铝合金硝盐槽连续生产工艺控制

■ 姜 林

热处理批量投入、连续生产时，一旦出现热处理质量问题，对生产和产品的影响面很大；另外，热处理对象大部分是经过加工的半成品，如果出现热处理质量问题，其损失都很大；更主要的是热处理缺陷漏检很容易发生严重的事故，因此要定期进行工艺试验控制。

热处理工艺是指将零件在某一加热介质中加热至一定温度，在该温度下保温一段时间，然后以一定方式冷却从而得到一定的组织和性能的热加工方法。工艺控制试验是测定材料或零件在热处理工艺过程中获得预期热处理效果的难易程度的工艺性能试验，不可能用单一的性能指标来表征和评定。

热处理工艺过程质量控制就是对热处理过程中的一切影响零件热处理质量的因素实施控制，把质量保证的重点从最终检验的被动把关，转移到生产过程当中的质量控制上来，把零件热处理缺陷消灭在质量形成过程中，从而确保零件热处理质量，确保产品使用的安全可靠和寿命。

1. 周期性工艺控制的必要性

由于炉膛各处的温度不均匀，为了保证在热处理过程中所有的零件和零件所有部位均处于工艺要求的温度范围，热处理炉有效加热区的所有区域的保温精度均应满足被处理零件的加热要求，即炉温均匀度合格。热处理操作时还要保证热处理零件均应摆在热处理炉的有效加热区内，将周期性试片放置在炉温均匀度测试中热电偶放置的测温架指定位置上，每个测试点放一组力学性能试验和金相试验试样，并做好标记；试样热处理后委托计量理化做力学性能（抗拉强度、屈服强度、断后伸长率）和金相（晶间腐蚀、过烧）试验，确保试样在炉内每个点的性能合格，全面保证产品质量。

2. 工艺控制过程方法

工艺控制试验每个月定期进行，选取典型的铝合金试样进行试验，周期性工艺控制试验具体规定如下。

（1）试样准备 结合公司常用的铝合金，选取典型的材料进行工艺控制试验，故选择2A12（LY12）材料制备试样，由分厂负责下料，试样的具体数量和规格见附表，试样如图1所示。

（2）编制工艺规程 分厂技术员按照热处理通用工艺规程的要求编制试样热处理工艺规程，操作者严格按照工艺规程规定执行，控制好加热温度、保温时间、转移时间。

（3）工艺控制试验 操作者负责将试样放置在炉温均匀度测试中热电偶放置的测温架指定位置上，每个测试点放一组2片力学性能试验和2片金相试验试样，并做好标记，将测温架随同试样一同进炉，按照工艺规程规定的热处理参数进行操作、控制。热处理完成后进行性能试验。周期性工艺控制试验试样在测温架上的位置如图2所示。

（4）理化试验 将试样进行力学性能试验，试验项目包括抗拉强度、屈服强度和断后伸长率，试验结果应符合GJB2053A—2008《航空航天用铝合金结构板规范》的要求，Rm≥390MPa，Rp0.2≥255MPa，A（A10）≥15%。经过试验，各个位置的力学性能均满足要求。

进行金相试验，包括晶间腐蚀和过烧试验，晶间腐蚀试验按照GB7998《铝合金晶间腐蚀测定方法》规定进行操作，过烧按照GB3246《变形铝及铝合金制品组织检验方法》规定进行操作。通过试验，各个位置的试样没有出现腐蚀和过烧的现象。

图1 试样示意

试样规格及数量

3. 结果分析

由此，可以说明硝盐槽内各个位置的温度是比较均匀的，设备比较稳定。周期性工艺控制试验的目的是考核设备温度的稳定性、均匀性，需要一个稳定的加热环境。另外，保证设备运行可靠，也取决于系统校准和炉温均匀性结果的可靠性，且校准装置的稳定性、校准方法的合理性、实际操作的规范性都是保证结果可靠的重要环节。

图2 试样炉内位置示意

4. 结语

为了更好地保证设备运行稳定、炉内温度保持均匀、工艺温度满足热处理的要求，除了按规定的时间间隔进行系统误差和温度均匀性检测外，还应定期进行工艺控制试验。通过这些方法对设备进行控制，可以更加全面地反映出设备的稳定性，保证设备处于良好的运行状态，同时可以更加直观地反映炉内每个位置上热处理后零件获得的预期效果，全面保证产品质量。

[1] 王广生，周敬恩.热处理手册[M]. 3版.北京：机械工业出版社，2001.