13~25mm的鑄件,第三組適用于大于25~50mm的鑄件,每一組有1、2、3、4、5共5個等級。
(4)HB5396—1988鋁合金X射線照相檢驗海綿狀疏松分級標(biāo)準(zhǔn);HB5397—1988鋁合金X射線照相檢驗分散疏松分級標(biāo)準(zhǔn)。這兩個標(biāo)準(zhǔn)均按鑄件厚度分為2組,**組適用于小于13mm的鑄件,第二組適用于大于13~50mm的鑄件,每一組有1、2、3、4、5共5個個等級。
各類鑄件內(nèi)部氣孔、縮孔、疏松、夾雜物缺陷按表2中所規(guī)定的執(zhí)行。
7.JB/T7946.3-1999(鑄造鋁合金針孔)規(guī)定要求
?。?)鑄件內(nèi)部針孔 當(dāng)用低倍試驗方法檢驗時,對于Ⅰ類鑄件或液壓、氣壓件應(yīng)按該標(biāo)準(zhǔn)的2級驗收,允許局部有3級針孔,但一般不得超過受檢面積的250u。當(dāng)氣密性試驗滿足設(shè)計要求時,允許按3級驗收。Ⅱ類鑄件按3級針孔驗收。
?。?)低倍試樣的制備方法 ①金屬試樣按圖紙要求取樣,一般取鑄件厚大的部位。②試樣加工后表面粗糙度Ra≤1.6μm。③先用汽油、酒精或丙酮清洗試樣,然后用10%~15%的氫氧化鈉水溶液浸蝕試樣,浸蝕濕度(25±5)℃,浸蝕時間7~10min。④試樣浸蝕后,用水清洗,然后用20%~25%的硝酸水去除試樣表面的腐蝕膜,再用水清洗并干燥。⑤對照標(biāo)準(zhǔn)級別對試樣進行判定。
8. 內(nèi)部質(zhì)量檢查的其他要求
?。?)以上檢驗內(nèi)容及方法不適用于壓鑄件。
?。?)內(nèi)部質(zhì)量用低倍方法檢驗時,由于缺陷所在的位置很難準(zhǔn)確判定,所制備試樣的取樣部位不一定是鑄件缺陷*嚴(yán)重的部位。因此,低倍方法檢驗的可信度較差,一般進行內(nèi)部質(zhì)量檢驗時,**X射線無損檢驗,低倍方法檢驗作為補充。
?。?)射線底片的制備需按照J(rèn)B/T9217—1999射線照相探傷方法的要求進行,其底片的黑度在1.5~2.0。
(4)從事射線底片評定的人員,必須持有國家有關(guān)主管部門頒發(fā)的并與其工作相適應(yīng)的2級或2級以上資格證書。
?。?)當(dāng)鑄件X射線照相底片上所顯示的針孔(圓形)缺陷處于相鄰兩級之間時,按嚴(yán)重級別評定。
9.工作心得
?。?)檢驗人員必須多學(xué)習(xí)鑄造工藝知識,充分了解掌握各種缺陷的成因和實物形態(tài),提高自身的判斷能力,才能對各種缺陷做出正確的判斷。
?。?)以上檢驗的標(biāo)準(zhǔn)只是一個指導(dǎo)性的文件,在實際的應(yīng)用過程中要靈活掌握運用。每個零件各部位的功能和受力情況是不一樣的,對缺陷的容忍能力也是不同的。檢驗人員要熟悉每個零件在使用過程中的實際運用情況,以便能更好地運用標(biāo)準(zhǔn)。
(3)質(zhì)量高的零件雖然性能好,但鑄造工藝難度較大,成本也高,成品率較低,會造成成本浪費。因此在工作中要樹立質(zhì)量和成本的對立統(tǒng)一的意識?;拘阅鼙仨毐WC,鑄造成本也得考慮。