【摘要】适当提高铁液碳当量，提高砂型强度；提高铁液初始浇注温度，选择碳钢、普通灰铸铁或球墨铸铁回炉料作原料；减少铁液自身含气量，防止砂芯吸潮和底板产生变形；以及固定好砂芯，改进滤网结构，提高挡渣效果是保证阀门铸件质量和提高其生产效率的有效途径。
阀门铸件是铸件中的主导产品之一，市场年需求量很大。但由于生产原料涨价，使生产成本大幅提高；生产效率相对其他铸件来说较低及废品率较高等因素，严重影响了阀门铸件的产出。某厂2005年生产阀门铸件2000多t，综合废品近170t，废品率8％以上。我们通过对该厂阀门铸件产生缺陷的情况进行数据分析，找出了主要的致废原因，并对其进行系列改善，取得了良好效果，确保了阀门铸件生产的合格率，提高了产品质量。
1.改进前阀门铸件废品情况统计
2005年，某厂生产阀门铸件2083.05t，内废率为3.54％、外废率为4.58％。造成阀门铸件废品的缺陷类型统计见表1、表2。
从表1可以看出，造成阀门内废的缺陷相对比较集中，主要缺陷是砂眼、夹砂、渣孔和气孔，共产生废品60.79t，占内废总量的82.44％。
从表2可以看出，造成阀门外废的缺陷相对比较分散。主要缺陷有缩孔、缩松、砂眼、夹砂、渣孔、气孔和尺寸不良，共产生废品75．46t，占外废总量的79.10％。
从表1和表2综合来看，造成阀门废品的主要原因是缩孔、缩松、渣孔、砂眼、夹砂和气孔，合计致废149.04t，占废品总量的88.17％。
2.废品主要缺陷的成因分析
(1) 熔化设备对铁液成分的保障能力较差和混砂设备的稳定性不好。铁液成分受焦炭、炉型、风量、原料状况等多种因素制约；树脂砂受温度、树脂和酸加入量等因素影响。如砂子经常不经过再生和冷却床，使砂子温度很高，严重影响了砂型强度，导致铸件胀砂严重，增加了铸件产生缩孔、缩松缺陷倾向。
(2)型腔中的散砂和浇注过程中铁液的冲击直接导致砂眼和夹砂缺陷。
(3)铁液在熔化设备中总会有渣生成，浇注时铁液中的固态和液态渣随铁液一起进入型腔形成渣孔。
(4)在生产过程中，铁液中的氮含量随着温度的升高而增加，随着碳当量的提高而降低，当氮和氢在一起时，便容易形成气孔，这是气孔的主要来源。
(5)模底板刚性较差，造型前放置不平而变形，导致砂型分型面不平，合型时上下型分型面处间隙较大，造成分型面处尺寸、形状不良。
(6)2.2m阀体支脚处砂芯在浇注过程中向下漂移，是支脚处上下壁厚不均的主要原因。
3.改进措施
根据阀门铸件缺陷的成因，我们主要从以下几个方面采取了改进措施：
(1)适当提高铁液碳当量，利用石墨化膨胀增强材质的自补缩能力。
(2)舂箱时保证型砂的紧实度，提高砂型强度，促进铸件自补缩能力。
(3)合型前将型腔内的散砂吹干净，并对型腔内进行仔细检查。
(4)现场浇注后遗留下未浇注的阀体砂型，其浇口杯和出气孔要盖严实，防止散砂进入。
(5) 浇注前将铁液表面的固态渣清干净；提高铁液初始浇注温度，降低铁液产生二次氧化渣的倾向；阀门铸件尽量安排在开炉后初期浇注，减少包衬在多次使用后产生大量的稀薄渣；针对610mm(24in)F体阀门，对于横浇道搭接处，结合浇注时的其他参数，在进出口处均安置过滤网，并将多片搭接式纤维过滤网改进为单片式，以提高浇注系统的挡渣效果。
(6)原料尽量使用碳钢、普通灰铸铁或球墨铸铁回炉料；降低铁液中的合金元素如Cr、Mn等含量，减少铁液自身含气量；将下芯前的砂芯全部架空刷涂料且限期存放，以防砂芯吸潮；在阴雨天或湿度较大的季节，下芯前最好用喷灯将型腔、砂芯表面烘烤一遍，以减少砂型发气量；采用高温浇注小阀门，以利于铁液自身排气和减少铸渣产生。
(7)浇注1067mm(42in)F体阀门时，要求在固定混砂机前的同一个底板上舂上、下型，且底板上不得有任何杂物；不允许在别的地放，以减少变差来源；禁止将砂型和模底板一起吊运，防止底板产生变形。
(8)浇注2.2n，阀体时，在支脚砂芯的芯头上放适量的树脂砂，并尽快合型。
4.改进后阀门铸件废品情况统计分析
采取上述改进措施后，对阀门铸件的废品情况缺陷类型统计见表3(内废)和表4(外废)。全年共生产阀门2413.78t，内废率为1.15％、外废率为1.73％，综合废品率为2.88％。
5.结语
从以上统计可以看出，阀门铸件改进前与改进后产生的废品率相比，内废率下降了2.39个百分点，外废率下降了2.85个百分点，综合废品率下降了5.24个百分点，效果显著。采取改进措施后，阀门生产降废共节约成本56.92万元，取得了良好的经济效益。
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