金屬鑄造技術(shù)規(guī)定一、金屬鑄造技術(shù)概述

金屬鑄造是一種重要的材料成型工藝，通過熔化金屬并澆入模具中，待其冷卻凝固后獲得所需形狀和性能的零件。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于機械制造、汽車、航空航天等領(lǐng)域。為確保鑄造質(zhì)量和生產(chǎn)效率，必須遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)定。

二、鑄造工藝流程

（一）鑄造準備

1.原材料選擇：選用符合標準的鑄造用合金，如灰鑄鐵、球墨鑄鐵等。

2.熔煉設(shè)備檢查：確保熔煉爐、測溫儀、除塵設(shè)備等處于良好狀態(tài)。

3.模具準備：檢查模具的尺寸精度、氣密性及表面光潔度。

（二）熔煉與處理

1.加料順序：按工藝要求依次加入金屬爐料、熔劑等。

2.溫度控制：熔煉溫度需控制在規(guī)定范圍內(nèi)（如灰鑄鐵為1250–1350℃）。

3.除雜處理：通過扒渣、精煉等手段去除雜質(zhì)，提升金屬純凈度。

（三）澆注與凝固

1.澆注前檢查：確認模具預(yù)熱溫度（如200–400℃）、澆注系統(tǒng)暢通。

2.澆注操作：采用分段澆注或壓室澆注，避免飛濺和卷氣。

3.凝固控制：根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)調(diào)整冷卻速度，防止縮孔、裂紋等缺陷。

三、質(zhì)量控制要點

（一）尺寸精度控制

1.模具精度：模具制造誤差≤0.1mm。

2.澆注補縮：預(yù)留熱脹冷縮余量（如1–3%）。

3.后處理：通過拋丸、機加工等方法精整尺寸。

（二）表面質(zhì)量檢測

1.表面缺陷排查：去除氣孔、冷隔、裂紋等（按GB/T9439標準）。

2.表面光潔度：根據(jù)零件要求控制Ra值（如Ra12.5–25μm）。

（三）力學(xué)性能測試

1.硬度檢測：使用洛氏或布氏硬度計（HB200–350）。

2.抗拉強度測試：試樣尺寸應(yīng)符合ASTM標準。

3.金相分析：觀察晶粒度、組織均勻性。

四、安全生產(chǎn)規(guī)范

（一）熔煉階段

1.佩戴防護裝備：高溫熔體操作需使用耐熱手套、護目鏡。

2.爐體防護：熔煉區(qū)域設(shè)置安全隔離欄，配備滅火器。

（二）澆注階段

1.防護欄設(shè)置：澆注口高度＞1.5m，周邊鋪設(shè)隔熱板。

2.應(yīng)急預(yù)案：制定高溫液體泄漏處置流程。

（三）環(huán)境管理

1.粉塵控制：熔煉爐配備自動收塵系統(tǒng)。

2.廢料處理：金屬廢渣分類收集，按工業(yè)固廢標準處置。

五、常見缺陷及預(yù)防措施

（一）氣孔

1.原因：金屬吸氣、模具透氣性不足。

2.預(yù)防：提高熔煉真空度、優(yōu)化模具排氣設(shè)計。

（二）縮孔

1.原因：冷卻速度過快、澆注不足。

2.預(yù)防：增加冒口數(shù)量、調(diào)整澆注溫度。

（三）裂紋

1.原因：冷卻不均、應(yīng)力集中。

2.預(yù)防：采用緩冷措施、優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)。

六、工藝優(yōu)化建議

（一）數(shù)字化控制

1.引入智能熔煉系統(tǒng)，實時監(jiān)控溫度、成分。

2.使用3D建模優(yōu)化模具設(shè)計，減少缺陷率。

（二）新材料應(yīng)用

1.探索輕量化合金（如鋁合金A356），降低密度至2.7–2.9g/cm3。

2.采用陶瓷型芯提高復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件精度。

（三）綠色鑄造

1.推廣無污染熔劑，減少有害氣體排放。

2.回收利用金屬廢料，提高資源利用率至85%以上。

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一、金屬鑄造技術(shù)概述

金屬鑄造是一種基礎(chǔ)且重要的材料成型工藝，通過將熔化的金屬液體注入預(yù)先制作好的模具（型腔）中，利用金屬冷卻凝固的特性，最終獲得所需形狀、尺寸和一定力學(xué)性能的鑄件。該工藝技術(shù)成熟，適應(yīng)性廣，能夠制造出形狀復(fù)雜、尺寸范圍大（從幾克到數(shù)百噸）、性能多樣的零件，因此被廣泛應(yīng)用于機械制造、汽車工業(yè)、航空航天、建筑裝飾、醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域。金屬鑄造主要包括砂型鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造、壓鑄等多種形式。為確保鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)過程的安全，必須嚴格遵循相關(guān)的技術(shù)規(guī)定和操作規(guī)程。

二、鑄造工藝流程

（一）鑄造準備

1.原材料選擇與檢驗：

(1)選用符合國家標準或行業(yè)標準的鑄造用合金，如灰鑄鐵（GB/T9439）、球墨鑄鐵（GB/T1348）、鋁合金（GB/T3190）等。需核對合金的化學(xué)成分、力學(xué)性能指標是否滿足零件圖紙要求。

(2)對新進原材料進行抽樣復(fù)驗，重點檢查化學(xué)成分（使用光譜儀等設(shè)備）、雜質(zhì)含量、有無裂紋或表面缺陷。

(3)檢查輔助材料，如鑄造用砂（原砂、合砂）、粘結(jié)劑（粘土、樹脂等）、熔劑、保溫材料等的質(zhì)量，確保其性能穩(wěn)定，符合工藝要求。

2.熔煉設(shè)備檢查與準備：

(1)檢查熔煉爐（如沖天爐、感應(yīng)爐、電阻爐）的爐襯狀況、熱工性能、安全防護裝置（如煙塵處理系統(tǒng)、溫度報警器）是否完好。

(2)校驗測溫設(shè)備（如熱電偶、光學(xué)高溫計）的準確性，確保測溫范圍和精度滿足工藝要求。

(3)檢查熔煉過程中的攪拌、扒渣、澆包等輔助設(shè)備的運行狀態(tài)和清潔度。

3.模具（型腔）準備：

(1)根據(jù)鑄件圖紙，制作或檢查鑄造模具（砂型、金屬型、陶瓷型等）的尺寸精度、形位公差。

(2)檢查模具的表面光潔度，確保符合鑄件表面質(zhì)量要求。

(3)檢查模具的透氣性，對于砂型，需確保型砂的透氣性良好，或預(yù)設(shè)足夠多的排氣通道（如排氣孔、排氣冒口）。

(4)對于濕型砂，檢查模具的冷卻系統(tǒng)是否暢通；對于金屬型，檢查預(yù)熱溫度是否達到工藝要求（通常為200℃-400℃，具體取決于鑄件材料和厚度）。

(5)清理模具內(nèi)腔，去除雜物、水分和前次鑄造留下的殘留物。

（二）熔煉與處理

1.熔煉工藝控制：

(1)按照規(guī)定的加料順序和加料量進行爐料加入，避免一次性加入過多導(dǎo)致溫度波動。

(2)控制熔煉溫度，根據(jù)不同合金和鑄件要求，將熔煉溫度控制在精確范圍內(nèi)。例如，灰鑄鐵通常為1250℃–1350℃，球墨鑄鐵可能需要略高（如1400℃–1450℃）。使用測溫設(shè)備進行多次、多點測溫，確保溫度均勻且準確。

(3)實施熔煉過程中的扒渣和精煉操作，去除浮渣、氧化夾雜物?？筛鶕?jù)需要加入熔劑降低熔渣粘度，加入精煉劑改善金屬液的純凈度。

2.金屬液處理：

(1)對于需要特殊處理的合金（如球墨鑄鐵），在熔煉后期或出爐前進行球化處理（加入球化劑）和孕育處理（加入孕育劑），以獲得所需的球狀石墨結(jié)構(gòu)和性能。

(2)檢查金屬液的流動性，可通過觀察流口尺寸、流態(tài)或進行流動性測試（如澆注小圓盤）來評估。

(3)進行金屬液溫度的二次測量，確保出爐溫度適合澆注，一般應(yīng)比最終凝固溫度高100℃–150℃。

（三）澆注與凝固

1.澆注系統(tǒng)準備：

(1)檢查澆包（如砂芯盒、金屬包）的容積是否足夠，內(nèi)部是否清潔無殘留。

(2)檢查澆注通道（直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道）的尺寸是否正確，確保金屬液能夠平穩(wěn)、順暢地流入型腔，無阻礙和卷氣。

(3)安裝和檢查過濾器（如金屬網(wǎng)、陶瓷過濾板），去除金屬液中的細小非金屬夾雜物。

2.澆注操作規(guī)范：

(1)澆注前，再次確認模具的預(yù)熱溫度和放置是否穩(wěn)固。

(2)采用合適的澆注方式（如手工澆注、自動澆注），控制澆注速度。一般原則是避免過快澆注導(dǎo)致沖刷砂型、卷入氣體，也不宜過慢導(dǎo)致金屬液過早凝固。

(3)保持澆注方向和位置穩(wěn)定，避免金屬液飛濺和湯傷。對于薄壁或易激冷鑄件，可采用多點、分段澆注。

(4)觀察金屬液在型腔內(nèi)的流動情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理堵塞、卷氣等問題。

3.凝固過程控制：

(1)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點（壁厚、形狀）和合金特性，確定合理的澆注溫度和鑄件在模具中的冷卻時間。

(2)對于大型或厚壁鑄件，采取必要的補縮措施，如設(shè)置足夠大的冒口（保溫冒口、冷鐵冒口），利用冒口作為金屬液的補縮源，防止產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。

(3)控制模具的冷卻速度，避免因冷卻過快導(dǎo)致產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、裂紋或白口組織?？赏ㄟ^調(diào)整模具預(yù)熱溫度、使用保溫涂料、合理設(shè)計冷卻通道等方式進行控制。

(4)待金屬液完全凝固后，緩慢、小心地打開模具，避免損壞鑄件。

三、質(zhì)量控制要點

（一）尺寸精度控制

1.模具精度保證：

(1)鑄造模具（特別是砂型）的制造精度直接影響鑄件尺寸精度。模具的制造公差應(yīng)根據(jù)鑄件圖紙要求確定，通常為圖紙公差的1/5至1/10。

(2)定期對模具進行檢測和維護，確保其幾何形狀和尺寸的穩(wěn)定性。

2.澆注系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化：

(1)合理設(shè)計澆注系統(tǒng)的尺寸和結(jié)構(gòu)，使其既能保證金屬液平穩(wěn)流動，又能預(yù)留一定的金屬液靜壓力，有助于填補收縮間隙，提高尺寸精度。

(2)澆注系統(tǒng)應(yīng)避免產(chǎn)生不必要的金屬液頭高度差，導(dǎo)致鑄件不同部位冷卻速度差異過大。

3.鑄造收縮管理：

(1)在設(shè)計零件圖時，充分考慮金屬的收縮率（包括液態(tài)收縮、固態(tài)收縮），在未加工尺寸上預(yù)留相應(yīng)的收縮余量。

(2)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計加工余量、收縮余量和起模斜度。

(3)澆注和冷卻過程中產(chǎn)生的熱脹冷縮也需考慮，可通過調(diào)整模具的裝配間隙或采用適當?shù)念A(yù)熱/冷卻措施來補償。

4.后處理精整：

(1)對于尺寸精度要求高的鑄件，可在去除澆冒口、飛邊后，進行機械加工（如車削、銑削、磨削）以達到最終尺寸要求。

(2)采用精密鑄造（熔模鑄造）工藝可以獲得更高的尺寸精度。

（二）表面質(zhì)量檢測

1.表面缺陷識別與分類：

(1)常見表面缺陷包括：氣孔、針孔、縮松、裂紋（冷裂紋、熱裂紋）、冷隔、夾雜、翻砂、粘砂、表面粗糙等。

(2)根據(jù)缺陷的形態(tài)、產(chǎn)生原因和對零件使用性能的影響進行分類。

2.表面清理與打磨：

(1)鑄件出模后，及時清除表面粘附的型砂、多余金屬（飛邊、毛刺）、熔渣等。

(2)對于表面有氧化皮或黑皮的鑄件，根據(jù)需要進行清理（如拋丸、噴砂、酸洗、機械打磨）。

(3)清理后的鑄件表面應(yīng)無尖銳毛刺、毛邊，無明顯劃傷、凹陷。

3.表面檢測方法：

(1)目視檢查：最基本的方法，用于發(fā)現(xiàn)明顯的表面缺陷。

(2)良好表面光潔度保證：通過優(yōu)化型砂性能、控制澆注操作、使用合適的涂料和脫模劑等手段，提高鑄件表面光潔度。根據(jù)零件要求，控制Ra值（輪廓算術(shù)平均偏差）在規(guī)定范圍內(nèi)，如Ra12.5–25μm，或更高級別。

(4)無損檢測（NDT）：對于內(nèi)部或深層的缺陷，可使用滲透探傷、磁粉探傷、超聲波探傷、射線探傷等方法進行檢測。

（三）力學(xué)性能測試

1.力學(xué)性能指標要求：

(1)根據(jù)鑄件圖紙或相關(guān)標準，確定需要檢測的力學(xué)性能指標，如抗拉強度、屈服強度（若適用）、延伸率、硬度、沖擊韌性等。

(2)對于灰鑄鐵，主要關(guān)注抗拉強度、布氏硬度（HB）、沖擊韌性（值越低越好，或按標準要求）。球墨鑄鐵則需檢測抗拉強度、屈服強度、延伸率、布氏硬度或洛氏硬度。

2.試樣制備規(guī)范：

(1)按照相關(guān)標準（如GB/T9774,GB/T699等）的規(guī)定，在鑄件上截取試樣。試樣位置應(yīng)避開澆冒口、熱影響區(qū)、應(yīng)力集中部位，通常選擇鑄件內(nèi)部或較厚的部位。

(2)試樣尺寸必須符合標準要求，表面需平整，無油污、毛刺、缺陷。

(3)試樣在加工前需進行去應(yīng)力處理（如退火），以消除鑄造過程中的內(nèi)應(yīng)力。

3.測試方法與設(shè)備：

(1)抗拉性能測試：使用萬能試驗機進行拉伸試驗，測量試樣的抗拉強度和延伸率。

(2)硬度測試：使用布氏硬度計、洛氏硬度計或維氏硬度計測量鑄件或試樣的硬度值。選擇合適的壓頭和載荷，確保測試結(jié)果準確。

(3)沖擊韌性測試：使用沖擊試驗機進行夏比（Charpy）或艾氏（Izod）沖擊試驗，測量試樣在沖擊載荷下的吸收能量，評估材料的韌性。

4.結(jié)果評定：

(1)將測試得到的力學(xué)性能數(shù)據(jù)與鑄件圖紙要求的指標或相關(guān)標準進行比較。

(2)若所有指標均滿足要求，則評定該批次或單件鑄件的力學(xué)性能合格；若不滿足，需分析原因并進行處理或降級使用。

（四）內(nèi)部質(zhì)量檢測

1.內(nèi)部缺陷識別：

(1)內(nèi)部常見缺陷包括：縮孔、縮松、氣孔、夾雜、裂紋、疏松、白口層等。

(2)缺陷的存在會影響鑄件的致密度、力學(xué)性能和使用壽命。

2.內(nèi)部檢測方法：

(1)超聲波探傷（UT）：利用超聲波在介質(zhì)中傳播的特性檢測鑄件內(nèi)部的缺陷，如氣孔、夾雜、裂紋等。可進行大面積快速檢測，靈敏度高。

(2)射線探傷（RT）：利用X射線或γ射線穿透鑄件的能力，在膠片上形成陰影，以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷。適用于檢測體積性缺陷（如氣孔、夾雜）和裂紋，圖像直觀，但效率相對較低，且存在輻射防護問題。

(3)液體滲透探傷（PT）：主要用于檢測鑄件表面開口的缺陷（如裂紋、氣孔）。滲透劑滲入缺陷后，通過清洗和顯像，顯示缺陷位置。對表面缺陷檢測靈敏度高。

(4)磁粉探傷（MT）：利用鐵磁性材料被磁化后，缺陷處會產(chǎn)生漏磁場的原理，檢測表面和近表面的缺陷（如裂紋、夾雜）。

3.檢測標準與評定：

(1)選擇合適的內(nèi)部檢測方法時，需考慮鑄件材料、結(jié)構(gòu)、缺陷類型、檢測要求及成本。

(2)檢測過程需遵循相關(guān)檢測標準（如GB/T11345,GB/T18851等）。

(3)對檢測結(jié)果進行評定，判斷缺陷的類型、尺寸、位置是否滿足設(shè)計要求或驗收標準。對不合格鑄件進行標識和處理。

四、安全生產(chǎn)規(guī)范

（一）熔煉區(qū)域安全

1.設(shè)備安全要求：

(1)熔煉爐應(yīng)安裝過熱保護裝置、溫度監(jiān)控報警系統(tǒng)。

(2)爐體、煙道、排煙口應(yīng)穩(wěn)固、無裂縫，煙道抽力應(yīng)足夠。

(3)高溫熔體處理設(shè)備（如起重機、澆包）應(yīng)定期檢查，確保運行安全。

2.操作人員防護：

(1)操作人員必須穿戴合格的耐高溫防護服、耐熱手套、安全鞋、防護眼鏡或面罩。

(2)進入熔煉區(qū)域必須佩戴隔熱手套和阻燃防護用品。

(3)高溫作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)置安全警示標識。

3.應(yīng)急措施：

(1)配備足夠數(shù)量且合格的滅火器（干粉、二氧化碳等），并放置在易于取用的位置。

(2)制定金屬熔液泄漏、燙傷、觸電、火災(zāi)等事故的應(yīng)急預(yù)案，并進行定期演練。

(3)應(yīng)急通道應(yīng)保持暢通，應(yīng)急照明設(shè)備應(yīng)完好。

（二）澆注區(qū)域安全

1.設(shè)備與設(shè)施：

(1)澆注平臺應(yīng)穩(wěn)固、平整，高度適宜，邊緣設(shè)置防護欄桿。

(2)澆注通道應(yīng)保持清潔，無絆倒物。

(3)澆注工具（如澆包、勺子）應(yīng)定期檢查，無破損、裂縫。

(4)必須安裝有效的金屬液噴濺防護裝置（如防護屏、防護罩）。

2.操作規(guī)范：

(1)澆注前，再次確認澆注溫度、金屬液狀態(tài)及周圍環(huán)境安全。

(2)澆注過程中，人員應(yīng)保持安全距離，避免身體靠近澆包口和流出口。

(3)使用長柄勺或自動澆注裝置，減少手部接觸高溫金屬液的風(fēng)險。

(4)注意觀察金屬液流動情況，防止飛濺和流淌。

3.個人防護：

(1)除穿戴基本的耐高溫防護服、手套、安全鞋外，澆注時必須佩戴面罩或防護屏。

(2)必要時佩戴耳塞或耳罩，防止金屬液飛濺沖擊造成聽力損傷。

（三）鑄造車間環(huán)境安全

1.粉塵控制：

(1)熔煉、造型、制芯等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的粉塵（型砂粉塵、金屬煙塵）對人體有害。

(2)熔煉爐、混砂機、拋丸機等設(shè)備應(yīng)配備有效的除塵系統(tǒng)（如布袋除塵、旋風(fēng)除塵），確保排氣管口粉塵排放濃度符合環(huán)保要求。

(3)車間應(yīng)保持良好通風(fēng)，必要時可設(shè)置局部排風(fēng)裝置。

2.危險源管理：

(1)高溫（熔煉爐、金屬液）、高壓（熔煉爐氣、壓縮空氣）、機械傷害（行車、設(shè)備運動部件）、噪聲（設(shè)備運行）、粉塵等都是主要危險源。

(2)定期進行安全風(fēng)險評估，采取有效控制措施（如設(shè)置隔離、安裝防護裝置、提供個人防護裝備）。

3.作業(yè)環(huán)境整理：

(1)車間地面應(yīng)平整、防滑，通道暢通無阻。

(2)物品應(yīng)定置存放，工具、備件應(yīng)擺放整齊。

(3)廢料、型砂回收應(yīng)分類處理，存放區(qū)域應(yīng)規(guī)范。

五、常見缺陷及預(yù)防措施（續(xù)）

（一）氣孔

1.詳細原因分析：

(1)金屬液本身含氣量高或熔煉過程中卷入空氣。

(2)澆注溫度過高，金屬液氧化加劇，產(chǎn)生氧化物氣體。

(3)型砂或芯砂的透氣性差，金屬液冷卻收縮時氣體無法排出。

(4)模具排氣不暢或設(shè)計不合理，無法有效排出型腔中的氣體。

(5)澆注速度過快，金屬液沖刷型腔，卷入氣體。

2.具體預(yù)防措施：

(1)提高熔煉溫度（在允許范圍內(nèi)），促進氣體溶解；加強熔煉過程中的攪拌和扒渣，去除浮渣和氣體。

(2)選用低氣化物含量的合金或覆蓋劑；適當降低澆注溫度。

(3)選用透氣性良好的型砂（如添加適量有效透氣劑），確保型砂水分和粘結(jié)劑含量適宜。

(4)優(yōu)化模具排氣設(shè)計，增加排氣孔數(shù)量和尺寸，合理設(shè)置排氣冒口。

(5)控制合理的澆注速度，必要時采用慢流嘴或調(diào)整澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

（二）縮孔與縮松

1.詳細原因分析：

(1)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，存在厚大斷面，冷卻速度快，收縮量大，而補縮途徑不足。

(2)澆注系統(tǒng)設(shè)計不當，金屬液未能有效流達鑄件的遠端或厚壁部位進行補縮。

(3)冒口設(shè)計不合理，數(shù)量不足、尺寸偏小或位置不當，無法有效提供補縮金屬。

(4)澆注溫度過低，金屬液流動性差，難以充滿型腔和補償收縮。

(5)冷卻速度過快，特別是厚壁鑄件內(nèi)部冷卻速度遠大于外部，導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生縮松。

2.具體預(yù)防措施：

(1)優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免設(shè)計成厚大斷面，或采用內(nèi)澆道深入厚壁、加大過渡圓角等方式改善補縮條件。

(2)合理設(shè)計澆注系統(tǒng)，確保金屬液能平穩(wěn)、快速地到達鑄件的各個部位，并具有一定的靜壓力。

(3)科學(xué)設(shè)計冒口，保證足夠的數(shù)量、尺寸和位置，使冒口成為有效的補縮源。可設(shè)置多個冒口或采用保溫冒口、冷鐵冒口組合。

(4)在保證填充性的前提下，適當提高澆注溫度，改善金屬液流動性。

(5)控制鑄件的冷卻速度，特別是厚壁鑄件，可采取保溫涂料、調(diào)整模具結(jié)構(gòu)或采用緩冷措施。

（三）裂紋

1.詳細原因分析：

(1)熱應(yīng)力裂紋（熱裂）：鑄件在高溫冷卻過程中，由于冷卻不均或組織轉(zhuǎn)變產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，超過材料承受極限而開裂。常見于冷卻速度過快的厚壁鑄件、鑄件結(jié)構(gòu)不連續(xù)處（如厚薄急劇過渡）、合金凝固區(qū)間寬的鑄件。

(2)冷應(yīng)力裂紋（冷裂）：鑄件在冷卻到較低溫度（低于AC1線）后，由于固態(tài)收縮受阻礙（如模具夾緊力過大、鑄件內(nèi)部收縮被阻礙）而產(chǎn)生拉應(yīng)力，超過材料脆性狀態(tài)下的強度極限而開裂。常見于合金的脆性轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)冷卻過快、鑄件結(jié)構(gòu)剛性大、冷卻不均等情況。

2.具體預(yù)防措施：

(1)降低冷卻速度：對厚壁或易產(chǎn)生熱應(yīng)力的鑄件，采用保溫涂料、調(diào)整模具結(jié)構(gòu)（如增加筋條）、采用緩冷措施（如爐冷、坑冷）。

(2)合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)，避免厚薄急劇變化，增加過渡圓角，減小應(yīng)力集中。

(3)控制澆注溫度和冷卻速度，避免在合金的脆性轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間內(nèi)進行快速冷卻。

(4)適當降低模具的夾緊力，減少對鑄件收縮的阻礙。

(5)對于易產(chǎn)生冷裂的材料，可在冷卻過程中采取適當?shù)谋卮胧?，使其緩慢通過脆性區(qū)間。

(6)選用合適的合金牌號，選擇凝固區(qū)間較窄、結(jié)晶溫度范圍小的合金。

六、工藝優(yōu)化建議（續(xù)）

（一）數(shù)字化與智能化控制

1.熔煉過程智能監(jiān)控：

(1)引入紅外測溫儀、熱電偶陣列等實時監(jiān)測爐內(nèi)溫度場分布。

(2)應(yīng)用光譜分析技術(shù)在線或近線監(jiān)測金屬液化學(xué)成分變化。

(3)基于大數(shù)據(jù)和人工智能，建立熔煉工藝參數(shù)（溫度、時間、加料量）與金屬液質(zhì)量（成分、溫度、含氣量）的關(guān)聯(lián)模型，實現(xiàn)智能優(yōu)化控制。

2.鑄造過程仿真模擬：

(1)利用鑄造CAE（計算機輔助工程）軟件，對鑄件的凝固過程、溫度場、應(yīng)力場、流動場進行模擬分析。

(2)通過仿真預(yù)測可能出現(xiàn)的缺陷（如氣孔、縮孔、裂紋），并優(yōu)化工藝參數(shù)（如澆注系統(tǒng)設(shè)計、冒口設(shè)置、冷卻方案）。

(3)進行虛擬樣機驗證，減少試鑄次數(shù)，縮短研發(fā)周期。

3.智能質(zhì)量檢測：

(1)應(yīng)用機器視覺技術(shù)，對鑄件表面進行自動缺陷檢測，提高檢測效率和準確性。

(2)結(jié)合無損檢測技術(shù)（如UT、RT）的自動化設(shè)備，實現(xiàn)鑄件內(nèi)部質(zhì)量的快速、無損評估。

（二）新材料與新工藝應(yīng)用

1.高性能合金開發(fā)與應(yīng)用：

(1)研發(fā)和推廣具有更高強度、耐磨性、耐腐蝕性或特定功能（如輕量化、易加工性）的新型合金，如高性能鋁合金、鎂合金、鈦合金等。

(2)優(yōu)化合金成分設(shè)計，改善鑄造性能，如降低糊狀區(qū)范圍、細化晶粒、提高流動性。

2.先進鑄造工藝探索：

(1)推廣應(yīng)用精密鑄造（熔模鑄造）技術(shù)，制造尺寸精度高、表面光潔度好的復(fù)雜零件。

(2)研究應(yīng)用壓力鑄造、半固態(tài)鑄造等近凈成形技術(shù)，提高生產(chǎn)效率和鑄件性能。

(3)發(fā)展快速鑄造技術(shù)，滿足小批量、多品種、快速響應(yīng)的市場需求。

3.綠色環(huán)保技術(shù)集成：

(1)研發(fā)應(yīng)用環(huán)保型芯砂、涂料，減少有害物質(zhì)使用。

(2)優(yōu)化熔煉工藝，提高金屬回收率，減少廢料產(chǎn)生。

(3)改進除塵和排煙技術(shù)，降低污染物排放，實現(xiàn)鑄造生產(chǎn)的清潔化。

（三）綠色鑄造深化

1.資源循環(huán)利用：

(1)建立完善的型砂再生系統(tǒng)，通過篩分、破碎、再生、烘干等工藝，最大限度地回收利用舊砂，目標是將型砂綜合利用率提高到90%以上。

(2)對金屬廢料、冷卻劑等進行分類回收和再生利用，減少對原生資源的需求。

2.能源效率提升：

(1)采用高效熔煉設(shè)備（如中頻感應(yīng)爐），優(yōu)化熔煉工藝，降低單位金屬的能耗。

(2)對鑄造車間進行節(jié)能改造，如采用LED照明、余熱回收利用（如熔煉爐余熱發(fā)電或供暖）、優(yōu)化冷卻系統(tǒng)等。

3.智能化環(huán)保管理：

(1)建立環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，實時監(jiān)控車間粉塵濃度、噪聲水平等指標。

(2)利用信息化手段管理環(huán)保設(shè)施運行狀態(tài)，確保污染物達標排放。

(3)推廣使用水性涂料、無溶劑粘結(jié)劑等環(huán)保型材料，從源頭減少污染。

一、金屬鑄造技術(shù)概述

金屬鑄造是一種重要的材料成型工藝，通過熔化金屬并澆入模具中，待其冷卻凝固后獲得所需形狀和性能的零件。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于機械制造、汽車、航空航天等領(lǐng)域。為確保鑄造質(zhì)量和生產(chǎn)效率，必須遵循相關(guān)技術(shù)規(guī)定。

二、鑄造工藝流程

（一）鑄造準備

1.原材料選擇：選用符合標準的鑄造用合金，如灰鑄鐵、球墨鑄鐵等。

2.熔煉設(shè)備檢查：確保熔煉爐、測溫儀、除塵設(shè)備等處于良好狀態(tài)。

3.模具準備：檢查模具的尺寸精度、氣密性及表面光潔度。

（二）熔煉與處理

1.加料順序：按工藝要求依次加入金屬爐料、熔劑等。

2.溫度控制：熔煉溫度需控制在規(guī)定范圍內(nèi)（如灰鑄鐵為1250–1350℃）。

3.除雜處理：通過扒渣、精煉等手段去除雜質(zhì)，提升金屬純凈度。

（三）澆注與凝固

1.澆注前檢查：確認模具預(yù)熱溫度（如200–400℃）、澆注系統(tǒng)暢通。

2.澆注操作：采用分段澆注或壓室澆注，避免飛濺和卷氣。

3.凝固控制：根據(jù)鑄件結(jié)構(gòu)調(diào)整冷卻速度，防止縮孔、裂紋等缺陷。

三、質(zhì)量控制要點

（一）尺寸精度控制

1.模具精度：模具制造誤差≤0.1mm。

2.澆注補縮：預(yù)留熱脹冷縮余量（如1–3%）。

3.后處理：通過拋丸、機加工等方法精整尺寸。

（二）表面質(zhì)量檢測

1.表面缺陷排查：去除氣孔、冷隔、裂紋等（按GB/T9439標準）。

2.表面光潔度：根據(jù)零件要求控制Ra值（如Ra12.5–25μm）。

（三）力學(xué)性能測試

1.硬度檢測：使用洛氏或布氏硬度計（HB200–350）。

2.抗拉強度測試：試樣尺寸應(yīng)符合ASTM標準。

3.金相分析：觀察晶粒度、組織均勻性。

四、安全生產(chǎn)規(guī)范

（一）熔煉階段

1.佩戴防護裝備：高溫熔體操作需使用耐熱手套、護目鏡。

2.爐體防護：熔煉區(qū)域設(shè)置安全隔離欄，配備滅火器。

（二）澆注階段

1.防護欄設(shè)置：澆注口高度＞1.5m，周邊鋪設(shè)隔熱板。

2.應(yīng)急預(yù)案：制定高溫液體泄漏處置流程。

（三）環(huán)境管理

1.粉塵控制：熔煉爐配備自動收塵系統(tǒng)。

2.廢料處理：金屬廢渣分類收集，按工業(yè)固廢標準處置。

五、常見缺陷及預(yù)防措施

（一）氣孔

1.原因：金屬吸氣、模具透氣性不足。

2.預(yù)防：提高熔煉真空度、優(yōu)化模具排氣設(shè)計。

（二）縮孔

1.原因：冷卻速度過快、澆注不足。

2.預(yù)防：增加冒口數(shù)量、調(diào)整澆注溫度。

（三）裂紋

1.原因：冷卻不均、應(yīng)力集中。

2.預(yù)防：采用緩冷措施、優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)。

六、工藝優(yōu)化建議

（一）數(shù)字化控制

1.引入智能熔煉系統(tǒng)，實時監(jiān)控溫度、成分。

2.使用3D建模優(yōu)化模具設(shè)計，減少缺陷率。

（二）新材料應(yīng)用

1.探索輕量化合金（如鋁合金A356），降低密度至2.7–2.9g/cm3。

2.采用陶瓷型芯提高復(fù)雜結(jié)構(gòu)鑄件精度。

（三）綠色鑄造

1.推廣無污染熔劑，減少有害氣體排放。

2.回收利用金屬廢料，提高資源利用率至85%以上。

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一、金屬鑄造技術(shù)概述

金屬鑄造是一種基礎(chǔ)且重要的材料成型工藝，通過將熔化的金屬液體注入預(yù)先制作好的模具（型腔）中，利用金屬冷卻凝固的特性，最終獲得所需形狀、尺寸和一定力學(xué)性能的鑄件。該工藝技術(shù)成熟，適應(yīng)性廣，能夠制造出形狀復(fù)雜、尺寸范圍大（從幾克到數(shù)百噸）、性能多樣的零件，因此被廣泛應(yīng)用于機械制造、汽車工業(yè)、航空航天、建筑裝飾、醫(yī)療器械等眾多領(lǐng)域。金屬鑄造主要包括砂型鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造、壓鑄等多種形式。為確保鑄件的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)過程的安全，必須嚴格遵循相關(guān)的技術(shù)規(guī)定和操作規(guī)程。

二、鑄造工藝流程

（一）鑄造準備

1.原材料選擇與檢驗：

(1)選用符合國家標準或行業(yè)標準的鑄造用合金，如灰鑄鐵（GB/T9439）、球墨鑄鐵（GB/T1348）、鋁合金（GB/T3190）等。需核對合金的化學(xué)成分、力學(xué)性能指標是否滿足零件圖紙要求。

(2)對新進原材料進行抽樣復(fù)驗，重點檢查化學(xué)成分（使用光譜儀等設(shè)備）、雜質(zhì)含量、有無裂紋或表面缺陷。

(3)檢查輔助材料，如鑄造用砂（原砂、合砂）、粘結(jié)劑（粘土、樹脂等）、熔劑、保溫材料等的質(zhì)量，確保其性能穩(wěn)定，符合工藝要求。

2.熔煉設(shè)備檢查與準備：

(1)檢查熔煉爐（如沖天爐、感應(yīng)爐、電阻爐）的爐襯狀況、熱工性能、安全防護裝置（如煙塵處理系統(tǒng)、溫度報警器）是否完好。

(2)校驗測溫設(shè)備（如熱電偶、光學(xué)高溫計）的準確性，確保測溫范圍和精度滿足工藝要求。

(3)檢查熔煉過程中的攪拌、扒渣、澆包等輔助設(shè)備的運行狀態(tài)和清潔度。

3.模具（型腔）準備：

(1)根據(jù)鑄件圖紙，制作或檢查鑄造模具（砂型、金屬型、陶瓷型等）的尺寸精度、形位公差。

(2)檢查模具的表面光潔度，確保符合鑄件表面質(zhì)量要求。

(3)檢查模具的透氣性，對于砂型，需確保型砂的透氣性良好，或預(yù)設(shè)足夠多的排氣通道（如排氣孔、排氣冒口）。

(4)對于濕型砂，檢查模具的冷卻系統(tǒng)是否暢通；對于金屬型，檢查預(yù)熱溫度是否達到工藝要求（通常為200℃-400℃，具體取決于鑄件材料和厚度）。

(5)清理模具內(nèi)腔，去除雜物、水分和前次鑄造留下的殘留物。

（二）熔煉與處理

1.熔煉工藝控制：

(1)按照規(guī)定的加料順序和加料量進行爐料加入，避免一次性加入過多導(dǎo)致溫度波動。

(2)控制熔煉溫度，根據(jù)不同合金和鑄件要求，將熔煉溫度控制在精確范圍內(nèi)。例如，灰鑄鐵通常為1250℃–1350℃，球墨鑄鐵可能需要略高（如1400℃–1450℃）。使用測溫設(shè)備進行多次、多點測溫，確保溫度均勻且準確。

(3)實施熔煉過程中的扒渣和精煉操作，去除浮渣、氧化夾雜物?？筛鶕?jù)需要加入熔劑降低熔渣粘度，加入精煉劑改善金屬液的純凈度。

2.金屬液處理：

(1)對于需要特殊處理的合金（如球墨鑄鐵），在熔煉后期或出爐前進行球化處理（加入球化劑）和孕育處理（加入孕育劑），以獲得所需的球狀石墨結(jié)構(gòu)和性能。

(2)檢查金屬液的流動性，可通過觀察流口尺寸、流態(tài)或進行流動性測試（如澆注小圓盤）來評估。

(3)進行金屬液溫度的二次測量，確保出爐溫度適合澆注，一般應(yīng)比最終凝固溫度高100℃–150℃。

（三）澆注與凝固

1.澆注系統(tǒng)準備：

(1)檢查澆包（如砂芯盒、金屬包）的容積是否足夠，內(nèi)部是否清潔無殘留。

(2)檢查澆注通道（直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道）的尺寸是否正確，確保金屬液能夠平穩(wěn)、順暢地流入型腔，無阻礙和卷氣。

(3)安裝和檢查過濾器（如金屬網(wǎng)、陶瓷過濾板），去除金屬液中的細小非金屬夾雜物。

2.澆注操作規(guī)范：

(1)澆注前，再次確認模具的預(yù)熱溫度和放置是否穩(wěn)固。

(2)采用合適的澆注方式（如手工澆注、自動澆注），控制澆注速度。一般原則是避免過快澆注導(dǎo)致沖刷砂型、卷入氣體，也不宜過慢導(dǎo)致金屬液過早凝固。

(3)保持澆注方向和位置穩(wěn)定，避免金屬液飛濺和湯傷。對于薄壁或易激冷鑄件，可采用多點、分段澆注。

(4)觀察金屬液在型腔內(nèi)的流動情況，及時發(fā)現(xiàn)并處理堵塞、卷氣等問題。

3.凝固過程控制：

(1)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點（壁厚、形狀）和合金特性，確定合理的澆注溫度和鑄件在模具中的冷卻時間。

(2)對于大型或厚壁鑄件，采取必要的補縮措施，如設(shè)置足夠大的冒口（保溫冒口、冷鐵冒口），利用冒口作為金屬液的補縮源，防止產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。

(3)控制模具的冷卻速度，避免因冷卻過快導(dǎo)致產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、裂紋或白口組織?？赏ㄟ^調(diào)整模具預(yù)熱溫度、使用保溫涂料、合理設(shè)計冷卻通道等方式進行控制。

(4)待金屬液完全凝固后，緩慢、小心地打開模具，避免損壞鑄件。

三、質(zhì)量控制要點

（一）尺寸精度控制

1.模具精度保證：

(1)鑄造模具（特別是砂型）的制造精度直接影響鑄件尺寸精度。模具的制造公差應(yīng)根據(jù)鑄件圖紙要求確定，通常為圖紙公差的1/5至1/10。

(2)定期對模具進行檢測和維護，確保其幾何形狀和尺寸的穩(wěn)定性。

2.澆注系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化：

(1)合理設(shè)計澆注系統(tǒng)的尺寸和結(jié)構(gòu)，使其既能保證金屬液平穩(wěn)流動，又能預(yù)留一定的金屬液靜壓力，有助于填補收縮間隙，提高尺寸精度。

(2)澆注系統(tǒng)應(yīng)避免產(chǎn)生不必要的金屬液頭高度差，導(dǎo)致鑄件不同部位冷卻速度差異過大。

3.鑄造收縮管理：

(1)在設(shè)計零件圖時，充分考慮金屬的收縮率（包括液態(tài)收縮、固態(tài)收縮），在未加工尺寸上預(yù)留相應(yīng)的收縮余量。

(2)根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計加工余量、收縮余量和起模斜度。

(3)澆注和冷卻過程中產(chǎn)生的熱脹冷縮也需考慮，可通過調(diào)整模具的裝配間隙或采用適當?shù)念A(yù)熱/冷卻措施來補償。

4.后處理精整：

(1)對于尺寸精度要求高的鑄件，可在去除澆冒口、飛邊后，進行機械加工（如車削、銑削、磨削）以達到最終尺寸要求。

(2)采用精密鑄造（熔模鑄造）工藝可以獲得更高的尺寸精度。

（二）表面質(zhì)量檢測

1.表面缺陷識別與分類：

(1)常見表面缺陷包括：氣孔、針孔、縮松、裂紋（冷裂紋、熱裂紋）、冷隔、夾雜、翻砂、粘砂、表面粗糙等。

(2)根據(jù)缺陷的形態(tài)、產(chǎn)生原因和對零件使用性能的影響進行分類。

2.表面清理與打磨：

(1)鑄件出模后，及時清除表面粘附的型砂、多余金屬（飛邊、毛刺）、熔渣等。

(2)對于表面有氧化皮或黑皮的鑄件，根據(jù)需要進行清理（如拋丸、噴砂、酸洗、機械打磨）。

(3)清理后的鑄件表面應(yīng)無尖銳毛刺、毛邊，無明顯劃傷、凹陷。

3.表面檢測方法：

(1)目視檢查：最基本的方法，用于發(fā)現(xiàn)明顯的表面缺陷。

(2)良好表面光潔度保證：通過優(yōu)化型砂性能、控制澆注操作、使用合適的涂料和脫模劑等手段，提高鑄件表面光潔度。根據(jù)零件要求，控制Ra值（輪廓算術(shù)平均偏差）在規(guī)定范圍內(nèi)，如Ra12.5–25μm，或更高級別。

(4)無損檢測（NDT）：對于內(nèi)部或深層的缺陷，可使用滲透探傷、磁粉探傷、超聲波探傷、射線探傷等方法進行檢測。

（三）力學(xué)性能測試

1.力學(xué)性能指標要求：

(1)根據(jù)鑄件圖紙或相關(guān)標準，確定需要檢測的力學(xué)性能指標，如抗拉強度、屈服強度（若適用）、延伸率、硬度、沖擊韌性等。

(2)對于灰鑄鐵，主要關(guān)注抗拉強度、布氏硬度（HB）、沖擊韌性（值越低越好，或按標準要求）。球墨鑄鐵則需檢測抗拉強度、屈服強度、延伸率、布氏硬度或洛氏硬度。

2.試樣制備規(guī)范：

(1)按照相關(guān)標準（如GB/T9774,GB/T699等）的規(guī)定，在鑄件上截取試樣。試樣位置應(yīng)避開澆冒口、熱影響區(qū)、應(yīng)力集中部位，通常選擇鑄件內(nèi)部或較厚的部位。

(2)試樣尺寸必須符合標準要求，表面需平整，無油污、毛刺、缺陷。

(3)試樣在加工前需進行去應(yīng)力處理（如退火），以消除鑄造過程中的內(nèi)應(yīng)力。

3.測試方法與設(shè)備：

(1)抗拉性能測試：使用萬能試驗機進行拉伸試驗，測量試樣的抗拉強度和延伸率。

(2)硬度測試：使用布氏硬度計、洛氏硬度計或維氏硬度計測量鑄件或試樣的硬度值。選擇合適的壓頭和載荷，確保測試結(jié)果準確。

(3)沖擊韌性測試：使用沖擊試驗機進行夏比（Charpy）或艾氏（Izod）沖擊試驗，測量試樣在沖擊載荷下的吸收能量，評估材料的韌性。

4.結(jié)果評定：

(1)將測試得到的力學(xué)性能數(shù)據(jù)與鑄件圖紙要求的指標或相關(guān)標準進行比較。

(2)若所有指標均滿足要求，則評定該批次或單件鑄件的力學(xué)性能合格；若不滿足，需分析原因并進行處理或降級使用。

（四）內(nèi)部質(zhì)量檢測

1.內(nèi)部缺陷識別：

(1)內(nèi)部常見缺陷包括：縮孔、縮松、氣孔、夾雜、裂紋、疏松、白口層等。

(2)缺陷的存在會影響鑄件的致密度、力學(xué)性能和使用壽命。

2.內(nèi)部檢測方法：

(1)超聲波探傷（UT）：利用超聲波在介質(zhì)中傳播的特性檢測鑄件內(nèi)部的缺陷，如氣孔、夾雜、裂紋等?？蛇M行大面積快速檢測，靈敏度高。

(2)射線探傷（RT）：利用X射線或γ射線穿透鑄件的能力，在膠片上形成陰影，以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部缺陷。適用于檢測體積性缺陷（如氣孔、夾雜）和裂紋，圖像直觀，但效率相對較低，且存在輻射防護問題。

(3)液體滲透探傷（PT）：主要用于檢測鑄件表面開口的缺陷（如裂紋、氣孔）。滲透劑滲入缺陷后，通過清洗和顯像，顯示缺陷位置。對表面缺陷檢測靈敏度高。

(4)磁粉探傷（MT）：利用鐵磁性材料被磁化后，缺陷處會產(chǎn)生漏磁場的原理，檢測表面和近表面的缺陷（如裂紋、夾雜）。

3.檢測標準與評定：

(1)選擇合適的內(nèi)部檢測方法時，需考慮鑄件材料、結(jié)構(gòu)、缺陷類型、檢測要求及成本。

(2)檢測過程需遵循相關(guān)檢測標準（如GB/T11345,GB/T18851等）。

(3)對檢測結(jié)果進行評定，判斷缺陷的類型、尺寸、位置是否滿足設(shè)計要求或驗收標準。對不合格鑄件進行標識和處理。

四、安全生產(chǎn)規(guī)范

（一）熔煉區(qū)域安全

1.設(shè)備安全要求：

(1)熔煉爐應(yīng)安裝過熱保護裝置、溫度監(jiān)控報警系統(tǒng)。

(2)爐體、煙道、排煙口應(yīng)穩(wěn)固、無裂縫，煙道抽力應(yīng)足夠。

(3)高溫熔體處理設(shè)備（如起重機、澆包）應(yīng)定期檢查，確保運行安全。

2.操作人員防護：

(1)操作人員必須穿戴合格的耐高溫防護服、耐熱手套、安全鞋、防護眼鏡或面罩。

(2)進入熔煉區(qū)域必須佩戴隔熱手套和阻燃防護用品。

(3)高溫作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)置安全警示標識。

3.應(yīng)急措施：

(1)配備足夠數(shù)量且合格的滅火器（干粉、二氧化碳等），并放置在易于取用的位置。

(2)制定金屬熔液泄漏、燙傷、觸電、火災(zāi)等事故的應(yīng)急預(yù)案，并進行定期演練。

(3)應(yīng)急通道應(yīng)保持暢通，應(yīng)急照明設(shè)備應(yīng)完好。

（二）澆注區(qū)域安全

1.設(shè)備與設(shè)施：

(1)澆注平臺應(yīng)穩(wěn)固、平整，高度適宜，邊緣設(shè)置防護欄桿。

(2)澆注通道應(yīng)保持清潔，無絆倒物。

(3)澆注工具（如澆包、勺子）應(yīng)定期檢查，無破損、裂縫。

(4)必須安裝有效的金屬液噴濺防護裝置（如防護屏、防護罩）。

2.操作規(guī)范：

(1)澆注前，再次確認澆注溫度、金屬液狀態(tài)及周圍環(huán)境安全。

(2)澆注過程中，人員應(yīng)保持安全距離，避免身體靠近澆包口和流出口。

(3)使用長柄勺或自動澆注裝置，減少手部接觸高溫金屬液的風(fēng)險。

(4)注意觀察金屬液流動情況，防止飛濺和流淌。

3.個人防護：

(1)除穿戴基本的耐高溫防護服、手套、安全鞋外，澆注時必須佩戴面罩或防護屏。

(2)必要時佩戴耳塞或耳罩，防止金屬液飛濺沖擊造成聽力損傷。

（三）鑄造車間環(huán)境安全

1.粉塵控制：

(1)熔煉、造型、制芯等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的粉塵（型砂粉塵、金屬煙塵）對人體有害。

(2)熔煉爐、混砂機、拋丸機等設(shè)備應(yīng)配備有效的除塵系統(tǒng)（如布袋除塵、旋風(fēng)除塵），確保排氣管口粉塵排放濃度符合環(huán)保要求。

(3)車間應(yīng)保持良好通風(fēng)，必要時可設(shè)置局部排風(fēng)裝置。

2.危險源管理：

(1)高溫（熔煉爐、金屬液）、高壓（熔煉爐氣、壓縮空氣）、機械傷害（行車、設(shè)備運動部件）、噪聲（設(shè)備運行）、粉塵等都是主要危險源。

(2)定期進行安全風(fēng)險評估，采取有效控制措施（如設(shè)置隔離、安裝防護裝置、提供個人防護裝備）。

3.作業(yè)環(huán)境整理：

(1)車間地面應(yīng)平整、防滑，通道暢通無阻。

(2)物品應(yīng)定置存放，工具、備件應(yīng)擺放整齊。

(3)廢料、型砂回收應(yīng)分類處理，存放區(qū)域應(yīng)規(guī)范。

五、常見缺陷及預(yù)防措施（續(xù)）

（一）氣孔

1.詳細原因分析：

(1)金屬液本身含氣量高或熔煉過程中卷入空氣。

(2)澆注溫度過高，金屬液氧化加劇，產(chǎn)生氧化物氣體。

(3)型砂或芯砂的透氣性差，金屬液冷卻收縮時氣體無法排出。

(4)模具排氣不暢或設(shè)計不合理，無法有效排出型腔中的氣體。

(5)澆注速度過快，金屬液沖刷型腔，卷入氣體。

2.具體預(yù)防措施：

(1)提高熔煉溫度（在允許范圍內(nèi)），促進氣體溶解；加強熔煉過程中的攪拌和扒渣，去除浮渣和氣體。

(2)選用低氣化物含量的合金或覆蓋劑；適當降低澆注溫度。

(3)選用透氣性良好的型砂（如添加適量有效透氣劑），確保型砂水分和粘結(jié)劑含量適宜。

(4)優(yōu)化模具排氣設(shè)計，增加排氣孔數(shù)量和尺寸，合理設(shè)置排氣冒口。

(5)控制合理的澆注速度，必要時采用慢流嘴或調(diào)整澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

（二）縮孔與縮松

1.詳細原因分析：

(1)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，存在厚大斷面，冷卻速度快，收縮量大，而補縮途徑不足。

(2)澆注系統(tǒng)設(shè)計不當，金屬液未能有效流達鑄件的遠端或厚壁部位進行補縮。

(3)冒口設(shè)計不合理，數(shù)量不足、尺寸偏小或位置不當，無法有效提供補縮金屬。

(4)澆注溫度過低，金屬液流動性差，難以充滿型腔和補償收縮。

(5)冷卻速度過快，特別是厚壁鑄件內(nèi)部冷卻速度遠大于外部，導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生縮松。

2.具體預(yù)防措施：

(1)優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計，避免設(shè)計成厚大斷面，或采用內(nèi)澆道深入厚壁、加大過渡圓角等方式改善補縮條件。

(2)合理設(shè)計澆注系統(tǒng)，確保金屬液能平穩(wěn)、快速地到達鑄件的各個部位，并具有一定的靜壓力。

(3)科學(xué)設(shè)