铸造企业申请船级社认证流程复杂,涉及多方面的准备与审核工作。
嘉禾技术顾问系统梳理船级社认证所需的设计图纸、工艺流程及质量管理体系运行的有效性、适应性与充分性;同时,强化企业对制造、测试、检验等关键环节的管控,确保产品严格符合相关国际公约、船级社规范及行业标准要求,助力企业快速通过船级社认证。
以下为船级社认证一般的步骤和注意事项:
1. 工厂认可资料审查
1.1 质量体系文件审查
重点审查与船用铸钢件质量控制直接相关的体系文件包括:
原料管理规程
炉批号管理规程
试块/试样管理规程
特别要求:鉴于铸钢件的特性,必须要求工厂在铸件上附注足够数量的试块,以满足初始试验、复验以及重新热处理后试验的需求。
1.2 工艺文件审查
需审查的关键生产工艺文件:
造型工艺
冶炼工艺
铸造工艺
热处理工艺
补焊工艺(如适用)
补焊工艺重要性:铸钢件生产难以完全避免缺陷,规范的补焊工艺是确保最终质量的关键环节。
1.3 生产与检测设备审查
审查重点:
冶炼设备:类型(电弧炉、精炼炉、感应炉)、能力及状况。
热处理设备:炉型、有效工作区尺寸、温度均匀性、控温精度、连续记录能力。
检测设备:是否配备必要的理化性能试验设备(拉伸、冲击、硬度、化学分析)和无损检测设备(UT, MT/PT, RT)。
行业现状与关键控制点:
国内船用铸钢件(主要为碳钢、碳锰钢)生产企业普遍采用电弧炉熔炼后直接浇注的生产方式。部分工厂装备精炼炉,但主要用于特殊钢种生产。值得注意的是,不少小型铸钢厂使用感应炉冶炼。
感应炉生产风险与控制:感应炉在脱硫(S)、脱磷(P)及去除夹杂物方面能力有限。对此类工厂,必须实施严格的原料管控:
废钢来源应尽可能固定。
入炉前必须严格挑选、清理。
严禁将来源混杂(如“社会废钢”)或带有油污、橡胶及其他夹带物的废钢直接入炉。
在成品检验中,应定期抽查化学成分并增加冲击试验频次,以强化实物质量控制。
重要产品限制:艏柱、艉柱、挂舵臂等船体结构关键铸钢件及重要机械结构铸钢件,禁止使用感应炉直接生产。对于导链滚轮、导缆孔等重要性较低的产品,允许在严格监控下使用感应炉生产。
热处理关键性:铸态组织存在晶粒粗大、偏析严重、内应力大等缺陷,必须通过热处理才能获得合格的最终组织和性能。
船体结构铸钢件热处理:因其性能要求(如强度)相对不高,优先推荐完全退火,以充分消除铸态组织和内应力(尽管周期较长)。部分工厂可能采用正火或正火+回火工艺以提高效率,但需注意此类工艺可能导致内应力水平较高,大型铸件应用时需审慎评估。
热处理设备要求:热处理效果的关键在于精确的温度控制。设备必须满足:
良好的保温性能。
炉膛温度均匀性好。
配备多点测温系统。
具备自动控温及连续温度记录功能。
小型工厂风险:部分小型厂的热处理炉可能无法达到低碳钢铁素体(F)向奥氏体(A)的相变温度,导致无法执行必需的完全退火、正火等热处理。
2. 典型样品选择
2.1 选择依据
认可典型产品通常根据工厂现有订货合同选定(船用或非船用均可),但其生产过程、取样方法及试验/检验必须符合本船级社规范要求。
2.2 优选原则
如有多个候选产品,应优先选择:
碳含量(C)较低者。
重量/尺寸较大者。
形状较复杂者。
2.3 附加考核
在选定接近工厂最大生产能力(重量/尺寸)的典型产品后,若需进一步评估技术水平,可考虑增加一件结构复杂的铸件(重量可较小)作为附加认可产品。对此产品,可仅进行针对性的关键试验/检验。
2.4 船用铸钢件主要类别(供参考)
船体结构用铸钢件
机械结构用铸钢件
曲轴铸钢件
螺旋桨铸钢件
不锈钢铸钢件
3. 型式试验要求
3.1 试块附注位置
试块附注位置显著影响力学性能试验结果。对于大型铸件,上端与下端位置的差异可能较明显,而中间位置(通常壁厚较大处)的结果更具代表性。
认可试验要求:
试块应附注在铸件壁厚较大的中间位置。
如需全面评估铸件性能,验船师可要求增加其他部位附注的试块进行对比试验。
3.2 冷弯试验要求
鉴于国内铸钢厂普遍采用单一电弧炉甚至中频炉冶炼,冷弯试验不可免除。
特别强调:对于中频炉冶炼产品,建议在日常检验中定期抽查冷弯试验。
3.3 铸件外观检查
铸件修补前的原始外观质量**直接反映铸造工艺水平。
认可产品要求:
验船师必须在焊补前检查铸件原始表面,并对缺陷进行定位记录。
工厂仅可进行初步清理和打磨,禁止在验船师检查前进行焊补。
3.4 无损检测(NDT)覆盖范围与表面要求
覆盖范围:超声波探伤(UT)和磁粉探伤(MT)除规定部位外,应尽可能扩大覆盖区域。
表面粗糙度影响:即使表面粗糙度未完全达到理想要求,UT和MT通常也能提供有价值的检测信息(日常检验中常用此法)。但是,对于图纸或规范明确规定需出具正式报告的探伤部位,其表面粗糙度必须满足相关标准要求。
3.5 无损检测(NDT)验收标准
应严格按图纸规定的标准和验收级别执行。
图纸无明确规定时:
参照公认的相关标准执行。
超声波探伤(UT)建议参考:
GB(国标)或国际船级社协会(IACS)标准(如IACS Rec. 69)。
验收要求示例(仅供参考,具体依据标准):
工件外层(距表面一定深度内):灵敏度为Φ4mm平底孔当量,验收级别不低于2级。
工件内层:灵敏度为Φ6mm平底孔当量,验收级别不低于3级。
严禁存在任何裂纹类缺陷。
表面及近表面缺陷应尽可能消除。

