熔模铸造专业审核作业指导书.pdf

XQC-ZY-03154／2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 XQC-ZY-03154／2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 1 1 范围 1 范围 本指导书明确了熔模铸造专业的环境、原材料、产品形成过程及 主要工艺过程的审核要点 本指导书适用于对熔模铸造专业的组织进行质量体系审核 2 引用文件 2 引用文件 GB/T19001-2000 质量管理体系 要求 GB/T5611-1999 铸造术语 3 定义 3 定义 本文件采用下列标准中的术语和定义： GB/T5611－1999 铸造术语 4 产品范围、特点与专业代号 4 产品范围、特点与专业代号 本指导书适用于熔模铸造（也称失蜡铸造）专业，对应的专业代 码为 17.05（含 17.05.01；17.05.02；17.05.03；17.05.04） 熔模铸造的特点是金属零件表面光洁度好、加工余量小，甚至达 到无余量，是针对砂型铸造的缺点发展起来的新工艺 熔模铸造是利用蜡料制成精确的模型（熔模） ，再在模型表面涂覆 耐火材料，然后加热熔化模型，形成空的型壳，型壳经高温焙烧即成 铸型浇注后可获得精度较高的铸件，故熔模铸造属于精密铸造。

它被广泛应用于航空、航天、造船、兵器等军工武器的制造，在 民用方面的农林机械、纺织机械、食品机械、交通机械、矿山机械等 行业的零部件生产也越来越多地采用熔模铸造技术因此它对国防装 备和民用经济的发展起着非常重要的不可替代的作用 熔模铸造的直接顾客是大、中、小型各类机械制造加工企业，中 间顾客是机械制造的总装行业和国内外贸易等机构，最终顾客是各军 兵种和使用机械的所有企业和人员 5 业务流程 5 业务流程 5.1 工艺流程:熔模铸造的工艺流程图如图 1 所示 XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 2 ○1 制造压型 ○2 －1 ○2 ○2 －2 配制模料 制造熔模 制造型芯 ○3 组合模组 ○4 ○4 －1 模组脱脂 配置脱脂液 ○5 ○5 －1 涂挂涂料及撒砂 配制涂料 ○6 干燥硬化型壳 ○7 型壳脱蜡 ○8 型壳焙烧 ○9 ○9 －2 ○9 －1 浇 注 合金熔炼 合金配料 ○10 铸件清理 ○11 修补与精整 ○12 热处理 ○13 检验 ○14 包装入库 XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 3 5.2 相对应的标准条款号 熔模铸造工艺流程图中相对应于 GB/T19001-2000 标准的条款 号如下： 从○1 到○14 全过程相对应于标准的 7.1；7.5；8.2.4 ○1○2○3○4○5○7○10○11 相对应于标准的 7.5.1； ○6○8○9○12 相对应于标准的 7.5.2 ○13 相对应于标准的 8.2.4 ○14 相对应于标准的 7.5.5 5.3 通用技术要求 5.3.1 环境控制 制模间、制壳间、制芯间一般室内温度控制应在 18～25℃，制壳 间相对湿度控制应在 30％～70％。

对精度和表面粗糙度要求高的熔模 铸件，需自动控制温度和相对湿度，温度控制在 21±2℃，相对湿度 控制在 30％～70％ 5.3.2 原材料控制 5.3.2.1 主要材料 主要材料指构成铸件主要化学成分的全部组元材料， 包括纯金属、 中间合金、合金锭、化合物等工艺材料指铸造生产过程中所需要的 （除主要材料外）对产品质量有影响的材料和预制品 主要材料和工艺材料均应符合有关国标、行业标准或企标 5.3.2.2 与原材料有关的标准 5.3.2.2．1模料用原材料 石蜡：按GB446标准的规定 硬脂酸：按GB/T9103标准的规定 地蜡：按SYl605标准的规定 蜂蜡：按GH013标准的规定 川蜡：按GH011标准的规定 松香：按GB/T8145标准的规定 聚合松香：按HB5344标准的规定 改性松香：按Q／HGl4—041标准的规定 聚乙烯：按GB/T1845.1标准的规定 聚苯乙烯：按GB12671标准的规定 EVA：EVA28／250 XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 4 5.3.2.2.2 型壳用原材料 a)耐火材料 电熔刚玉：按HB5347标准的规定 锆英石粉：按HB5348标准的规定 石英砂(粉)：按JB2979标准的规定 铝钒土砂、粉：按 GB/T12215 标准的规定 煤矸石砂、粉：AL2O3:42～46%,SiO2＞49%,密度 2.72g/㎝ 3 b)粘结剂 硅熔胶：按 HB5346 标准的规定 硅酸乙酯：按 HB5345 标准的规定 水玻璃：按 GB/T4209 标准的规定 5.3.3 工艺参数控制 5.3.3.1 配制模料 5.3.3.1.1 模料的一般技术要求 熔点(或滴点)：50～100'C 线收缩：1.5Mpa 耐热性：在35℃，双支点试样的下垂量不大于2mm 灰分：0.05％ 化学稳定性：即与涂料中的粘结剂不发生化学反应。

5.3.3.1.2 一般按照模料配制工艺说明书进行，应控制配料成分，加 料顺序，最高熔化温度，熔化、搅拌和保温时间等 5.3.3.2 制造熔模 制造熔模时应根据模料种类和产品特点，应合理控制模料温度、 压型温度、 压注压力和保压时间等 常用模料制模工艺参数见表1： 表1 制模工艺参数 表1 制模工艺参数 模料温度 压型温度 压注压力 保压时间 工艺参数 模料种类 ℃ (Mpa) (s) 石蜡硬脂酸型 45～48 20～25 0.2～0.3 30～180 石蜡松香型 65～80 20～30 0.3～0.5 30～180 XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 5 5.3.3.3 制造型芯 5.3.3.3.1 对内腔复杂铸件，制造熔模时难以取模时，可采用可溶性 型芯，在压制熔模时放入压型内，压制熔模后在水中溶失型芯可溶 性型芯的制备应控制其配料成分、熔化温度、衬注温度、压型温度、 浇注温度及保压时间等 5.3.3.3.2 对内腔复杂和细小的空心铸件，涂料难以成型时，可采用 陶瓷型芯，在 压制熔模时放入压型内压制熔模，在浇注铸件后脱芯。

陶瓷型芯主要由粘结剂、耐火材料、矿化剂、增塑剂或固化剂等配制 而成，一般应控制基配料成分、型芯基体材料粒度、料浆温度、压型 温度、注射压力，保压时间及焙烧和强化工艺等 5.3.3.4 配制涂料 熔模铸造用涂料主要由粘结剂、耐火材料粉料、表面活性剂、消 泡剂配制而成一般按照涂料配制工艺说明书进行，应控制其配料成 分、搅拌时间、静置时间、粘度或比重等 5.3.3.5 涂挂涂料及撒砂 5.3.3.5.1 型壳的性能要求湿态强度：型壳干燥硬化后不开裂，有一 定的强度，脱蜡时型壳不被胀裂； 高温强度：一般浇注时，型壳应在1300℃左右短时间不变形，定 向凝固时， 型壳应在1500～1600℃保持1～2h不变形； 抗热震性：型壳在高温出炉和浇注的受热和冷却过程中，不产生 龟裂和变形； 透气性：型壳应有一定的透气性，使浇注时型腔内的气体易于排 出； 化学稳定性：在高温下与金属液不产生化学反应； 退让性及压溃性：浇注时铸件不产生热裂，浇注后易于清壳 5.3.3.5.2 涂挂涂料及撒砂按照工艺规范进行涂挂涂料及撒砂工艺 见表2(以硅酸乙酯涂料为例)： XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 6 表2 硅乙酯涂料密度和撒砂粒度 5.3.3.6 干燥硬化型壳 按照工艺规范进行，干燥硬化工艺见表3 （以硅酸乙酯涂料为例）： 表3 硅酸乙酯涂料氨气硬化工艺参数 石英粉涂料 刚玉粉涂料 铝钒土粉涂料 煤矸石粉涂料 涂料种类 层次 密度 g/cm 3 撒砂粒 度(目) 密度 g/cm 3 撒砂粒 度(目) 密度 g/cm 3 撒砂粒度 (目) 密度 g/cm 3 撒砂粒度 (目) 1 1．67～ 1．69 50／100 2．10～ 2．20 80 2．05～ 2．15 40／70 2 1．65～ 1．67 40／70 2．00～ 2．10 46 2．00～ 2．10 40／70 1．60～ 1．70 40／70 3 层以后 1．60～ 1．65 20／40 1．95～ 2．00 20／40 1．95～ 2．00 16／24 1．55～ 1．65 16／24 空气+氨气硬化 快速胶凝硬化 氨气硬 化种类 自干或风 氨干，min 抽风时 自干或风 氨干，min 抽风除氨 层次 干时间，h 氨气 氨水 间，min 干时间，h 通氨 保持 时间，min 1 ≥2 15～25 30～50 10～15 15 10 15 10 2 层以 后 2-4 15～25 30～50 10～15 15 10 15 10 浸强剂 ≥3 20～30 40～60 10～15 60～120 10 30 15 注：室温为 20～25 oC，湿度不小于 30％，氨干箱内氨气浓度应达 4％～5％ XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 7 5.3.3.7型壳脱蜡 常用脱蜡方法有热水、常压蒸汽和高压蒸汽三种。

用蒸汽脱蜡时 应控制脱蜡容器的蒸汽压力、脱蜡温度和保压时间；用热水脱蜡时应 控制水温和脱蜡时间等 通常工艺条件见表4： 表4 脱蜡方法和工艺条件 工艺参数 方法 温度 (℃) 时间 (min) 蒸汽压力 (kPa) 热水 95±5 ≤30 常压蒸汽 100 20～30 98 高压蒸汽 150 10～15 392～588 5.3.3.8 型壳焙烧 型壳焙烧按工艺规范进行， 应按炉次控制焙烧温度和保温时间等 如硅溶胶和硅酸乙酯单壳高温焙烧工艺规范一般为，焙烧温度：900～ 1050℃，保温时间：1～2h 5.3.3.9 合金熔炼 合金熔炼分真空熔炼和非真空熔炼，铸造高温合金、钛合金等采 用真空熔炼，通常用纯金属、中间合金或返回料预先熔制成母合金锭， 其化学成分和力学性能符合要求时，方可用于重熔浇注铸件铸钢、 铸铁、铝合金、镁合金、铜合金等一般采用非真空熔炼不同的合金 均应照其熔炼工艺规范进行 合金熔炼属特殊过程， 虽然不同的合金其熔炼工艺规范各不相同， 但他们却具有一些共同规律，如： (1)加料顺序是先加高熔点元素后加低熔点元素；先加数量大的后 加数量小的；对特别容易氧化烧损的元素往往采用中间合金的办法加 入； (2)为防止过多氧化，控制好合金成分，在充分熔化的原则下熔炼 时间越短越好，温度控制越低越好； (3)通常浇注速度越快越好； (4)注意炉料防油防水，通常先烤后加； (5)熔融的液体合金不能和坩锅、炉衬起交互反应； (6)熔炼铝合金、镁合金、铜合金时，浇注前通常需扒渣，扒渣工 具应事先涂料烘烤。

XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》XQC－ZY－03154/2008《熔模铸造专业审核作业指导书》 8 不同合金加料顺序是不相同的 下面以非真空冶炼马氏体不锈钢ZCrl3熔模铸造东风汽车挂钩为 例(用的加热设备是125KW中频可供硅感应炉)， 其加料顺序和功率曲线 如下: XQC－ZY－03154/20。