汽车铸件是最早应用发热保温冒口的领域之一，最初主要应用在国外汽车铸件生产中，近年国内汽车铸件产业迅猛发展，引进、吸收国外先进生产设备、生产工艺，发热保温冒口也得到广泛使用，在明显提高铸件质量的同时，铸造生产企业也取得了可观的经济效益和社会效益。
　　一、发热保温冒口功效介绍
　　1、与传统随型砂型冒口相比，发热保温冒口具有如下优势：
　　（1）有效解决铸件缩松、缩孔等缺陷，提高铸件致密度；
　　（2）明显降低铸件夹渣、气孔等缺陷；
　　（3）显著提高冒口的补缩效率和铸件工艺出品率；
　　（4）减少冒口清理费用和焊补工作量。
　　2、发热保温冒口作用原理：发热保温冒口的作用原理是通过发热材料的化学反应产生热量、保温材料减缓热量损失的双效结合，藉以提高冒口内金属液温度，延长冒口内金属液的凝固时间，实现冒口对铸件的补缩，并有效提高补缩能力。
　　3、下图1是测试浇注过程中砂型冒口与发热保温冒口的温度-时间曲线示意图，从曲线可以明显看出发热保温冒口比砂型冒口能够有效延长对铸件的补缩时间。

　　二、发热保温冒口用于不同材质的设计原则
　　1、应用于球铁铸件上（1）球墨铸铁的凝固特征：球墨铸铁在凝固过程中，由于析出石墨而体积膨胀，且膨胀的大小、出现的早晚，均受冶金质量和冷却速度的影响，因而有别于其它合金；其凝固过程可分为：一次收缩（primary contraction）、体积膨胀（volume expansion）和二次收缩（secondry contraction）等三个阶段。（2）发热保温冒口设计原理：根据球铁铸件凝固特征，发热保温冒口在工艺设计时必须适应球铁的凝固特征；第一次液态收缩完成前发热冒口要及时完成对铸件的液态补缩，而在随后的石墨析出，体积膨胀之前，冒口颈处金属液要及时凝固，防止铸件铁水反补到冒口中去。（3）发热保温冒口工艺参数设计：为实现上述功能，发热保温冒口工艺参数必须合理设计，调整合理的起燃时间，发热量等，发热量不够容易造成冒口内金属液凝固过早，发热量过大，不但造成成本提高，而且容易造成局部过热，引起铸件组织粗大和球化衰退等；冒口颈尺寸科学设计，缩颈尺寸过小，阻碍发热保温冒口对铸件的有效补缩，缩颈尺寸过大，导致铸件内铁水反抽现象。
　　2、应用于铸钢件上不同碳含量的碳钢铸件和不同合金成分的合金铸钢件，其浇注温度和凝固特征差异很大，但是基本上不考虑石墨的析出膨胀过程，在设计原则上，主要考虑冒口对铸件的液态补缩量，基本上不大考虑冒口颈的设计，冒口颈的主要作用是便于切割；因此在冒口工艺设计时，通过调整发热剂加入量和保温效果，确保冒口中钢液凝固时间比铸件凝固时间要长；其次是冒口内应有足够钢液以便补偿铸钢件收缩量，对冒口的容重要计算准确。
　　三、发热保温冒口在汽车铸件中应用实例
　　涡轮增压器的生产工艺有多种，有铁覆膜砂生产工艺、覆膜砂组芯生产工艺和潮模砂高压造型线生产工艺等；生产商也根据所配套轿车发动机排量等不断开发出不同材质的的涡轮增压器产品；总的趋势是产品的材质要不断满足更高温度下的使用要求，材质的耐热性要求越来越高，市场对高镍耐热钢的需求越来越大。
　　1、 发热保温冒口在轿车涡轮增压器上的应用
　　图2是国内某企业生产的高档轿车用涡轮增压器,该铸件质量要求很高，不允许有缩松缺陷；同时对铸件金相组织也有严格要求，球化等级二级以上，包括冒口根部也不允许有集中性片状石墨出现。
　　生产工艺介绍：砂型为潮模砂高压造型线生产，壳芯为覆膜砂热芯机生产，发热保温冒口镶嵌在造好的型芯壳里，如图3所示。
　　铸件材质是球铁（含一定量的Si、Mo合金成分），我们选用FM100（Ⅲ）系列发热保温冒口，该系列冒口产品具有发热效率高、起燃时间早、尺寸精确、表面光洁等特点；另外，合理设计易割片与冒口配套，确保实现最佳的补缩效果，同时可以敲击去除冒口，减少了清理时间，降低清理费用等。

　　2、发热保温冒口在车桥铸件上的应用
　　桥车车桥材质大都为球铁，部分卡车车桥也采用球铁材质。这类球铁材质车桥生产工艺主要为树脂砂生产，有些厂家砂型是潮模砂自动造型线生产，芯子用冷芯盒或者热芯盒生产工艺，该生产工艺生产效率最高。
　　下面简要介绍下某公司球铁车桥生产工艺，该公司砂芯和砂型全部为呋喃树脂砂生产，其采用的发热保温冒口设置方式如图4、5所示。

　　3、保温冒口在曲轴铸件中的应用
　　大多数桥车和卡车曲轴为球铁铸件，一般常见的有铁覆膜铸造工艺，还有潮模砂高压造型线生产工艺。下面主要介绍潮模砂高压造型线生产工艺中冒口使用方法，如图6所示，冒口设计在进入铸件的内浇口处。此类冒口一般设计为保温冒口，不含发热材料和各种氧化剂等辅助材料，能最大限度的防范金属液流经冒口时对铁水的污染。该类铸件一般都配合使用过滤器，能够有效过滤和净化流经的铁水，减少铸件内部夹渣以及气孔等缺陷倾向，提高铸件内在质量和综合机械性能。
　　保温冒口型号为FI200系列，其特点是密度低，尺寸精确，强度高，发气量小，保温效果好，适用于铸铁、铸钢、铸铝件的补缩，可镶嵌在型板上造型或在造型后嵌入砂型。

　　四、发热保温冒口用在汽车铸件常见问题和解决措施
　　1、汽车铸件生产特点：检测标准高，大部分铸件单重较小，但结构复杂，材质大都是球铁，或者带有某种合金成分的球铁；其生产工艺一般都是自动造型线批量化生产，生产效率高，铸造生产条件的波动和原材料的质量不稳定都极易造成批量质量不合格。
　　2、冒口引起的铸件缺陷及分析：由于冒口质量问题或选型、使用不当，会带来铸件质量问题。
　　（1）缩松：排除铸造生产条件波动引起的缩松，则可能是由于发热保温冒口质量不稳定造成的，如冒口的保温性能下降，发热量不够，或者其它工艺参数变化造成的。
　　（2）气孔：可能是由于冒口本身发气量过大引起的，另外，覆膜砂易割片，或者冒口受潮等引起的发气量都有可能导致铸件气孔问题，尤其是冒口根部的气孔更为明显。
　　（3）铸件表面球化不良：冒口根部铸件表面容易出现球化不良和组织粗大现象，主要是由冒口发热造成局部铸件过热，引起球化衰退和石墨球粗大和出现片状石墨。
　　3、解决措施：
　　（1）正确设计、选用合适冒口，并经批量生产验证冒口工艺的合理性。
　　（2）严格控制冒口质量：冒口供应商需有严格的质量保证体系，确保生产设备、工艺的稳定性，保证冒口的各项指标合格。铸造企业也可简单通过单独浇注冒口，观察冒口的起燃时间、发热持续时间、铁水凝固时间等参数判断冒口质量稳定性（图7）。
　　（3）铸造企业应妥善保管冒口，避免受潮，在规定的储存期内使用。如发现冒口受潮应咨询供应商正确处理后使用。
　　五、结束语：
　　发热保温冒口用于汽车铸件生产，在提高铸件出品率、生产效率、铸件质量的同时，还具有较好的经济效益；要保证发热冒口正常使用，避免出现缩松、气孔、表面球化不良等缺陷，除了根据铸件材质以及特殊要求进行个性化设计冒口外，要求供应商有严格的质量体系保证冒口质量的稳定性，并按规定正确使用、存储。