近年來，鋁合金鑄件的鑄造技術(shù)得到了很大的發(fā)展，鋁鑄件的產(chǎn)量逐年提高，現(xiàn)已在兵器、航空、航天、紡織等領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用，鑄件質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。在鑄件質(zhì)量的所有特性中，內(nèi)部質(zhì)量是決定鑄件整體質(zhì)量的關(guān)鍵因素。同時，鑄件內(nèi)部質(zhì)量的水平，也反映了鑄造技術(shù)工藝水平的優(yōu)劣。因此，鑄件內(nèi)部質(zhì)量缺陷的控制是鑄造技術(shù)人員始終要解決并提高的目標(biāo)。
１．內(nèi)部質(zhì)量的概念 鋁合金鑄件內(nèi)部質(zhì)量通俗地講是指鑄件內(nèi)部缺陷滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求的程度。這些缺陷一般包括裂紋、針孔、氣孔、縮孔、疏松、偏析及夾雜物，由于這些缺陷的存在，往往會導(dǎo)致鑄件的物理性能、力學(xué)性能及金相組織發(fā)生改變，給鑄件的使用帶來嚴(yán)重的隱患。因此內(nèi)部質(zhì)量是鑄件生產(chǎn)和檢驗首要的控制因素。 2. 內(nèi)部質(zhì)量缺陷的特點 （1）內(nèi)部質(zhì)量缺陷往往隱藏在鑄件的內(nèi)部，用普通目視的方法無法檢驗，往往需要用特殊的方法和設(shè)備儀器才能完成。 （2）內(nèi)部質(zhì)量缺陷的判斷，檢測人員需進(jìn)行專業(yè)的知識培訓(xùn)，并具有一定的實際工作經(jīng)驗。 3. 目前我國執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn) 目前，我國鑄合金鑄件的檢驗有兩個標(biāo)準(zhǔn)，一個是GB/T9438—1999（鋁合金鑄件）國家標(biāo)準(zhǔn)，一個是HB963—2005（鋁合金鑄件）航空標(biāo)準(zhǔn)。兩個標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)部缺陷的要求有相同的地方，也有不同之處，主要是由于行業(yè)不同，使用要求有差異，但基本的要求和檢驗方法是相同的，下面分別敘述。 4.鑄件分類 兩個標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)鑄件在使用過程中的重要程度，將鑄件分為三類。Ⅰ類鑄件：承受重載荷，工作條件復(fù)雜，用于關(guān)鍵部位、鑄件損壞將危及整機(jī)的安全運行。Ⅱ類鑄件：承受中等載荷，用于重要部位，鑄件損壞將影響部件的正常工作并造成事故。Ⅲ類鑄件：承受輕載荷，用于一般部位的鑄件。 5. GB/T9438—1999規(guī)定要求 （1）鑄件檢驗類型 該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，對于Ⅰ類鑄件必須進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量的檢驗；對于Ⅱ類、Ⅲ類鑄件只有當(dāng)用戶要求檢驗時，才進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量的檢驗。 （2）該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部質(zhì)量檢驗引用的幾個標(biāo)準(zhǔn) ①GB/T11346—1989鋁合金鑄件Χ射線照相檢驗針孔(圓形)分級。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋁合金鑄件內(nèi)部圓形針孔的分級，按透照厚度分為A、B兩個組別,其中A組分級適用于透照厚度＜13mm的鑄件，B組分級適用于透照厚度為13～50mm的鑄件，每個組別各有8級參照底片。②HB6578—1992鋁、鎂合金鑄件檢驗用標(biāo)準(zhǔn)參考射線底片。該標(biāo)準(zhǔn)對內(nèi)部質(zhì)量缺陷的分類較為詳細(xì)，主要有氣孔、針孔、縮孔、疏松、夾雜和偏析6大類，每一類別各分有8個等級級別的參照底片。③JB/T7946.3—1999鑄造鋁合金針孔。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鑄造鋁合金低倍針孔度的分級原則和評定方法，該標(biāo)準(zhǔn)將針孔度分為5個級別。 （3）檢驗手段 X射線無損檢測；低倍試驗檢驗。 （4）檢測具體要求 ①鑄件內(nèi)部質(zhì)量的檢驗首先按鑄件圖樣的技術(shù)要求來進(jìn)行檢驗。②鑄件內(nèi)部不允許有裂紋缺陷。③如沒有明確的規(guī)定，對于針孔缺陷，I類鑄件、液壓件、氣壓件應(yīng)按GB/T11346—1989標(biāo)準(zhǔn)中的2級驗收，允許局部有4級針孔，但一般不得超過受檢面積的25%。當(dāng)氣密性試驗滿足設(shè)計要求時，允許按3級驗收。Ⅱ類鑄件按3級針孔驗收。④各類鑄件內(nèi)部氣孔、縮孔、疏松、夾雜物缺陷按表1中所規(guī)定的執(zhí)行。 6. HB963-2005規(guī)定要求 該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部質(zhì)量檢驗引用的幾個標(biāo)準(zhǔn): （1）GB/T11346—1989鋁合金鑄件Χ射線照相檢驗針孔(圓形)分級，該標(biāo)準(zhǔn)解釋同上。 （2）JB/T7946.3—1999鑄造鋁合金針孔，該標(biāo)準(zhǔn)解釋同上。 （3）HB5395—1988 鋁合金X射線照相檢驗長形針孔分級標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)按鑄件厚度分為3組，第一組適用于小于13mm的鑄件，第二組適用于大于13～25mm的鑄件，第三組適用于大于25～50mm的鑄件，每一組有1、2、3、4、5共5個等級。（4）HB5396—1988鋁合金X射線照相檢驗海綿狀疏松分級標(biāo)準(zhǔn)；HB5397—1988鋁合金X射線照相檢驗分散疏松分級標(biāo)準(zhǔn)。這兩個標(biāo)準(zhǔn)均按鑄件厚度分為2組，第一組適用于小于13mm的鑄件，第二組適用于大于13～50mm的鑄件，每一組有1、2、3、4、5共5個個等級。 各類鑄件內(nèi)部氣孔、縮孔、疏松、夾雜物缺陷按表2中所規(guī)定的執(zhí)行。 7.JB/T7946.3-1999(鑄造鋁合金針孔)規(guī)定要求 （1）鑄件內(nèi)部針孔 當(dāng)用低倍試驗方法檢驗時，對于Ⅰ類鑄件或液壓、氣壓件應(yīng)按該標(biāo)準(zhǔn)的2級驗收，允許局部有3級針孔，但一般不得超過受檢面積的250u。當(dāng)氣密性試驗滿足設(shè)計要求時，允許按3級驗收。Ⅱ類鑄件按3級針孔驗收。 （2）低倍試樣的制備方法 ①金屬試樣按圖紙要求取樣，一般取鑄件厚大的部位。②試樣加工后表面粗糙度Ra≤1.6μm。③先用汽油、酒精或丙酮清洗試樣，然后用10%～15%的氫氧化鈉水溶液浸蝕試樣，浸蝕濕度（25±5）℃，浸蝕時間7～10min。④試樣浸蝕后，用水清洗，然后用20%～25%的硝酸水去除試樣表面的腐蝕膜，再用水清洗并干燥。⑤對照標(biāo)準(zhǔn)級別對試樣進(jìn)行判定。 筆者在實踐檢驗中制作的針孔實體試樣如圖1～圖5所示，供參考。 圖1 1級針孔試樣 圖2 2級針孔試樣 圖3 3級針孔試樣 圖4 4級針孔試樣 圖5 5級針孔試樣 8. 內(nèi)部質(zhì)量檢查的其他要求 （1）以上檢驗內(nèi)容及方法不適用于壓鑄件。 （2）內(nèi)部質(zhì)量用低倍方法檢驗時，由于缺陷所在的位置很難準(zhǔn)確判定，所制備試樣的取樣部位不一定是鑄件缺陷most嚴(yán)重的部位。因此，低倍方法檢驗的可信度較差，一般進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量檢驗時，首選X射線無損檢驗，低倍方法檢驗作為補充。 （3）射線底片的制備需按照J(rèn)B/T9217—1999射線照相探傷方法的要求進(jìn)行，其底片的黑度在1.5～2.0。 （4）從事射線底片評定的人員，必須持有國家有關(guān)主管部門頒發(fā)的并與其工作相適應(yīng)的2級或2級以上資格證書。 （5）當(dāng)鑄件X射線照相底片上所顯示的針孔(圓形)缺陷處于相鄰兩級之間時，按嚴(yán)重級別評定。 9.工作心得 （1）檢驗人員必須多學(xué)習(xí)鑄造工藝知識，充分了解掌握各種缺陷的成因和實物形態(tài)，提高自身的判斷能力，才能對各種缺陷做出正確的判斷。 （2）以上檢驗的標(biāo)準(zhǔn)只是一個指導(dǎo)性的文件，在實際的應(yīng)用過程中要靈活掌握運用。每個零件各部位的功能和受力情況是不一樣的，對缺陷的容忍能力也是不同的。檢驗人員要熟悉每個零件在使用過程中的實際運用情況，以便能更好地運用標(biāo)準(zhǔn)。 （3）質(zhì)量高的零件雖然性能好，但鑄造工藝難度較大，成本也高，成品率較低，會造成成本浪費。因此在工作中要樹立質(zhì)量和成本的對立統(tǒng)一的意識。基本性能必須保證，鑄造成本也得考慮。
