1．二十一世紀(jì)初對(duì)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(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(duì)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(duì)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(duì)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(píng)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(duì)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(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(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(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(duì)樹脂、硬化劑等成份的自動(dòng)調(diào)節(jié)；(3)配砂過程中，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(duì)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(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)采用專用量夾具對(duì)重點(diǎn)鑄件的主要尺寸與定位點(diǎn)的檢測； 
(7)對(duì)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(duì)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(duì)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(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； 
(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。 

2.8 協(xié)作件、擴(kuò)散件的質(zhì)量檢測 

(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。 
(2)對(duì)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。