熔模鑄造工藝作業(yè)指導規(guī)范一、目的與適用范圍（一）目的規(guī)范熔模鑄造全流程作業(yè)行為，確保鑄件尺寸精度、表面質量及內在性能符合技術要求；優(yōu)化工序銜接，提升生產效率；明確安全環(huán)保操作準則，保障人員健康與生產環(huán)境合規(guī)。（二）適用范圍本規(guī)范適用于熔模鑄造生產線的蠟模制作、型殼制備、脫蠟焙燒、金屬熔煉澆注、落砂清理及后處理等全工序，涵蓋不銹鋼、碳鋼、高溫合金、鋁合金等金屬材料的熔模鑄造生產。二、工藝原理概述熔模鑄造（失蠟鑄造）通過易熔模料（如石蠟-硬脂酸、改性蠟基材料）制作與鑄件形狀一致的蠟模，經組樹后在蠟模表面逐層涂覆耐火涂料（如硅溶膠-莫來砂體系、水玻璃-石英砂體系）并撒砂，形成具有一定強度與透氣性的多層型殼；隨后采用熱水或蒸汽熔失蠟模（脫蠟），獲得中空型殼；經高溫焙燒去除型殼內殘留有機物并提高強度后，將熔煉合格的金屬液澆入型殼，冷卻凝固后破壞型殼獲得鑄件，最終經清理、熱處理等工序得到成品。三、作業(yè)流程及操作要點（一）蠟模制作1.模料準備模料選用需匹配鑄件材質與精度要求：精密復雜件優(yōu)先采用石蠟-硬脂酸模料（石蠟占比50%~60%，硬脂酸40%~50%），加熱溫度控制在60~70℃，攪拌均勻后靜置除氣；大尺寸或批量件可選用改性蠟基模料（添加EVA、松香等），軟化點≥50℃，確保蠟模強度。模料回收：使用過的廢蠟需經過濾除雜（100~120目濾網）、真空除氣（真空度-0.08~-0.09MPa，溫度70~80℃，時間15~20min）后回用，回用量≤新料的30%。2.模具準備模具預熱至50~60℃（鋁合金模具）或80~100℃（鋼質模具），噴涂脫模劑（如硬脂酸鋅乙醇溶液，濃度5%~8%），確保脫模順暢且蠟模表面無粘模痕跡。模具合模后需檢查分型面密合度，間隙≤0.05mm，螺栓緊固力矩符合模具說明書要求（通常5~10N·m）。3.注蠟成型注蠟機溫度：射蠟嘴溫度65~75℃，模料缸溫度60~70℃，壓力0.3~0.5MPa，保壓時間根據蠟模厚度調整（1~5mm厚蠟模保壓10~20s，5~10mm保壓20~40s）。蠟模冷卻：注蠟后立即轉入水冷或風冷（水溫20~25℃，風冷溫度25~30℃，風速1~2m/s），冷卻時間≥蠟模厚度（mm）×20s，確保蠟模尺寸穩(wěn)定。蠟模修整：目視檢查表面缺陷（氣泡、縮陷、飛邊），氣泡用細針排氣后填補同溫模料，飛邊用手術刀修除，修后表面粗糙度Ra≤6.3μm。4.蠟模組樹模組設計：根據鑄件結構確定澆口形式（頂注、底注、側注），直澆道直徑≥鑄件最大壁厚的1.5倍，內澆道數量按鑄件熱節(jié)分布設置（通常1~3個/熱節(jié)）。組樹操作：蠟模與澆口棒（蠟質或塑料）采用熱熔粘結（溫度70~80℃，粘結面涂薄層模料），確保粘結強度≥蠟模本體強度，模組垂直度偏差≤0.5°。（二）型殼制備1.涂料配制硅溶膠涂料：硅溶膠（SiO?含量30%~32%，pH值9~10）與耐火粉料（莫來砂、鋯英砂，粒度50~100目）按質量比1:1.2~1:1.5混合，加入0.1%~0.3%潤濕劑（如OP-10），攪拌時間≥30min，粘度控制在25~35s（涂-4杯，25℃）。水玻璃涂料：水玻璃（模數2.6~2.8，密度1.38~1.42g/cm3）與石英砂（粒度40~80目）按質量比1:1.0~1:1.2混合，加入2%~5%氟硅酸鈉固化劑，攪拌后靜置2~4h熟化，粘度20~30s（涂-4杯，25℃）。2.掛漿與撒砂面層：模組浸入涂料后緩慢提升（速度5~10cm/s），確保涂料均勻覆蓋，無流掛；立即撒細砂（如鋯英砂，粒度100~200目），撒砂厚度以完全覆蓋蠟模表面為準，采用雨淋式撒砂或流化床撒砂，確保砂粒分布均勻。背層：從第二層開始，涂料粒度逐步增大（30~60目、10~30目），撒砂采用粗砂（如莫來砂，粒度5~10目），每層掛漿后需在25~35℃、濕度50%~70%環(huán)境中干燥，干燥時間≥24h/層（硅溶膠型殼）或≥8h/層（水玻璃型殼），直至型殼總層數達到4~6層（精密件6~8層）。3.型殼干燥與檢驗干燥環(huán)境：硅溶膠型殼干燥區(qū)溫度20~30℃，濕度50%~70%；水玻璃型殼干燥區(qū)溫度30~40℃，濕度≤40%，避免型殼開裂。型殼檢驗：目視檢查表面是否有裂紋、缺砂、涂料堆積，用鋼針輕敲型殼，聲音清脆為合格；尺寸檢驗采用工裝樣板或三坐標測量，偏差≤鑄件公差的1/3。（三）脫蠟與焙燒1.脫蠟熱水脫蠟：將型殼浸入85~95℃熱水中，保持15~30min（根據型殼層數調整），蠟液從澆口流出后取出型殼，自然冷卻至室溫，脫蠟率≥95%。蒸汽脫蠟：型殼放入蒸汽釜（壓力0.2~0.3MPa，溫度120~130℃），保溫20~40min，脫蠟后型殼立即轉入焙燒爐，避免吸潮開裂。2.型殼焙燒焙燒溫度：硅溶膠型殼焙燒溫度900~1050℃，保溫2~3h；水玻璃型殼焙燒溫度800~900℃，保溫1~2h，升溫速率≤150℃/h，防止型殼炸裂。焙燒后處理：焙燒后型殼需在200~300℃保溫區(qū)靜置1~2h，緩慢冷卻至≤200℃后出爐，避免急冷導致型殼強度下降。（四）金屬熔煉與澆注1.金屬熔煉感應爐熔煉：根據鑄件材質選擇坩堝（石墨坩堝用于高溫合金、碳鋼；陶瓷坩堝用于鋁合金），裝料前坩堝需預熱至200~300℃，去除水分；熔煉溫度：碳鋼1550~1580℃，不銹鋼1600~1650℃，鋁合金720~750℃，保溫時間≤30min，防止合金元素燒損。爐前檢驗：采用光譜分析儀檢測化學成分，偏差超限時添加合金元素（如碳鋼補加Mn、Si，不銹鋼補加Cr、Ni）；采用粘度杯或密度法檢測金屬液純凈度，雜質含量≤0.05%。2.澆注操作澆注溫度：比合金液相線溫度高50~100℃（碳鋼1600~1630℃，鋁合金750~780℃），澆注速度控制在0.5~1.5m/s（根據型殼大小調整），確保型殼充滿無冷隔。真空澆注（可選）：對于精密復雜件，采用真空澆注（真空度-0.08~-0.09MPa），減少氣孔缺陷，澆注后保持真空1~2min再破真空。（五）落砂清理與后處理1.落砂型殼冷卻至≤200℃后，采用振動落砂（頻率50~60Hz，振幅2~5mm）或水力清砂（水壓0.5~1.0MPa）去除型殼，注意保護鑄件表面，避免磕碰。2.清理與檢驗切割澆冒口：采用砂輪切割機（轉速3000~5000r/min）或等離子切割，切割面粗糙度Ra≤12.5μm，留量≤2mm。表面清理：噴丸（鋼丸直徑0.2~0.5mm，氣壓0.4~0.6MPa）或拋丸（轉速1500~3000r/min）去除粘砂，表面粗糙度Ra≤6.3μm。無損檢測：采用熒光滲透探傷（檢測表面缺陷）、射線探傷（檢測內部氣孔、縮松）或超聲探傷（檢測內部裂紋），缺陷等級符合GB/T6417.1或客戶要求。3.熱處理與精整熱處理：根據材質執(zhí)行（如碳鋼調質處理，高溫合金固溶時效），熱處理工藝按GB/T____或企業(yè)標準執(zhí)行。精整：采用砂帶打磨（粒度80~120#）、拋光（布輪+拋光膏）處理表面，尺寸精度超差時采用機械加工修正，加工余量≤0.5mm。四、質量控制要點（一）蠟模質量尺寸公差：±0.1mm（精密件）~±0.5mm（一般件），表面粗糙度Ra≤6.3μm，無氣泡、縮陷、飛邊。檢驗方法：三坐標測量、目視檢查、樣板比對。（二）型殼質量強度：面層抗拉強度≥1.5MPa（常溫），背層≥0.5MPa；透氣性：型殼透氣度≥10mL/min（按GB/T____檢測）。檢驗方法：拉力試驗、透氣度儀檢測、目視檢查裂紋。（三）鑄件質量尺寸精度：CT4~CT7（按GB/T6414），表面粗糙度Ra≤12.5μm（未加工面），內部缺陷等級≤GB/T6417.1的Ⅱ級。檢驗方法：三坐標測量、無損探傷、金相分析（必要時）。五、安全與環(huán)保要求（一）安全操作高溫作業(yè)：焙燒爐、熔煉爐操作需佩戴高溫防護服、隔熱手套、護目鏡，爐體周邊設置警示標識，避免燙傷。化學品使用：硅溶膠、水玻璃、脫模劑等化學品需密封儲存，操作時佩戴防毒面具、丁腈手套，避免皮膚接觸與吸入。機械安全：注蠟機、切割機、噴丸機等設備需設置急停按鈕，操作前檢查防護裝置（如防護罩、接地），嚴禁帶故障運行。（二）環(huán)保措施廢氣處理：焙燒爐、熔煉爐廢氣經布袋除塵器（除塵效率≥99%）+活性炭吸附處理后排放，粉塵濃度≤30mg/m3。廢水處理：脫蠟水、清理廢水經隔油池（除蠟）+混凝沉淀（除懸浮物）+中和池（調pH至6~9）處理后回用，回用率≥80%。固廢處理：廢蠟模、廢型殼、廢坩堝等分類收集，廢蠟模回收再利用，廢型殼、坩堝送危廢處理中心處置，禁止隨意丟棄。六、常見問題及處理措施（一）蠟模變形原因：注蠟溫度過高、冷卻不足、組樹應力集中。處理：降低注蠟溫度（≤70℃）、延長冷卻時間（≥蠟模厚度×25s）、優(yōu)化組樹結構（增加支撐、調整澆口位置）。（二）型殼開裂原因：涂料配比不當、干燥環(huán)境濕度大、焙燒升溫過快。處理：調整涂料粘度（增加粉料或硅溶膠）、控制干燥濕度（≤70%）、降低焙燒升溫速率（≤100℃/h）。（三）鑄件氣孔原因：金屬液含氣、型殼透氣性差、澆注速度慢。處理：延長熔煉除氣時間（≥20min）、增加型殼背層砂