VW50097铝合金孔隙率测量方法及常见问题

∙资料介绍

近年来，随着对汽车轻量化和燃油经济性要求的不断提升，汽车铝合金压铸零件应用数量快速增长，对铝合金压铸件性能的要求也不断提高。致密性是其中之一，对零件的泄露以及力学性能有明显的影响。在早期的标准中，进对加工后可见的气孔数量、大小和位置规定了简单的要求；目前的一些企业标准中，则进一步对零件整体的致密性提出了要求。下面我将结合大连测试项目和大家交流一下VW 50097-PV 6097铝合金孔隙率测量方法。我今天分享的内容分两部分：

  第一部分：VW 50097 Porosity of Metal Castings Requirements(金属铸件的孔隙率要求)；

  第二部分PV 6097 Porosity Determination According to VW 50097（气孔率的测定按照VW 50097的规定）。

在测试之前先和大家一起了解一下孔隙的成因。一般认为，影响零件致密性的内部孔隙，来源于四个方面：

  其一：是铝合金中含有大量的氢，在凝固过程中析出；

  其二：是铝合金凝固收缩产生的缩孔，特点是孔洞表面不光滑，有时可以观察到枝晶；

  其三：是型腔内的气体未能排出，留在零件内形成气孔，一般为较大的气孔；

  其四：是压室内的气体，右合金带入零件内，由于内浇口的雾化作用，一般为弥散的小气孔。

VW 50097 Porosity of Metal Castings,金属铸件的孔隙率要求。此标准是大众汽车公司的企业标准。

      范围：此标准定义了金属铸件的孔隙率的要求，该要求与采用何种铸造工艺无关。

      2 标识

      2.1标识及说明

          孔隙率的标识由以下参数组成：

      1）分类

         -S类，指零件主要承受静应力

         -D类，指零件主要承受动应力

         -F类，指对零件功能表面具有特殊要求

         -G类，指对零件没有进一步的规定要求

      2）孔隙率

         -对于S、D、G类，用百分比表示最大允许的孔隙率；

         -对于F类，表示出每个参考面特定的气孔的数量。

      3）直径

         单个孔的最大允许直径4）附加说明（附加说明中1-N项均为可选项，而对于F类气孔的规格则必须给出Pn值）

       -An :是两相邻孔之间最小边缘距离

        最小边缘距离是两相邻空中的较小直径乘以系数n，用mm表示（A=距离）

       -M:零件壁中心（只和直径参数相关）

 气孔只允许在零件壁的中心

       -C:材料堆积（只和直径参数相关）

  孔隙位置只允许在材料堆积和结合区域

       -R：零件壁的中心区域（只允许对孔级D10到D30）

      只用于零件壁的中心区域（相对壁厚的内部三分之一）。在外部的三分之二，应满足孔隙率等级D4

      -Pn：孔尺寸（只和直径参数相关）

     最大允许的孔尺寸（由直径参数相关）

只用于零件壁中心区域（相对应零件壁厚的内部三分之一）。在外部的三分之二，则单个孔隙的最大允许孔径（P）在n mm的直径范围内。对于F类孔隙，则规定了孔径的上限范围。

 5)表示方法：(孔隙类别)（孔隙率）【直径】/[补充说明1]/ [。]/[补充说明n]

 注：括号内的参数需全部给出才能充分描述允许的孔隙率。方括号内的参数是可选的，当指明为F类时，必须给出参数P。对于用X射线检测孔隙率要求情况说明是，应注意评估孔尺寸的全自动系统通常只使用相同的直径。然而，对于人工进行X射线测试，则始终使用相对直径来确定孔的直径，因此图纸中必须明确涉及到等效直径的规格的内容。

 铸件最大允许孔隙率的标识的实例：

 一般铸件：VW 50097-D5

 密封表面：VW50097-F4/2/A3/P0.5

2.2、图纸中孔隙率的分级

D类   分D1、D2、D3、D4,从D5以后分别为D10、D15、D20以此类推，不存在D0.

S类   从S5以后分别为S10、S15、S20以此类推，不存在低于S5的级别.

F类   分FO、F1、F2、F3以此类推，对于必要的补充说明Pn，n的递增单位为0.1mm,n从0.2mm开始起评。

G类   分GO、G1、G2、G3以此类推,孔隙率为G0意味着XS射线系统能分辨的范围内不允许存在孔隙。

孔径  参数“孔径”的地增量为0.5mm，孔径从0.5mm开始起评。

3 定义

定义按照大众公司标准《VW 5099》。

4要求

不同铸件孔隙率的的要求

-《VW 50097-D1》适用于钢铁铸造材料制成的铸件

-《VW 50097-D10》适用于锌基合金制成的铸件

-《VW 50097-D5》适用于除钢铁及锌基合金制成的铸件

5 孔隙率的测试

      按《PV 6097》的要求测试铸件的孔隙率。

6 参考标准

      PV 6097                  Porosity Determination According to 

      VW 50097(按大众公司标准《VW 50097》)

      VW50099                  Foundry and Casting Technology;

      Definitions(《铸造工艺》-定义)

      VDG Specification P2O1   Volume Deficits of Non-Ferrous 

      Metal Casting《有色金属铸造品体积缺陷》

1 范围 

       本标准适用于图纸或同时有效的标准中含有VW 50097规定的气孔率要求的金属铸件。以前的VDG(德国铸造专家协会)P201规定的气孔率要求，应参照VW 50097中相应规定执行。

       3 目的

制定本标准的目的就是测定铸件现有图纸上要求的气孔率（参照VW 50097）。

       4 定义和术语

         比较直径   包围气孔的园的直径。

         当量直径   与比较气孔面积相同的圆的直径。

       5测试程序

         试验方法应按照图纸上的要求确定，不受铸件载荷类型的影响。

          -S级   在一个表面光洁度Rz≤25的默片上进行试验；

          -D级   在金相抛光磨片上进行试验；

          -F级   在一个按照图纸加工的功能面上进行试验；

          -G级   使用X射线进行X射线检测。

         图纸上附加的要求和数据也同样具有约束力。

5.1切割面（断面）或者投影面的选择---取样部位

   只要当前有效的图纸和其他同时有效的标准没有其他不同规定，选择的相应平面应在极限负荷的范围内。（受力最大位置）。

   如执行检测的检测人员在范围方面有疑问，则应与最终验收放协商。

   5.2有关参考面（评定视场）的规定

   5.2.1允许的参考面的几何形状

   在选择相应的参考面的时候，只允许有下面三种几何形状：

   -矩形

   -圆形

   -三角形

   这些几何形状是一般表面几何形状的特殊形式。

   5.2.2参考面（评定视场）的选择及其尺寸原则

   5.2.2.1参考面（评定视场）的选择

  总则：所有气孔级别中的数据都是以一个所谓的参考面为基准的。该面的测定原则在所有级别中都是一样的。

      根据下列原则选择参考面：保证参考面与构件的局部几何形状相似，并借助其位置和尺寸能局部的覆盖一个最大且几何形状相似的面。

小的参考面与大的参考面或其他几何形状的参考面重叠时，重叠部分不允许大于较小的参考面的50%。

      在选择参考面时，应保证根据评定能获得一个最大的气孔率值。

5.2.2.2参考面（评定视场）的尺寸

 评定级别为G级时，最面为5cm2。

 评定级别为D级时，在VW 50097-D4和更小的气孔率要求时，每次评定的参考面（评定视场）尺寸大于（3*4）mm2的矩形尺寸时，这些参考面内任一（3*4）mm2区域内气孔率不能超过4%。

 5.3待评定参考面的质量要求—待测试样质量要求

 5.3.1 评定气孔级别S的试样

 评定气孔率要求级别S的试样应在表面粗糙度Rz=25或更好的表面上进行。待测试样应平整、没有影响试验结果的污点或损伤。评定时使用与肉眼的正常视力相匹配的分辨率进行（1:1）

 5.3.2评定气孔级别F的试样

      待测试样的质量应符合图纸上规定的局部加工要求，待测面没有影响试验结果的污点或损伤。

      注：根据图纸加工的面也显示是气孔级别为S和D的切割面，如果在级别F的局部气孔率要求旁边还有普通级别S和D的气孔率要求，则待测面应同时满足上述两个要求。

5.3.3评定气孔级别F的试样

X射线的知识有一定局限性，专业性的不予解释。

应在X射线设备的光程中调整铸件，使气孔率在评定范围内的投影中最大，各参考面的评定应在绘图比例为1:1的条件下进行。

注：如果评定参考面时使用与规程的绘图比例不同的绘图比例进行，各个5cm2参考面的最大允许尺寸应与实际绘图比例相匹配。

5.3.4评定气孔级别D的试样

评定气孔率要求为界别D的区域应在金相（抛光）磨片上进行。

金相磨片应满足下列要求：

——有镜面光泽的表面    在显微镜下使用100:1的放大倍率不允许看到先前制备阶段产生的加工痕迹（无划痕和凹陷）

——磨片表面的平面度    磨片不允许有边缘倒圆或凸起。

——没有塑性组织变性    磨片不允许有由先前制备加工一起的残余变性

评定时在反射光显微镜下使用20:1--25:1的放大倍数进行。不允许使用体视显微镜。

评定时，特别是拍照时，应注意适度照明，以免影响测量结果。

注：卖方可以根据自己的判断使用大于25:1的放大倍数评定参考面，对于验收方也可以根据自己的判断使用小于20:1的放大倍率。

5.4气孔率的评定结果

除了气孔级别F，评定结果以百分比表示气孔损失面的总和。适合的方法有：平面测量法和线状切割法，如使用其他方法应取得客户同意。

只要当前有效的图纸和其他标准没有其他不同规定，评定单个气孔的尺寸时应总是以相应的比较直径为基准。

5.5气孔率的结果

气孔率试验的结果应进行修约，修约规则如下：

VW 50097-D4和更小的气孔率:气孔率测量的各个结果应1%的步进给出。如果气孔率要求大于VW 50097-D5，测量结果应按5%的步进进行修约。不存在D0类结果。

气孔率要求级别S结果修约规则，此处在该级别结果小于5%时，结果修约为VW 50097-S5,不存在S0类结果，如果气孔率要求大于VW 50097-D5，测量结果应按5%的步进进行修约。

     气孔率要求级别G结果修约规则: 结果应1%的步进表示，该气孔级别中，结果允许VW 50097-G0，这表明，在所有设备分辨率的条件下没有探测到气孔。

     对测得的单个缺陷的尺寸进行分级的过程中，尺寸也应进行修约，在测定单个气孔的最大尺寸时，以0.5mm的步进进行分级，评定功能面（F类）而没有其他要求时，气孔结果按0.1mm的步进进行修约。

5.6气孔率试验实例

在一个构件中，所有区域适用气孔率要求VW50097-D5/1.铸件具有两个强度极限区域和一个对过程波动反应异常强烈的区域。这三个区域应分别制作金相磨片（参考面位于金相磨中，具体情况视可能的参考数量而定），它们的评定结果得出一个气孔率最大值和一个单个气孔尺寸的最大值。综合起来讲，四个参考面得出下列结果：

-面1：气孔损失面3.4%，单个气孔尺寸的最大值2.1mm

       局部结果：VW50097-D5/2.5

-面2：气孔损失面8.6%，单个气孔尺寸的最大值0.8mm

       局部结果：VW50097-D10/1

-面1：气孔损失面0.4%，单个气孔尺寸的最大值0.1mm

       局部结果：VW50097-D5/0.5

-面1：气孔损失面4.4%，单个气孔尺寸的最大值0.6mm

       局部结果：VW50097-D5/1

     构件的实际气孔率为VW50097-D10/2.5，该构件的表面气孔率和单个气孔尺寸的允许最大值方面不符合要求。

6 同时有效的文件

PV 6097                  Porosity Determination According to 

VW 50097(按大众公司标准《VW 50097》)

VW50099                  Foundry and Casting Technology;

Definitions(《铸造工艺》-定义)

VDG Specification P2O1   Volume Deficits of Non-Ferrous 

Metal Casting《有色金属铸造品体积缺陷》

铸件缩孔和缩松缺陷分析

嘉峪检测网        2016-08-22 15:00

　　缩孔和缩松都是铸造生产中常见的铸件缺陷。缩孔是铸件在冷凝过程中收缩，得不到金属溶液的补充而产生的孔洞，形状不规则，孔壁粗糙，一般位于铸件的热节处。缩孔和气孔在外表上往往极为相似，经常容易混淆。一般来说，气孔的内壁是平滑的，而缩孔的内壁则呈枝状结晶的末梢状。缩松是铸件最后凝固的区域没有得到金属溶液的补缩而形成分散和细小的小孔，常出现在铸件的较厚截面以及厚薄截面交接处或热节点上。缩松的分布面积要比缩孔大得多，往往隐藏于铸件的内部，有时肉眼察觉不到。缩孔和缩松在铸件废品中占有较大的比例，必须引起足够的重视，以提高铸件合格率。

　笔者结合多年的生产实践经验，谈谈铸件缩孔和缩松的产生原因及其防止措施。

　　１．铸件和模样设计

　　（1）铸件截面尺寸变化过大。如果在设计中铸件截面尺寸变化过大，薄截面的冷却速度比相邻厚截面的冷凝速度要快得多，这样就很难实现铸件的顺序凝固，同时也难于进行补缩。设计时要尽量避免这种情况，否则应采用冷铁，以实现铸件的顺序凝固并利于补缩。

　　（2）铸件断面过厚，如果没有采取相应措施对其进行补缩，会因补缩不良形成缩孔。

　　（3）圆角太小。铸件的凹角圆角半径太小，会导致型砂传热能力降低，凝固速度下降，同时由于该处型砂受热作用强，发气压力大，析出的气体可向未凝固的金属液渗入，导致铸件产生气缩孔。 

　　（4）圆角太大。圆角太大，则圆角部分就成了厚截面，如果相邻的截面较薄，就难以得到有效的补缩，造成补缩不良

　　2.模样

　　（1）模样或芯盒磨损致使铸件截面减薄，导致铸件截面厚度减薄而妨碍补缩。

　　（2）模样尺寸不当或模样结构不当，导致铸件截面过厚或过薄。设计时应注意控制模样的厚度，尽量使邻近较厚截面的薄截面保持最大的厚度。

　　3.砂箱

　　（1）上箱太浅。生产中为了节省型砂用量或为了降低砂箱和造型成本而使用高度不够的上箱，这是造成缩松缺陷的常见原因。上箱太浅，会降低金属液的静压力，以致难以进行补缩，补缩压力不够，会导致产生缩松或缩孔，或二者兼有之。如果遇到了不得不采用较浅上箱的情况，则应通过采用冒口套或浇口杯来弥补因上箱太浅带来的问题，也可以采用发热冒口或不断向冒口添加金属液来提高补缩效率。

　　（2）砂箱太小。为了节省型砂，降低成本，有时会采用尺寸不足的砂箱造型。砂箱尺寸过小，会影响浇注系统的合理布置或导致冒口相距砂箱壁太近，冒口里的金属液在完成补缩之前就过早地变冷和凝固了。可以尝试采用发热冒口和雨淋式浇口来解决这些问题。

　　（3）箱套不合适。因箱套尺寸不符，不能很好地支撑砂型，从而导致型壁的位移或变形，形成较厚的铸件截面，以致原设计的冒口不足以对其进行补缩。

　　4.浇冒口系统

　　出现缩松缺陷时，应该从浇注系统方面去寻找问题，因为缩松缺陷与补缩有很大关联。

　　（1）浇冒口设计未能促进顺序凝固。必须根据铸件截面的不同情况来设计浇冒口的位置和大小，要考虑在没有浇冒口的情况下，哪些截面先凝固，哪些截面后凝固，最后凝固的截面必须有仍处于液态的直浇口或冒口进行补缩。

　　（2）浇冒口数量不足或浇口设计不当。浇冒口数量不足是造成缩松缺陷的常见原因，每个浇口的补缩距离和范围都是有限的，其补缩范围的大小取决于截面的厚度、金属液的温度和金属成分。较薄截面的冷凝快，会切断补缩通道。浇口设计不当，如浇口的截面太小会导致过早冷凝，此时尽管冒口里有很多金属液也不能补缩到铸件中去。

　　（3）冒口太小。冒口太小也是一种常见的错误。一般情况下，冒口的截面尺寸都应该大于需要补缩的铸件截面尺寸。另一种错误是想通过增加小直径冒口的高度来提高补缩效果，这种做法往往会不尽人意，因为冒口直径较小，冒口中的金属液容易冷凝，即使增加冒口的高度也无济于事。理想的冒口形状应该是球形，因为其散热面积最小。在某些情况下，对厚截面进行激冷是一种有效和切实可行的办法。

　　（4）冒口颈和铸件尺寸比例不当。冒口颈的尺寸对补缩效率非常重要，冒口颈截面尺寸太小会影响补缩效果，要确保金属液在冒口颈畅通。

　　（5）内浇口太大。内浇口入口处或内浇口上产生缩孔通常是内浇口太大所致。因为内浇口入口处被包围在热砂之中，如果其尺寸太大，入口处的金属液就会一直保持到最后才凝固，由于此时已没有其他金属溶液能对其进行补缩，所以浇口入口处就会产生缩孔。正确的浇冒口设计应该是先凝固铸件，其后凝固内浇口和冒口颈，最后凝固冒口。如果破坏了这种凝固顺序，就会产生缩孔缺陷。

　　5.型砂

　　砂型型壁产生位移尤其是不规则的位移，会影响补缩效果，造成缩孔缺陷。型壁的位移量越大，产生缩孔的可能性越大。型砂强度低，舂砂松软是产生型壁位移的主要原因，应提高砂型的强度和舂砂的紧实度，以减少型壁的蠕动或位移。

　　6.制芯

　　砂芯产生位移，会使铸件截面增厚，造成铸件截面壁厚不均匀。芯撑数量太少、芯头松软或支撑面不够大、砂芯强度较低引起砂芯翘曲等，都是造成砂芯位移的原因。生产中因砂芯位置变化而引起铸件截面变化，都有可能造成缩孔缺陷。   

　　7. 金属成分

　　金属成分对缩孔缺陷的影响有两方面。一是合金成分对于缩孔缺陷本身的直接影响。如，低碳铸铁的总收缩量比高碳铸铁要大；在有色金属铸造中通过改变金属成分加宽凝固范围，促进顺序凝固，可以减少缩孔缺陷；在铝合金中加入晶粒细化剂，如钛和硼，能够减少缩孔缺陷。合金成分对缩孔缺陷的影响大多是直接的，在设计浇冒口系统时，通常应把这些因素考虑进去。二是金属溶液的压力使型壁产生退让，造成型壁位移。金属溶液压力的大小和金属成分有关，灰口铸铁对型壁的压力比合金铸铁和球墨铸铁要小。从某种程度上来说，碳当量越高，金属溶液对型壁的压力越大。

　　8.熔化

　　装料或称料草率会造成金属成分的偏差。针对收缩缺陷时应考虑熔化方面的因素，脏污以及凝固迅速、易于氧化的金属都对金属的早期收缩有影响。金属液的温度过高，会把砂型加热到使其产生滑移的程度，从而加剧型壁的位移。金属液中的气体越多，凝固过程释放出的气体对型壁的压力越大，越易引起位移。

　　9.浇注

　　（1）浇注温度太低会降低冒口系统的补缩效率，造成收缩缺陷。

　　（2）浇注温度过高，会增加传递到型砂里的热量，使型砂产生高温变形，加剧型壁的位移。

　　（3）生产大型铸件时，没有用热金属液对冒口进行补浇也会产生收缩缺陷。可以根据需要，采用发热冒口或加大冒口来代替补浇。

　　10.其他

　　砂芯或型壁断裂会引起毛刺或型漏，造成金属液流失。此时型腔对金属液数量的需求有了变化，如果没有多余的金属液可以进行补缩，或者补缩的金属液不足，也会产生收缩缺陷

压铸件气孔失效分析

嘉峪检测网        2017-08-04 10:17

汽车厂对压铸件的要求越来越严格，对压铸件孔隙率的要求，一般为５％～１０％，对某些零件的要求甚至到了３％。针对压铸件缺陷的检测方法和检测位置，可以在压铸机选择、模具设计和过程设计时，借助计算机模拟分析，进行试验研究，采用Ｐ－Ｑ２软件等进行优化。

压铸件气孔、缩孔和渣孔缺陷发生在铸件内部，产生缺陷的原因不尽相同。为了消除缺陷，识别缺陷种类并分析其原因尤为关键，而检查零件的工具和方法将影响最终的判断。以下，笔者只讨论如何解决铝、镁合金压铸气孔问题。

１.气孔检查

对于压铸件气孔检查，须着重考虑几个位置：①有限元分析最大应力位置；②零件模拟分析卷气位置；③零件工作关键部位（如密封面等）。

一般压铸件可采用X光检查；发现缺陷后，切开零件进一步检查。在过程控制时，按ASTM E505等级2控制，关键部位应按ASTM E505等级1控制。

气孔一般表面比较光滑，呈圆形或椭圆形，有时孤立存在，有时簇集在一起。图1为压铸件气孔表面。

而缩孔和缩松形状不规则，表面色暗而不光滑，在显微镜和电镜下，可以发现缺陷位置存在枝晶结构，见图２。有时气孔和缩孔同时存在于同一个缺陷位置，要仔细观察。

２.气孔形成

2.1.氢气气孔

图３为氢气气孔。氢气气孔微小，形如针状，且均匀分布，零件表面加工后才能观察到。由于压铸件壁薄，金属液凝固速度快，有时氢气气孔肉眼难以观察到。水蒸气是氢气最主要的来源，可能来自炉气、熔炼工具、铝锭／回收件、油污染机加工屑和湿精炼剂等。

通常铝合金压铸采用旋转除气装置（见图４）。气体源一般使用氩气、氮气或氯气。在金属液中通入气体，通过转子切成大量微小气泡，由于气泡内外的浓度差，将氢气吸入气泡内，一起排出金属液外（见图５）。

除气效果受设备、气体选择、除气转子速度和除气时间等因素的影响，通过检测除气后金属液密度来衡量。采集一定量的铝液倒入小坩埚内，放入减压室，在减压条件下凝固，分别在空气和水中称量，再按下式求得试样相对密度。

式中，ρs为凝固试样的相对密度；ma为试样在空气中的质量，g；ｍw为试样在水中的质量，g。

2.2.卷气气孔

卷气气孔呈圆形，内部干净，表面比较光滑且具有光泽，卷气有时单独存在，有时簇集在一起。图6和图7分别为宏观和扫描电镜下卷气气孔特征。卷气一般发生在冲头系统、浇道系统和型腔内。

2.2.1 冲头系统卷气

在金属液从压室或鹅颈流到内浇口的过程中，很多空气会卷入。一般压铸工艺不可能改变紊流液体流动模式，但是可以通过改进给料系统，减少金属液到达内浇口的卷气量。

对于冷室压铸，应该考虑充满度，即浇入冷室压铸机的液态金属量占压室容量的比率。在设计过程参数时，充满度要大于50%，以70%~80%为宜。图８为某压铸件充满度与卷气量的关系图。

在压铸机选择和模具设计过程中，一般通过P-Q2软件计算（P为压力，Q为流量），选择合适的压室尺寸和充满度。在射筒尺寸确定后，要考虑从浇包到射筒的浇注速度。如果充满度小于50%，压室的上部空间大，金属液将会产生波浪，在冲头和模具之间往复运动。当冲头开始向前运动，形成冲头前面和射筒中部的反射波浪汇合，就会发生紊流和卷气。这样，使铸件气孔增加，同时还会引起压室内的液态金属激冷，对填充不利。

最佳解决办法是在金属波反射之前，冲头已开始运动，也就是说，冲头和初始波的方向相同，这可以大大减少卷气。另外，使用P-Q2软件选择较合理的设计参数，满足至少50%的充满度。

在产品开发和设计过程中，还应该考虑下面过程因素：①对于冷室压铸来讲，包括浇注速度、压射延迟时间、低压射加速、浇口速度、浇口至低速压射的切换点、低压射速度和快速压射起始点；②对于热室压铸来讲，包括低压射加速、低压射速度至快速压射的切换点。对上述参数适当调整和监控，尽量减少卷气程度。

2.2.2.浇道系统卷气与排气

金属液在~160km/h速度下，一旦遇到浇道形状发生变化，冲力会使金属液产生漩涡，导致产生卷气气孔缺陷。

通过合理设计浇道形状来解决这种卷气，应保证金属液在整个充型过程中平稳，需要对浇道的曲线和尺寸合理选择。

2.2.3 型腔卷气

减少型腔卷气气孔缺陷，要确保排溢系统设计合理和排气通畅。图9为某压铸件排溢系统。排溢系统由溢流槽、排气槽和溢流道等部分组成。

排溢系统应保证排出金属液前端气体。通常使用Z型或扇形排气，深度浅而位于模具边缘，可以避免产生喷射。

溢流槽和排气槽一般设置在液态金属的最后填充位置，可通过模流分析确定该位置，同时保证足够的排气尺寸；分型面上的排气槽通常设置在溢流槽后端，以加强溢流和排气的效果。齿形排气道具有良好的排气效果，模具设计时，最好保证至少要有一个齿形排气道。

真空压铸将有助于解决此类问题。在金属液到达之前，真空系统已经开始运行。在作业标准中，应监控冲头从浇口到达真空阀的时间，一般应至少1s，有时需要调整低速压射起始位置。

在传统压铸中，使用溢流槽和排气系统，在内浇口处开始压力达到180kPa，最后填充处能达到400kPa；真空压铸时，采用真空通道和真空阀，在内浇口处开始压力达到20kPa，最后填充处能达到18kPa。通常，在真空条件下，型腔内的气体压力达到2~7kPa；而在无真空条件下，型腔内气体压力达到300kPa以上。因此，真空技术可以有效降低型腔内压力。

在工艺设计时，注意下面几点：①浇道系统避免出现方形转角，并保证浇道的表面光滑；②排溢系统应设计在最佳位置，保证通到模具边缘，排气面积足够和保证排气充分；③真空系统设置在关键表面和连接部分，避免泄漏和周围环境干扰；真空通道尺寸正确，特别是在型腔进口处；测量和监控型腔内的压力，如果超出监控范围，报警并自动报废零件；真空阀正常工作；定期清理真空系统。

2.2.4.模拟分析

压铸过程的模拟仿真技术，对铸件充型过程（流场）模拟，可以预测在射筒、浇道和型腔内卷气情况。铸造充型过程的数值模拟，可以帮助技术人员在铸造工艺阶段对铸件可能出现的各种卷气压力大小、部位和发生的时间予以有效的预测，从而优化铸造工艺设计，确保铸件的质量，缩短试制周期，降低生产成本。图10为某压铸件卷气模拟分析，实际气孔位置与模拟流场分析卷气位置符合。　

当模具参数和过程参数设计改变时，应重新进行模拟分析并仔细评估，确保排溢系统有效工作。

2.3.水蒸气气孔

外观上水蒸气气孔一般呈现为圆形、灰色、暗淡、不平整和干燥鳞状特征，见图11。出现此特征应检查脱模剂喷涂和模具冷却水管泄漏状况。

当金属液在填充过程中遇到水时，会形成水蒸气。在水转化为水蒸气的过程中，会产生膨胀。在水滴的位置，会形成水蒸气气泡。气泡所占的空间大约是原水滴的1500倍。气体很难通过排溢系统排出，存在于金属某处，位置很难预测。

一般的水蒸气气孔大约98%来自压铸涂料。主要出现在以下压铸过程：①模具上喷涂过多的水基涂料，当模具开始闭合时，型腔内没有完全干燥；②水管泄漏；③水管连接螺纹处泄漏；④模具开裂，有水渗入；⑤在模具闭合时，模具上端的水滴流入型腔内；⑥水基液压液体残留在模具上。

铝合金铸件内部质量检验标准解读

嘉峪检测网        2016-10-15 16:46

　　近年来，铝合金铸件的铸造技术得到了很大的发展，铝铸件的产量逐年提高，现已在兵器、航空、航天、纺织等领域得到越来越广泛的应用，铸件质量要求也越来越严格。在铸件质量的所有特性中，内部质量是决定铸件整体质量的关键因素。同时，铸件内部质量的水平，也反映了铸造技术工艺水平的优劣。因此，铸件内部质量缺陷的控制是铸造技术人员始终要解决并提高的目标。

　　１．内部质量的概念

　　铝合金铸件内部质量通俗地讲是指铸件内部缺陷满足相关标准要求的程度。这些缺陷一般包括裂纹、针孔、气孔、缩孔、疏松、偏析及夹杂物，由于这些缺陷的存在，往往会导致铸件的物理性能、力学性能及金相组织发生改变，给铸件的使用带来严重的隐患。因此内部质量是铸件生产和检验首要的控制因素。

　　2. 内部质量缺陷的特点

　　（1）内部质量缺陷往往隐藏在铸件的内部，用普通目视的方法无法检验，往往需要用特殊的方法和设备仪器才能完成。

　　（2）内部质量缺陷的判断，检测人员需进行专业的知识培训，并具有一定的实际工作经验。

　　3. 目前我国执行的标准

　　目前，我国铸合金铸件的检验有两个标准，一个是GB/T9438—1999（铝

合金铸件）国家标准，一个是HB963—2005（铝合金铸件）航空标准。两个标准对内部缺陷的要求有相同的地方，也有不同之处，主要是由于行业不同，使用要求有差异，但基本的要求和检验方法是相同的，下面分别叙述。

　　4.铸件分类

　　两个标准根据铸件在使用过程中的重要程度，将铸件分为三类。

Ⅰ类铸件：承受重载荷，工作条件复杂，用于关键部位、铸件损坏将危

及整机的安全运行。

Ⅱ类铸件：承受中等载荷，用于重要部位，铸件损坏将影响部件的正常

工作并造成事故。

Ⅲ类铸件：承受轻载荷，用于一般部位的铸件。

　　5. GB/T9438—1999规定要求

　　（1）铸件检验类型  该标准规定，对于Ⅰ类铸件必须进行内部质量的检验；对于Ⅱ类、Ⅲ类铸件只有当用户要求检验时，才进行内部质量的检验。

　　（2）该标准内部质量检验引用的几个标准  ①GB/T11346—19铝合金铸件Χ射线照相检验针孔(圆形)分级。该标准规定了铝合金铸件内部圆形针孔的分级，按透照厚度分为A、B两个组别,其中A组分级适用于透照厚度＜13mm的铸件，B组分级适用于透照厚度为13～50mm的铸件，每个组别各有8级参照底片。②HB6578—1992铝、镁合金铸件检验用标准参考射线底片。该标准对内部质量缺陷的分类较为详细，主要有气孔、针孔、缩孔、疏松、夹杂和偏析6大类，每一类别各分有8个等级级别的参照底片。③JB/T7946.3—1999铸造铝合金针孔。该标准规定了铸造铝合金低倍针孔度的分级原则和评定方法，该标准将针孔度分为5个级别。

　　（3）检验手段  X射线无损检测；低倍试验检验。

　　（4）检测具体要求  ①铸件内部质量的检验首先按铸件图样的技术要求来进行检验。②铸件内部不允许有裂纹缺陷。③如没有明确的规定，对于针孔缺陷，I类铸件、液压件、气压件应按GB/T11346—19标准中的2级验收，允许局部有4级针孔，但一般不得超过受检面积的25%。当气密性试验满足设计要求时，允许按3级验收。Ⅱ类铸件按3级针孔验收。④各类铸件内部气孔、缩孔、疏松、夹杂物缺陷按表1中所规定的执行。

　　6. HB963-2005规定要求

　　该标准内部质量检验引用的几个标准:　　

　　（1）GB/T11346—19铝合金铸件Χ射线照相检验针孔(圆形)分级，该标准解释同上。

　　（2）JB/T7946.3—1999铸造铝合金针孔，该标准解释同上。

　　（3）HB5395—1988 铝合金X射线照相检验长形针孔分级标准。该标准按铸件厚度分为3组，第一组适用于小于13mm的铸件，第二组适用于大于13～25mm的铸件，第三组适用于大于25～50mm的铸件，每一组有1、2、3、4、5共5个等级。

      （4）HB5396—1988铝合金X射线照相检验海绵状疏松分级标准；HB5397—1988铝合金X射线照相检验分散疏松分级标准。这两个标准均按铸件厚度分为2组，第一组适用于小于13mm的铸件，第二组适用于大于13～50mm的铸件，每一组有1、2、3、4、5共5个个等级。

　　各类铸件内部气孔、缩孔、疏松、夹杂物缺陷按表2中所规定的执行。

　　7.JB/T7946.3-1999(铸造铝合金针孔)规定要求

　　（1）铸件内部针孔  当用低倍试验方法检验时，对于Ⅰ类铸件或液压、气压件应按该标准的2级验收，允许局部有3级针孔，但一般不得超过受检面积的250u。当气密性试验满足设计要求时，允许按3级验收。Ⅱ类铸件按3级针孔验收。

　　（2）低倍试样的制备方法  ①金属试样按图纸要求取样，一般取铸件厚大的部位。②试样加工后表面粗糙度Ra≤1.6μm。③先用汽油、酒精或丙酮清洗试样，然后用10%～15%的氢氧化钠水溶液浸蚀试样，浸蚀湿度（25±5）℃，浸蚀时间7～10min。④试样浸蚀后，用水清洗，然后用20%～25%的水去除试样表面的腐蚀膜，再用水清洗并干燥。⑤对照标准级别对试样进行判定。　　

　　笔者在实践检验中制作的针孔实体试样如图1～图5所示，供参考。

　　图1 1级针孔试样

　　图2 2级针孔试样

　　图3 3级针孔试样

　　图4 4级针孔试样

　　图5 5级针孔试样

　　8. 内部质量检查的其他要求

　　（1）以上检验内容及方法不适用于压铸件。

　　（2）内部质量用低倍方法检验时，由于缺陷所在的位置很难准确判定，所制备试样的取样部位不一定是铸件缺陷最严重的部位。因此，低倍方法检验的可信度较差，一般进行内部质量检验时，首选X射线无损检验，低倍方法检验作为补充。

　　（3）射线底片的制备需按照JB/T9217—1999射线照相探伤方法的要求进行，其底片的黑度在1.5～2.0。

　　（4）从事射线底片评定的人员，必须持有国家有关主管部门颁发的并与其工作相适应的2级或2级以上资格证书。

　　（5）当铸件X射线照相底片上所显示的针孔(圆形)缺陷处于相邻两级之间时，按严重级别评定。

　　9.工作心得

　　（1）检验人员必须多学习铸造工艺知识，充分了解掌握各种缺陷的成因和实物形态，提高自身的判断能力，才能对各种缺陷做出正确的判断。

　　（2）以上检验的标准只是一个指导性的文件，在实际的应用过程中要灵活掌握运用。每个零件各部位的功能和受力情况是不一样的，对缺陷的容忍能力也是不同的。检验人员要熟悉每个零件在使用过程中的实际运用情况，以便能更好地运用标准。

　　（3）质量高的零件虽然性能好，但铸造工艺难度较大，成本也高，成品率较低，会造成成本浪费。因此在工作中要树立质量和成本的对立统一的意识。基本性能必须保证，铸造成本也得考虑。

铸件与锻件检测方法比较

嘉峪检测网        2017-09-07 09:18

铸件与锻件的制造工艺不同，导致了这两种类型的工件内部组织差异很大，因此检测方法也大不相同。

锻件的优点有可伸展的长度、可收缩的横截面；可收缩的长度、可伸展的横截面；可改变的长度、可改变的横截面。锻件的种类有：自由锻造/手锻、热模锻/精密锻造、顶锻、滚锻和模锻。锻件是金属被施加压力，通过塑性变形塑造要求的形状或合适的压缩力的物件。这种力量典型的通过使用铁锤或压力来实现。铸件过程建造了精致的颗粒结构，并改进了金属的物理属性。在零部件的现实使用中，一个正确的设计能使颗粒流在主压力的方向。

锻件需要每片都是一致的，没有任何多孔性、多余空间、内含物或其他的瑕疵。这种方法生产的元件，强度与重量比有一个高的比率。

铸件是用各种铸造方法获得的金属成型物件，即把冶炼好的液态金属，用浇注、压射、吸入或其它浇铸方法注入预先准备好的铸型中，冷却后经打磨等后续加工手段后，所得到的具有一定形状，尺寸和性能的物件。

无论是铸件还是锻件，要想保证产品的质量就必须对工件进行无损检测，但是由于两种类型工件的内部组织不同，所以检测方法以及检测注意事项也不同。下面就针对超声检测在铸件和锻件检测过程中的区别加以说明。

锻件检测

锻件缺陷的存在，有的会影响后续工序处理质量或加工质量，有的则严重影响锻件的性能及使用，甚至极大地降低所制成品件的使用寿命，危及安全。因此为了保证或提高锻件的质量，除在工艺上加强质量控制，采取相应措施杜绝锻件缺陷的产生外，还应进行必要的质量检验，防止带有对后续工序（如热处理、表面处理、冷加工）及使用性能有恶劣影响的缺陷的锻件流人后续工序。经质量检验后，还可以根据缺陷的性质及影响使用的程度对已制锻件采取补救措施，使之符合技术标准或使用的要求。

因此，锻件质量检验从某种意义上讲，一方面是对已制锻件的质量把关，另一方面则是给锻造工艺指出改进方向，从而保证锻件质量符合锻件技术标准的要求，并满足设计、加工、使用上的要求。

锻件质量的检验包括外观质量及内部质量的检验。外观质量检验主要指锻件的几何尺寸、形状、表面状况等项目的检验；内部质量的检验则主要是指锻件化学成分、宏观组织、显微组织及力学性能等各项目的检验。

具体说来，锻件的外观质量检验也就是检查锻件的形状、几何尺寸是否符合图样的规定，锻件的表面是否有缺陷，是什么性质的缺陷，它们的形态特征是什么。表面状态的检验内容一般是检查锻件表面是否有表面裂纹、折叠、折皱、压坑、桔皮、起泡、斑疤、腐蚀坑、碰伤、外来物、未充满、凹坑、缺肉、划痕等缺陷。而内部质量的检验就是检查锻件本身的内在质量，是外观质量检查无法发现的质量状况，它既包含检查锻件的内部缺陷，也包含检查锻件的力学性能，而对重要件、关键件或大型锻件还应进行化学成分分析。对于内部缺陷我们将通过低倍检查、断口检查、高倍检查的方法来检验锻件是否存在诸如内裂、缩孔、疏松、粗晶、白点、树枝状结晶、流线不符合外形、流线紊乱、穿流、粗晶环、氧化膜、分层、过热、过烧组织等缺陷。而对于力学性能主要是检查常温抗拉强度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度、高温瞬时断裂强度、高温持久强度、持久塑性及高温蠕变强度等。

由于锻件制成零件后，在使用过程中其受力情况、重要程度、工作条件不同，其所用材料和冶金工艺也不同，因此不同的部位依据上述情况并按照本部门的要求将锻件分出类别，不同的部门，不同的标准对锻件的分类也是不同的。但不管怎么，对于锻件质量检验的整体来说都离不开两大类检验，即外观质量和内部质量的检验，只不过锻件的类别不同，其具体的检验项目、检验数量和检验要求不同罢了。例如，有的工业部门将结构钢、不锈钢、耐热钢锻件分成Ⅳ类进行检验，有的部门将铝合金锻件与模锻件按其使用情况分成Ⅲ类进行检验，还有的部门将铝合金、铜合金锻件分成Ⅳ类进行检验。

铸件检测

砂型铸造铸件缺陷有:冷隔、浇不足、气孔、粘砂、夹砂、砂眼、胀砂等。

1.冷隔和浇不足 液态金属充型能力不足，或充型条件较差，在型腔被填满之前，金属液便停止流动，将使铸件产生浇不足或冷隔缺陷。浇不足时，会使铸件不能获得完整的形状;冷隔时，铸件虽可获得完整的外形，但因存有未完全融合的接缝，铸件的力学性能严重受损。防止浇不足和冷隔:提高浇注温度与浇注速度。

2.气孔气体在金属液结壳之前未及时逸出，在铸件内生成的孔洞类缺陷。气孔的内壁光滑，明亮或带有轻微的氧化色。铸件中产生气孔后，将会减小其有效承载面积，且在气孔周围会引起应力集中而降低铸件的抗冲击性和抗疲劳性。气孔还会降低铸件的致密性，致使某些要求承受水压试验的铸件报废。另外，气孔对铸件的耐腐蚀性和耐热性也有不良的影响。

防止气孔的产生:降低金属液中的含气量，增大砂型的透气性，以及在型腔的最高处增设出气冒口等。

3.粘砂 铸件表面上粘附有一层难以清除的砂粒称为粘砂。粘砂既影响铸件外观，又增加铸件清理和切削加工的工作量，甚至会影响机器的寿命。例如铸齿表面有粘砂时容易损坏，泵或发动机等机器零件中若有粘砂，则将影响燃料油、气体、润滑油和冷却水等流体的流动，并会玷污和磨损整个机器。

防止粘砂:在型砂中加入煤粉，以及在铸型表面涂刷防粘砂涂料等。

4.夹砂 在铸件表面形成的沟槽和疤痕缺陷，在用湿型铸造厚大平板类铸件时极易产生。

铸件中产生夹砂的部位大多是与砂型上表面相接触的地方，型腔上表面受金属液辐射热的作用，容易拱起和翘曲，当翘起的砂层受金属液流不断冲刷时可能断裂破碎，留在原处或被带入其它部位。铸件的上表面越大，型砂体积膨胀越大，形成夹砂的倾向性也越大。

5.砂眼 在铸件内部或表面充塞着型砂的孔洞类缺陷。

6.胀砂 浇注时在金属液的压力作用下，铸型型壁移动，铸件局部胀大形成的缺陷。 为了防止胀砂，应提高砂型强度、砂箱刚度、加大合箱时的压箱力或紧固力，并适当降低浇注温度，使金属液的表面提早结壳，以降低金属液对铸型的压力。

异同点

共同点

1.仪器相同，包括探头、连接线、显示器。

2.耦合剂相同。

3.检测理论相同（物理理论）。

4.目的相同（都是为了保证工件的质量）。

不同点

1.由于内部组织颗粒细致程度不一样，导致铸件超声波衰减很严重，无法进行高频率的缺陷检测（否则杂波很大，容易混淆缺陷波与杂波）。

2.要求不一样，锻件质量等级要求高，而铸件相对于锻件要求会低很多，因此检测时评判标准不一样。

3.缺陷产生的原因以及类型不同

铸件的表面和内部质量检测方法

嘉峪检测网        2016-07-24 12:41

前言

铸件的检测主要包括尺寸检查、外观和表面的目视检查、化学成分分析和力学性能试验,对于要求比较重要或铸造工艺上容易产生问题的铸件,还需要进行无损检测工作,可用于球墨铸铁件质量检测的无损检测技术包括液体渗透检测、磁粉检测、涡流检测、射线检测、超声检测及振动检测等。

铸件表面及近表面缺陷的检测

 1、液体渗透检测

液体渗透检测用来检查铸件表面上的各种开口缺陷,如表面裂纹、表面针孔等肉眼难以发现的缺陷。常用的渗透检测是着色检测,它是将具有高渗透能力的有色(一般为红色)液体(渗透剂)浸湿或喷洒在铸件表面上,渗透剂渗入到开口缺陷里 面,快速擦去表面渗透液层,再将易干的显示剂(也叫显像剂)喷洒到铸件表面上,待将残留在开口缺陷中的渗透剂吸出来后,显示剂就被染色,从而可以反映出缺陷的形状、大小和分布情况。需 要指出的是,渗透检测的精确度随被检材料表面粗糙度增加而降低,即表面越光检测效果越好,磨 床磨光的表面检测精确度最高,甚至可以检测出晶间裂纹。除着色检测外,荧光渗透检测也是常用的液体渗透检测方法,它需要配置紫外光灯进行照射观察,检测灵敏度比着色检测高。

2、涡流检测

涡流检测适用于检查表面以下一般不大于6~7mm深的缺陷。涡流检测分放置式线圈法和穿过式线圈法2种。:当试件被放在通有交变电流的线圈附近时,进入试件的交变磁场可在试件中感生出方向与激励磁 场相垂直的、呈涡流状流动的电流(涡流),涡流会产生一与激励磁场方向相反的磁场,使线圈中 的原磁场有部分减少,从而引起线圈阻抗的变化。如果铸件表面存在缺陷,则涡流的电特征会发生畸变,从而检测出缺陷的存在, 涡流检测的主要缺点是不能直观显示探测出的缺陷大小和形状,一般只能确定出缺陷所在表面位置和深度,另外它对工件表面上小的开口缺陷的检出灵敏度 不如渗透检测。

3、磁粉检测

磁粉检测适合于检测表面缺陷及表面以下数毫米深的缺陷,它需要直流(或交流)磁化设备和磁粉(或磁悬浮液)才能进行检测操作。磁化设备用来在铸件内外表面 产生磁场,磁粉或磁悬浮液用来显示缺陷。当在铸件一定范围内产生磁场时,磁化区域内的缺陷就会产生漏磁场,当撒上磁粉或悬浮液时,磁粉被吸住,这样就可以显示出缺陷来。这样显示出的缺 陷基本上都是横切磁力线的缺陷,对于平行于磁力线的长条型缺陷则显示不出来,为此,操作时需 要不断改变磁化方向,以保证能够检查出未知方向的各个缺陷。

铸件内部缺陷的检测

对于内部缺陷,常用的无损检测方法是射线检测和超声检测。其中射线检测效果最好,它能够得到反映内部缺 陷种类、形状、大小和分布情况的直观图像,但对于大厚度的大型铸件,超声检测是很有效的,可 以比较精确地测出内部缺陷的位置、当量大小和分布情况。

1 、射线检测

射线检测,一般用X射线或γ射线作为射线源,因此需要产生射线的设备和其他附属设施,当工件置于射线场照射时,射线的辐射强度就会受到铸件内部缺陷的影响。穿过铸件射出的辐射强度随着缺陷大小、性质的不同 而有局部的变化,形成缺陷的射线图像,通过射线胶片予以显像记录,或者通过荧光屏予以实时检 测观察,或者通过辐射计数仪检测。其中通过射线胶片显像记录的方法是最常用的方法,也就是通 常所说的射线照相检测,射线照相所反映出来的缺陷图像是直观的,缺陷形状、大小、数量、平面 位置和分布范围都能呈现出来,只是缺陷深度一般不能反映出来,需要采取特殊措施和计算才能确定。现在出现应用射线计算机层析照相方法,由于设备比较昂贵,使用成本高,目前还无法 普及,但这种新技术代表了高清晰度射线检测技术未来发展的方向。此外,使用近似点源的微焦点X射线系统实际上也可消除较大焦点设备产生的模糊边缘,使图像轮廓清晰。使用数字图像系统可 提高图像的信噪比,进一步提高图像清晰度。

2、超声检测

超声检测也可用于检查内部缺陷,它是利用具有高频声能的声束在铸件内部的传播中,碰到内部表面或缺陷时产生反射而发现缺陷。反射声能的大小是内表面或缺陷的指向性和性质以及这种反射体的声阻抗的函数,因此可以应用各种缺陷或内表面反射的声能来检测缺陷的存在位置、壁厚或者表面下缺陷的深度。超声检测作为一种应用比较广泛的无损检测手段,其主要优势表现在:检测灵敏度高,可以探测细小的裂纹;具有大的穿透能力,可以探测厚截面铸件。其主要局限性在于:对于轮廓尺寸复杂和指向性不好的断开性 缺陷的反射波形解释困难;对于不合意的内部结构,例如晶粒大小、组织结构、多孔性、夹杂含量 或细小的分散析出物等,同样妨碍波形解释;另外,检测时需要参考标准试块。

标定、检定、校准、校验

在日常工作中我们可能接触到标定、检定、校准、校验这几个名词，它们之间有什么区别呢?

标定、检定、校准、校验

标定：

通过测量标准器的偏差来补偿仪器系统误差，从而改善仪器或系统准确度（精度）的操作。标定一般用于较高精度的仪器。

检定：

依据国家计量检定规程，通过实验确定计量器具示值误差是否符合要求的活动。检定范围是我国计量法明确规定的强制检定的计量器具。

校准：

依据相关校准规范，通过实验确定计量器具示值的活动。通常采用与精度较高的标准器比对测量得到被计量器具相对标准器的误差，从而得到被计量器具示值的修正值。校准主要用于非强制检定的计量器具。

校验：

在没有相关检定规程或校准规范时，按照组织自行编制的方法实施量值传递溯源的一种方式。主要用于专用计量器具、或准确度相对较低的计量器具。

标定、检定、校准、校验的含义与区别 

一.标定含义：

使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确度(精度)进行检测是否符合标准，一般大多用于精密度较高的仪器。

主要作用：

1.确定仪器或测量系统的输入—输出关系，赋予仪器或测量系统分度值；

2.确定仪器或测量系统的静态特性指标；

3.消除系统误差，改善仪器或系统的正确度；

4.在科学测量中，标定是一个不容忽视的重要步骤；

二.校验含义：

在没有相关检定规程或校准规范时，按照组织自行编制的方法实施量值传递溯源的一种方式。主要用于专用计量器具或准确度相对较低的计量器具及试验的硬件或软件。

三.检定含义：

由法制计量部门或法定授权组织按照检定规程，通过实验，提供证明来确定测量器具的示值误差满足规定要求的活动。

四.校准含义：

在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的示值，分别采用精度较高的检定合格的标准设备和被计量设备对相同被测量物进行测试，得到被计量设备相对标准设备误差的一组操作，从而的到被计量设备的示值数据的修正值。

五.标定与检定、校准、校验的主要区别

1.标定是属于测量时，对测试设备的精度进行复核，并及时对误差进行消除的动态过程。

2.检定、校准、校验是按周期进行的静态计量过程。

六.检定和校准的主要区别

(一)目的不同

校准的目的是对照计量标准，评定测量装置的示值误差，确保量值准确，属于自下而上量值溯源的一组操作。

这种示值误差的评定应根据组织的校准规程作出相应规定，按校准周期进行并做好校准记录及校准标识。

校准除评定测量装置的示值误差和确定有关计量特性外，校准结果也可以表示为修正值或校准因子，具体指导测量过程的操作，例如，某机械加工组织使用的卡尺，通过校准发现与计量标准相比较已大出0.2mm，可将此数据作为修正值，在校准标识和记录中标明巳校准的值与标准器相比较大出的0.2mm的数值。在使用这一计量器具(卡尺)进行实物测量过程中，减去大出0.2mm的修正值，则为实物测量的实测值。只要能达到量值溯源目的，明确了解计量器具的示值误差，即，达到了校准的目的。

检定的目：对测量装置进行强制性全面评定。这种全面评定属于量值统一的范畴，是自上而下的量值传递过程。检定应评定计量器具是否符合规定要求。这种规定要求就是测量装置检定规程规定的误差范围。通过检定，评定测量装置的误差范围是否在规定的误差范围之内。

(二)对象不同

校准的对象是属于强制性检定之外的测量装置。我国非强制性检定的测量装置，主要指在生产和服务提供过程中大量使用的计量器具，包括进货检验、过程检验和最终产品检验所使用的计量器具等。

检定的对象是我国计量法明确规定的强制检定的测量装置。《中华人民共和国计量法》第九条明确规定：“县级以上计量行政部门对社会公用计量标准器具，部门和企业、事业单位使用的最高计量标准器具，以及用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面的列人强检目录的工作计量器具，实行强制检定。未按规定申请检定或者检定不合格的，不得使用。”

因此，检定的对象主要是三个大类的计量器具，这就是：

1.计量基准

(包括：国际[计量]基准和国家[计量]基准)ISO10012-1<计量检测设备的质量保证要求》作出的定义是：国际[计量]基准：“经国际协议承认，在国际上作为对有关量的所有其他计量基准定值依据的计量基准。”国家[计量]基准：“经国家官方决定承认，在国内作为对有关量的所有其他计量标准定值依据的计量基准。

2.[计量]标准ISO10012-1标准将「计量]标准定义为：‘用以定义、实现、保持或复现单位或一个或多个已知量值，并通过比较将它们传递到其他计量器具的实物量具、计量仪器、标准物质或系统(例，a.1kg质量标准中；b.标准量块；c.100Ω标准电阻；d.韦斯。顿标准电池)。”

3.我国计量法和忡华人民共和国强制检定的工作计量器具明细目动规定，“凡用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的，均实行强制检定。”

在这个明细目录中，已明确规定59种计量器具列人强制检定范围。值得注意的是，这个《明细目录》第二款明确强调，“本目录内项目，凡用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的，均实行强制检定。”这就是要求列人59种强检目录中的计量器具，只有用于贸易结算等四类领域的计量器具，属于强制检定的范围。对于虽列入59种计量器具目录，但，实际使用不是用于贸易结算等四类领域的计量器具，可不属于强制检定的范围。以上三大类之外的测量装置则属于非强制检定，即为，校准的范围。

(三)性质不同

校准不具有强制性，属于组织自愿的溯源行为。这是一种技术活动，可根据组织的实际需要，评定计量器具的示值误差，为计量器具或标准物质定值的过程。组织可以根据实际需要规定校准规范或校准方法。自行规定校准周期、校准标识和记录等。

检定属于强制性的执法行为，属法制计量管理的范畴。其中的检定规程协定周期等全部按法定要求进行。

(四)依据不同

校准的主要依据是组织根据实际需要自行制定的《校准规范》或按照《国家计量技术规范》(JJF)的要求。在《校准规范》中，组织自行规定校准程序、方法、校准周期、校准记录及标识等方面的要求。因此，《校准规范》属于组织实施校准的指导性文件。

检定的主要依据是《国家计量检定规程》(JJG)，这是计量设备检定必须遵守的法定技术文件。其中，通常对计量检测设备的检定周期、计量特性、检定项目、检定条件、检定方法及检定结果等作出规定。计量检定规程可以分为国家计量检定规程、部门计量检定规程和地方计量检定规程三种。这些规程属于计量法规性文件，组织无权制定，必须由经批准的授权计量部门制定。

(五)方式不同

校准的方式可以采用组织自校、外校，或自校加外校相结合的方式进行。

组织在具备条件的情况下，可以采用自校方式对计量器具进行校准，从而节省较大费用。

组织进行自行校准应注意必要的条件，而不是对计量器具的管理放松要求，例如，必须编制校准规范或程序，规定校准周期，具备必要的校准环境和具备一定素质的计量人员，至少具备高出一个等级的标准计量器具，从而使校准的误差尽可能缩小(在多数测量领域，标准器的测量误差应不超过被确认设备在使用时误差的1/3至1/10为好)。

此外，对校准记录和标识也应作出规定。通过以上规定，确保量值准确。

检定必须到有资格的计量部门或法定授权的单位进行。根据我国现状，多数生产和服务组织都不具备检定资格，只有少数大型组织或专业计量检定部门才具备这种资格。

(六)周期不同

校准周期由组织根据使用计量器具的需要自行确定。可以进行定期校准，也可以不定期校准，或在使用前校准。校准周期的确定原则应是在尽可能减少测量设备在使用中的风险的同时，维持最小的校准费用。可以根据计量器具使用的频次或风险程度确定校准的周期。

检定的周期必须按《检定规程》的规定进行，组织不能自行确定。检定周期属于强制性约束的内容。

(七)内容不同

校准的内容和项目，只是评定测量装置的示值误差，以确保量值准确。

检定的内容则是对测量装置的全面评定，要求更全面、除了包括校准的全部内容之外，还需要检定有关项目。

例如：某种计量器具的检定内容应包括计量器具的技术条件、检定条件、检定项目和检定方法，检定周期及检定结果的处置等内容。校准的内容可由组织根据需要自行确定。因此，根据实际情况，检定可以取代核准，而校准不能取代检定。

(八)结论不同

校准的结论只是评定测量装置的量值误差，确保量值准确，不要求给出合格或不合格的判定。校准的结果可以给出《校准证书》或《校准报告》。

检定则必须依据《检定规程》规定的量值误差范围，给出测量装置合格与不合格的判定。超出《检定规程》规定的量值误差范围为不合格，在规定的量值误差范围之内则为合格。检定的结果是给出《检定合格证书》。

(九)法律效力不同

校准的结论不具备法律效力，给出的《校准证书》只是标明量值误差，属于一种技术文件。

检定的结论具有法律效力，可作为计量器具或测量装置检定的法定依据《检定合格证书》属于具有法律效力的技术文件。

七.校验、检定、校准的一般使用选择方式：

1.属于国家强制检定目录，送检；

2.国家强制检定目录外，但有JJG或JJF的，送检/校准，或企业具备标准设备、器具及校准方法，可进行自行校准；

3.无JJG和JJF的，自行校验。