铸件废品分析与制定对策方法

铸件废品分析与制定对策方法

铸造生产是一项系统性很强的生产工程，任何一道工序出了差错，某种原辅材料脱离了标准，都可能产生质量问题。由于影响废品的因素很多，

而我们掌握的现场实际情况及可能采取的手段是有限的，分析与选择对策的时间必须非常及时。为此，本文将对废品出现的几率及选择对策的方法

进行分析。

根据美国著名质量管理学家J．M朱兰博士的研究，工业上的产品缺陷80％以上可由管理方面控制，而20％以下是由操作者控制的。从铸造生产

来看，同样有这种情况。

现场中不少管理人员常常认为铸件废品大多数是操作者造成的，将管理上的废品误认为操作废品，而忘记了自己的责任。由于认识上的错误，

造成解决废品的途径失误，使质量问题长期拖延，得不到解决。

废品分析与选取对策是铸造质量工作的两方面，只有进行正确的废品分析，才能选择正确的对策。

废品分析工作包括：(1)研究缺陷的现象与特征；(2)推论产生缺陷的原因；(3)进行分析、试验，确定真正的原因。

选择对策的工作包括：(1)提出可供参考的对策；(2)确定必须采取的对策；(3)通过实践验证对策的正确性，制定巩固质量的方法。

形成废品的原因可能有许多种，如何选择适当的对策是一件非常复杂的工作。某些缺陷根据经验或逻辑推理选取对策可能比较容易，而对某

些复杂的缺陷，特别是对现场情况不十分清楚的，选取对策则不是容易的事情。为此，要考虑选择对策时采用什么样的方法。对策正确与否与采用的方法有关，除必备的专业知识外，要根据问题的性质及资料掌握的程度，灵活地采用不同的方法来选取对策。

经常采用的方法有下面几种。

1 对症下药法

在对缺陷准确诊断的基础上，根据铸造工艺理论指导，采取针对性措施。

例如，某铸钢件产生批量性的气孔，我们一度仅在砂型上考虑，水玻璃砂型吹C02后进烘炉烘烤，未能奏效。后来发现基尔试块加工后的试棒也

有严重气孔，分析认为：试块是干砂型、明浇，不存在砂型有水分或通气不良的问题，说明气体不是来自砂型，而是来自钢液。后来坚持白渣出钢，脱氧，良好浇注，试棒与铸件气孔问题均得到解决。

又如，对碳素铸钢件力学性能不合格问题，不要仅在五元素的少量变化上分析，而要着重在熔炼工艺及退火工艺方面寻找原因。

应用此法要注意之处是：问题要找准。否则，将误人岐途。上例如果将钢液造成的析出性气孔作为砂型侵入气孔，或者将气孔当作缩孔来治，则采取的对策将是“南辕北辙”毫无所获。

每个技管人员无疑都希望对废品的诊断正确，采取的措施能很快奏效。但实际上不容易做到。当废品的真正原因没有找到，采取的措施未见

成效时，就不能认为已经对症下药了，需要应用其它方法，采取更广泛的措施。

2 系统对策法

对铸件缺陷的分析与对策应当从系统的整体性来考虑。废品的产生是系统内部要

素之间失去平衡的结果，少数废品可能仅是个别要素被破坏，批量废品则意味着系统功能的丧失。

铸件缺陷的形成常牵涉到工艺上多种因素，有主导因素，也有诱发因素、加重因素。有时不能分清何种因素起主导作用，又无法排除某种因素，则应在系统分析的基础上采取全面加强的措施。

例如对于铸件裂纹很难说是某唯一因素造成的，要从铸件结构、浇注系统、型砂退让性、芯骨结构、金属成分、开型时间、铸件冷却等一系列相关因素进行分析，尽量采取多项有益于防裂的措施。

应用系统对策法改善铸件质量不仅对降低废品有现实意义，而且有预防作用，是铸造车间加强全面质量管理、推行工序管理、巩固质量成果的良法。

3 材料隔离法

毋庸讳言，铸造生产中还有许多因素未被了解，加之原材料、辅助材料的产地变化，检测手段不完善，有时某种铸件成批报废，使管理者手足无措，甚至缺陷长期不能解决，遇到此种情况，采用对症下药法或系统对策法，也无从下手。如改用材料隔离法处理，可能会有一定效果。例如：对成批缩松、微孔缺陷的对策。此类缺陷通过系统的检查，因属于老产品，模样和工艺方法均未改变，型砂方面也找不到原因。对缺陷成因的怀疑主要集中在金属材料上，但找不到具体的原因，于是全部改用新金属材料的配方，即配料仅用废钢与新生铁，不用回炉料(包括浇冒口)。这样排除了对旧炉料遗传性的怀疑，清除了回炉料对铁液不良的成核孕育作用，清除微量元素可能的不利影响。通过一段时期的全新配料后，消除了缩松。然后采用新配料方案后的回炉料及浇冒口逐步投入使用，直至恢复正常的配料方案。

又例如：对惯性夹砂、砂眼缺陷的对策。此类缺陷往往是突然成批性出现。不论是老产品、新产品，甚至铸造工艺丝毫未改变的传统产品均出现问题。因此，怀疑集中于型砂质量上，而不是某项操作的偶然失误。如果原砂质量基本可用，则采用大部分或全部新原砂及合格的粘结剂作型砂配方。这样清除了旧砂反复使用而积累的粉尘，烧结砂及不良物的影响，使铁液能在”全新“的砂型内冷却成形。待铸件质量稳定后，再调整型砂配方。

4 小步骤法

对某些一时吃不准但又必须采取措施的问题，可以分阶段采取小的步骤，并密切观察动向，以调整和补充措施。

例如：铸铁力学性能不够，检查发现碳当量低，在炉料来源及配方没有改变、铁液温度正常的情况下，可对配方作适当调整，提高碳当量，再观察变化。但不宜调整幅度过大，因为可能还有隐蔽的因素未发现，如冲天炉风眼不当，风量过大，性能试棒加工不合标准等。以免当非正常因素恢复正常，又发生硬度过高，加工不动的现象。

此法的要点是：当产品质量参数波动较大，原因不很清楚时，不宜冒然对工艺参数作大幅度改动，应参照统筹方法中的“瞎子爬山法”，采取边观察，边修订措施，对参数作少量调整的对策。

综上所述，四种方法各有特点，对症下药法用于对铸件缺陷有充分的了解，缺陷成因明显，可采取明确的对策时；系统对策法适用于有广泛成因的缺陷，对策上应为综合治理，有所侧重；材料隔离法应用于惯性缺陷，特别是成因与原材料关系密切，而一时又无法阐明的缺陷；小步骤法适用于须采用定量性措施，为防止出现意外情况而采取的渐进性对策。

铸造生产是不断与废品作斗争的过程，分析废品，采取相应的对策是铸造业永恒的工作主题。许多现场铸造工作者终生从事与废品作斗争的工