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問題發愁，隨著訂單數量的不斷增加，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品，因為輪子產品，還可以帶來其他相關產品的訂單。根據圖紙要求，輪子是鑄件（或鍛件）產品，公司無法獨自完成輪子的全部制造過程，必須借助供應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，輪子生產廠家的意見很大，交貨難問題由此產生。而且，由于大連路途相對較遠，輪子在交貨過程中耽擱的時間較多，費用較大。公司質量部對輪子的品質控制也不方便，經常出現批量品質問題，造成了一些不良后果。

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

在開發和研制過程中，遇到了許多問題。如表面砂眼、縮孔和縮松現象、沖擊值達不到要求、表面硬度不穩定等。為此，我們通過改變化學成份、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，逐步達到技術規范要求。

下面筆者將在開發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，鑄件容易產生縮孔和縮松缺陷，嚴重的在表面都能出現縮凹的現象。同時由于鑄件冷卻速度慢，鐵水在型腔內的凝固時間長，容易在鑄件中產生球化衰退的現象。

（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的標準上是沒有的，國內也很少見到這方面的資料和報道，達到的難度相當大。

3 改進措施

3.1 材質試驗及機械性能的保證

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

（1）化學成分的對比。各項指標如表1所列。

表1 材質試驗化學成分對比表 (%)

（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。調質工藝曲線如圖1所示；正火曲線圖如圖2所示。

圖1 調質曲線圖

圖2 正火曲線圖

（4）試驗結果。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。為此，我們又進行了第二次和第三次的試制，對化學成分和熱處理工藝進行了調整，為了保證球化品質，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，最終穩定地生產出了滿足沖擊韌性要求的產品。性能結果如表2所列。

表2 調整后的材質試驗結果表

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°變為100°；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°變為100°；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。根據零件大小確定放置不同規格的冷鐵，冷鐵規格根據輪子厚度分為40 mm、50 mm兩種。

（4）試驗結果。第一方案和第二方案，能夠完全解決槽輪內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中還時有出現；

第三方案生產的平/槽輪鑄件，已經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，經過一年多的生產，平/槽輪的產品品質，得到了穩定的控制。

4 試制產生的效益

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

5 結束語

總之，通過這次實踐，我們更體會到了運用現代供應鏈管理理論來指導企業，特別是生產服務型企業采購實踐的重要性和必要性。供應商是企業供應鏈上十分重要的一環，其具有我們所不具備的資源和優勢，只有加強與供應商之間的合作，實現優勢互補，共享合作成果，我們的企業才能生產出更多、更好的產品，實現客戶利益最大化，為企業和社會做出更大的貢獻。

[1]趙益鋒，宋賢發.大型箱體球鐵鑄件的鑄造工藝[J].現代鑄鐵，2009，(1)：

[2]孟慧洲，邊亞偉，鄭 蕾.23萬t運砂船用掛舵臂鑄造[J].萊鋼科技，2009，(2)：

[3]王海瑞，李安銘，王錦永.鏈輪鑄造工藝設計及改進[J].熱加工工藝，2009，(13)：