淺談平/槽輪鑄件的試制

沈 陽

（南通威和船用配件有限公司，江蘇 南通 226001）

船舶艙蓋用輪子是鑄件產(chǎn)品，南通威和船用配件有限公司無法獨自完成輪子的全部制造過程，必須借助供應(yīng)商的力量，解決鑄造工藝問題。長期以來，一直為輪子的交貨和品質(zhì)問題發(fā)愁，隨著訂單數(shù)量的不斷增加，這一矛盾越來越突出。本文闡述了平/槽輪鑄件試制的過程。

1 平/槽輪鑄件的試制的迫切需求

艙蓋用輪子，一直是威和公司的主打產(chǎn)品，因為輪子產(chǎn)品，還可以帶來其他相關(guān)產(chǎn)品的訂單。根據(jù)圖紙要求，輪子是鑄件（或鍛件）產(chǎn)品，公司無法獨自完成輪子的全部制造過程，必須借助供應(yīng)商的力量解決鑄造工藝問題。長期以來，公司一直通過大連一家生產(chǎn)廠供貨。但是，由于輪子分布在各個訂單中，每個訂單的交貨期又不一樣，而我們的采購原則，是按訂單進行采購，形不成批量采購。因此，輪子生產(chǎn)廠家的意見很大，交貨難問題由此產(chǎn)生。而且，由于大連路途相對較遠(yuǎn)，輪子在交貨過程中耽擱的時間較多，費用較大。公司質(zhì)量部對輪子的品質(zhì)控制也不方便，經(jīng)常出現(xiàn)批量品質(zhì)問題，造成了一些不良后果。

為此，我們一直為輪子的交貨和品質(zhì)問題發(fā)愁。隨著訂單數(shù)量的不斷增加，這一矛盾越來越突出。2007年底，我們開始關(guān)注這一矛盾，并下決心對此進行改進。

在開發(fā)和研制過程中，遇到了許多問題。如表面砂眼、縮孔和縮松現(xiàn)象、沖擊值達不到要求、表面硬度不穩(wěn)定等。為此，我們通過改變化學(xué)成份、熱處理工藝、機加工工藝、鑄造工藝、球化劑等方法，一一給予改進，逐步達到技術(shù)規(guī)范要求。

下面筆者將在開發(fā)和試制過程中遇到的問題及其解決方案進行匯總，以便今后工作中得以改進和提高，并以此來指導(dǎo)我們的工作和實踐。

2 平/槽輪鑄件的試制的工藝

2.1 平/槽輪鑄件基本信息

材料QT700-2；

珠光體含量≥90%；

硬度HB 240～305；

沖擊韌性≥4J。

2.2 鑄件在試制中出現(xiàn)的問題

（1）由于平/槽輪鑄件壁厚比較厚，在鑄造上屬于厚大類型的鑄件。在試制過程中，鑄件容易產(chǎn)生縮孔和縮松缺陷，嚴(yán)重的在表面都能出現(xiàn)縮凹的現(xiàn)象。同時由于鑄件冷卻速度慢，鐵水在型腔內(nèi)的凝固時間長，容易在鑄件中產(chǎn)生球化衰退的現(xiàn)象。

（2）由于平/槽輪鑄件需要做常溫沖擊性能試驗，而且沖擊韌性必須≥4J，這在高牌號球鐵QT700-2的標(biāo)準(zhǔn)上是沒有的，國內(nèi)也很少見到這方面的資料和報道，達到的難度相當(dāng)大。

3 改進措施

3.1 材質(zhì)試驗及機械性能的保證

首先，我們進行了材質(zhì)試驗，保證其機械性能，主要是沖擊韌性達到圖紙規(guī)定的要求。

（1）化學(xué)成分的對比。各項指標(biāo)如表1所列。

表1 材質(zhì)試驗化學(xué)成分對比表 (%)

（2）工藝說明。爐料組成為低鈦生鐵220 kg，回爐料350 kg，廢鋼40 kg；球化劑種類為稀土球化劑，加入量為1.5%；隨流孕育為0.5%；出爐溫度為1 540℃。

（3）熱處理工藝。調(diào)質(zhì)工藝曲線如圖1所示；正火曲線圖如圖2所示。

圖1 調(diào)質(zhì)曲線圖

圖2 正火曲線圖

（4）試驗結(jié)果。無論是單鑄試塊的沖擊韌性還是附鑄試塊的沖擊韌性，都只有3J左右，與要求還相差較遠(yuǎn)。為此，我們又進行了第二次和第三次的試制，對化學(xué)成分和熱處理工藝進行了調(diào)整，為了保證球化品質(zhì)，我們選用了大斷面球鐵用的重稀土球化劑，從而保證了平/槽輪厚斷面的球化率，最終穩(wěn)定地生產(chǎn)出了滿足沖擊韌性要求的產(chǎn)品。性能結(jié)果如表2所列。

表2 調(diào)整后的材質(zhì)試驗結(jié)果表

3.2 改進鑄造工藝

針對鑄件的縮孔和縮松缺陷，在2010年6月份我們進行了多個方案的試制，主要有以下3個：

（1）第一方案。一是加高冒口尺寸45 mm，并將冒口頂面斜角由120°變?yōu)?00°；二是冒口頂邊緣作出徑向9 mm寬的平面；三是連接試塊與零件的連接塊截面厚度，增加到30 mm，長度增加到100 mm；四是平輪兩冒口頸尺寸都增高10 mm。

（2）第二方案。一是加高冒口尺寸45 mm，并將冒口頂面斜角由120°變?yōu)?00°；二是連接試塊與零件的連接塊截面厚度5 mm，另加3～4條10 mm×17mm筋條；三是平輪兩冒口頸尺寸都增高10mm。

（3）第三方案。是在第二方案的基礎(chǔ)上，在平輪的澆口、冒口鑄件的部位放置冷鐵，每個平輪需放置2塊冷鐵。根據(jù)零件大小確定放置不同規(guī)格的冷鐵，冷鐵規(guī)格根據(jù)輪子厚度分為40 mm、50 mm兩種。

（4）試驗結(jié)果。第一方案和第二方案，能夠完全解決槽輪內(nèi)部的縮孔和縮松缺陷，但不能完全解決平輪的縮孔和縮松缺陷，平輪的縮孔和縮松缺陷在生產(chǎn)中還時有出現(xiàn)；

第三方案生產(chǎn)的平/槽輪鑄件，已經(jīng)消除了縮孔和縮松缺陷，進行解剖后，斷面組織致密（如圖3所示）。

圖3 輪子斷面組織解剖圖

3.3 改進工藝措施的結(jié)論

通過采取一系列的工藝措施，徹底克服了平/槽輪的鑄造缺陷，解決了沖擊韌性低的問題，經(jīng)過一年多的生產(chǎn)，平/槽輪的產(chǎn)品品質(zhì)，得到了穩(wěn)定的控制。

4 試制產(chǎn)生的效益

與某企業(yè)關(guān)于平/槽輪產(chǎn)品的合作試制成功，不但解決了公司平/槽輪產(chǎn)品的交貨期及其品質(zhì)不穩(wěn)定問題，也選擇到了更為優(yōu)秀的合作伙伴，獲得了在這一領(lǐng)域競價采購的優(yōu)質(zhì)服務(wù)，降低了采購成本，為企業(yè)取得了更好的經(jīng)濟效益。按采購成本價降低1元/kg計算，平均每個輪子降本約80元，年生產(chǎn)輪子約1.50萬只，可節(jié)省成本約120萬元，如果考慮以往遲交貨帶來的經(jīng)濟損失，每年可節(jié)約成本約人民幣170萬元。

5 結(jié)束語

總之，通過這次實踐，我們更體會到了運用現(xiàn)代供應(yīng)鏈管理理論來指導(dǎo)企業(yè)，特別是生產(chǎn)服務(wù)型企業(yè)采購實踐的重要性和必要性。供應(yīng)商是企業(yè)供應(yīng)鏈上十分重要的一環(huán)，其具有我們所不具備的資源和優(yōu)勢，只有加強與供應(yīng)商之間的合作，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，共享合作成果，我們的企業(yè)才能生產(chǎn)出更多、更好的產(chǎn)品，實現(xiàn)客戶利益最大化，為企業(yè)和社會做出更大的貢獻。

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