航空发动机用紧固件的热处理质量控制研究
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摘 要：随着我国航天事业的高速发展，对各种航天用零件的需要量不断增加，对其中零部件的品质有了更高的要求。紧固件在航天工业产品中发挥着至关重要的作用，一旦性能不合格，就容易导致事故的发生。热处理是紧固件加工的重要步骤，热处理效果紧固件使用性能，有着非常直接的影响。一旦紧固件热处理不过关，就容易导致质量问题的发生。为此，我将要在本文中对航空用紧固件的热处理质量管理进行研究，希望对促进我国行业事业的发展，可以起到有利的作用。
关键词：航天用紧固件;热处理质量;管理;热处理;特殊过程
中图分类号：TG146 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）03-0000-00
0引言
航空用紧固件在航天产品使用过程中，发挥着至关重要的作用，其对热处理有着非常好的要求。在热处理过程中，其与其它工序是基本想同你的，对操作人员的技术水平有着较高的要去，热处理工艺是否应用恰当对零件质量，有着非常直接的影响。因此，在开展紧固件热处理的过程中，应该严格遵守相关标准要求开展质量管理，及时总结出各种控制措施，最大程度保证紧固件的质量。
1热处理简单介绍
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770至前222年，中国人在生产实践中就已发现，钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能[1]。
2紧固件热处理的前期要求
人员能力要求。根据热处理的特点，对热处理效果造成影响的人员主要包括三类：（1）热处理专业工程师。热处理方面的工程师其应该具有相关专业的学习经历，其具有较多的工作实践经验，能够很好处理热处理过程中出现的各种问题，根据紧固件类型、材料、用途的不同，制定合理热处理流程。（2）热处理操作人员。这些热处理操作人员在开展热处理的过程中，应该能够熟练操作各种热处理工艺设备，且具有相关的上岗证明，能够严格要求开展热处理工作。（3）热处理生产检验人员。热处理生产检验人员应该能够熟练操作各种热处理检测设备，且经过严格的培训后，可以认定为合格上岗人员。此外，企业应该认真做好对员工的培训工作，不断提升他们的职业技能水平，能够严格按照生产需要开展生产工作。
生产和检验设备。在开展热处理的过程中，往往需要非常多的检测设备，还会使用到很多的先进精密检测仪器或者设备。这些设备在开展热处理生产和检验过程中，发挥着非常重要的作用。需在在实际开展生产前，认真做好对这些设备的检修和维护工作，保证其能正常发挥自己的作用，在使用过程中能够保证使用的安全性。对于其中重点的工装、检验用理化操作，需要认真开展各种审批工作。此外，还应该认真做好对设备的日常维护工作，对于设备和仪器使用过程中出现的问题，应该及时开展维修。企业也应该成立专门的工装和量检具管理部门，对这些设备和仪器的使用和存储进行管理，避免在其使用过程中出现损坏的现象[2]。
3原材料质量的控制
原材料是开展热处理工作的基础。优质的材料是保证热处理质量的基础，如果材料本身就存在较多的问题，就会导致各种热处理质量和缺陷的发生，需要认真做好以下的工作：（1）做好原材料的检验工作。保证原材料的纯度。例如，如果热处理的材料是钢材，就应该对其裂纹、气泡、缩孔进行控制，保证其工艺能够达到国际的相关要求。（2）工艺材料不应该对热处理零件产生有害的影响，对环境的影响也尽可能小。（3）为了保证原材料的品质。对于那些重要部位的原材料，应该制定专门的厂家，并对其质量提出具体的要求。四、在产品投产前，应该认真对其进行复检。
机械加工表面质量对热处理性能有着非常直接的影响。一旦表面质量不良，就会直接降低零件的性能，甚至会产生热处理失败，这点经常被忽视。很多机械零部件的疲劳损害都是从表面开始的。机械加工对钢的疲劳状态有着直接的影响，其表面越粗糙，疲劳强度降低也就越明显。如果粗糙表面存在缺口和划痕，就会导致零件在交变应力下出现疲劳裂纹。如果零件加工过程中的进给量过大，就会产生加工应力，容易导致热处理过程中变形情况的出现。很多时候，需要在零件表面打各种小的鉴别标志，如果标志打得过深，就容易导致应力集中情况的出现。一旦淬火过程中的应力超过了材料的强度极限，就会直接导致零件表面开裂情况的出现。
有效提升工艺的规范性。在热处理实际进行的过程中，其对工艺的合理性有着非常高的要求。一旦热处理工艺不够规范，就会对热处理效果，造成非常直接的影响。为了保证热处理的质量，就需要拿出一套切实可行的热处理工艺指导书和热处理工艺路线，根据紧固件材料和相应设备工装，来合理对工艺参数进行选择。在热处理工艺方案出来之后，应该及时开展方案的评审工作，经过专家组一致讨论通过之后，才能在生产实践当中进行应用。对于专家所提出的改进意见，应该及时汇总，不断对热处理工艺进行完善，最大程度保证热处理的质量。对于那些高强度螺母，在开展热处理的过程中，需要认真做好现场的热处理质量管理，并及时开展热处理质量的记录工作，一旦发现任何异常，就应该及时进行改正。此外，在工艺路线调整的过程中，应该严格遵守《文件控制程序》。各种技術文件应该由相关部门人员进行保管，并尽量保证这些工艺的合理性。对于热处理生产中的员工，其应该严格遵守各种工艺要求进行操作，不应该随意改变其中的工艺参数，包括温度、介质、时间、设备和热处理要求等。此外，管理人员还应该做好现场的检查工作，技术发现各种不按照规定操作行为，并及时进行处理。 4热处理过程中的质量控制
在热处理过程中，通常需要使用到热处理炉。热处理质量主要取决于热处理炉的质量和工艺。为了保证热处理的质量，需要我们认真做好以下的工作：
严格对炉温进行控制。在热处理炉使用过程中，其内部的温度是由差别的，为了保证温度的均匀性，就需要合理对感温元件进行布置，避免出现随意变动的情况。在热处理炉维修之后，应该及时开展加热炉炉温均匀性的检查工作。在通常的情况下，炉子应该定期进行检定，并对炉子的温控系统进行检查。为了保证炉温控制的稳定性，其使用的温度控制仪器表精度应该控制在百分之零点三之内。其中各种控制热电偶，应该周期进行校准，其准确度应该符合相关的要求[3]。
合理对加热炉的炉气进行控制。对于不同的热处理要求，应该选择不同的炉子，对其中零件的质量有着不同的要求。如果需要对磁性材料进行退火处理，就应该在钼钨加热真空炉当中进行应用，需要最大程度保证其磁性。
合理对加热参数进行设定。在热处理炉实际使用的过程中，炉子设定参数是否合理，对热处理效果，有着非常直接的影响，需要合理对加热速度进行选择，这是保证热处理质量的前提条件。
认真做好冷却质量的控制。只有严格对淬火冷却质量进行控制，才能保证零件热处理质量。只有保证冷却效果，才能保证材料组织结构满足相关的要求。在冷却工艺选择过程中，应该把握好以下的几个原则：（1）所有的热处理工艺都应该满足冷却工艺能力要求，冷却设备可以连续使用，整个操作过程的安全性可以得到保证。（2）合理对热处理工艺进行优化，避免变形和开裂情况出现。（3）热处理变形在工件热处理中比较常见。如果有效减少热处理过程中的变形量，是热处理过程中比较关心的问题，是很多研究人员的研究课题。热处理变形往往是不可避免的，造成其出现的主要原因是热处理过程中的热应力、组织应力等。在材料回火处理的过程中，也会产生热应力和残余应力的释放，这也会直接导致变形情况的出现。造成工件变形的各种因素非常多，这给控制变形量带来较大的困难。为了有效解决这个问题，就需要搞清工件热处理过程中变形的规律，这时控制变形量的关键，需要认真分析零件的特点、对称性、尺寸大小、化学成分等，通过对零件加工过程的分析，也可以进一步掌握零件发生变形的原因。
5认真做好热处理质量检验工作
工件热处理主要分为热处理前、热处理中、热处理后。在处理检验的过程中，需要专门的人员负责，并需要操作人员做好自检工作。通过开展外观检查、硬度检查、尺寸检查等，来及时发现工件热处理的缺陷，从而及时采取措施进行解决。在具体检验项目的确定过程中，应该根据具体的零件来确定，这些都会在操作卡片和工艺单中有明确的规定。此外，还应该认真做好热处理控制活动的监督和检验工作。只有充分做好质量控制和缺陷预防工作，才能保证产品的质量，通过不断完善相关技术，才能获得更高的热处理质量。
在热处理过程中，应该认真做好以下工作：（1）清理好操作场地，检查电源、测量仪表和各种开关是否正常，水源是否通畅。（2）操作人员应穿戴好劳保防护用品，否则会有危险。（3）开启控制电源万能转换开关，根据设备技术要求分级段升、降温，延长设备寿命和设备完好。（4）要注意热处理炉的炉温和网带调速，能掌握对不同材料所需的温度标准，确保工件硬度及表面平直度和氧化层，并认真做好安全工作。（5）要注意回火炉的炉温和网带调速，开启排风，使工件经回火后达到质量要求。（6）在工作中应坚守岗位。（7）要配置必要的消防器具，并熟识使用及保养方法。（8）停机时，要检查各控制开关均处于关闭状态后，关闭万能转换开关。
6结语
随着时代的不断发展，对航空紧固件热处理效果有了更高的要求。针对当前航空紧固件热处理过程中的各种问题，应该引起足够的重视，认真分析问题发生的原因，及时采取针对性的措施，认真做好热处理特殊阶段的控制。
参考文献
[1]徐亮.浅析冷轧产品包装过程质量控制[J].中国金属通报，2019（1）：33-34.
[2]梅影.数控加工过程质量控制的关键环节探析[J].中国新技术新产品，2017（7）：37-38.
[3]王波，唐晓青.机械产品装配过程质量控制决策研究[J].中国機械工程，2010（2）：55-56.
收稿日期：2020-01-21
作者简介：刘勇德（1986—），男，贵州遵义人，本科，工程师，研究方向：航空紧固件热处理工艺。
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