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關(guān)于我國真空熱處理路線圖的思考
標(biāo)簽: 熱處理路線圖
2014-09-09  閱讀

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  美國在2004年發(fā)布了其熱處理路線圖,對美國2020年的熱處理技術(shù)發(fā)展提出了非常明確的目標(biāo),如“零畸變”、“零分散度”、“零排放”、“減少能源消耗80%”等,引起了很大反響。對比我國的熱處理現(xiàn)狀,西方發(fā)達(dá)國家對熱處理的高度重視,值得我們深思。
  
  一、國內(nèi)外真空熱處理發(fā)展現(xiàn)狀
  
  航空制造集現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)之大成,作為一種加工手段,熱處理工藝是賦予航空產(chǎn)品力學(xué)性能和表層各種特性的關(guān)鍵加工技術(shù),對產(chǎn)品的質(zhì)量和零部件使用性能起著決定性的作用,航空熱處理技術(shù)應(yīng)努力追趕先進(jìn)國家的腳步,與世界先進(jìn)熱處理同步發(fā)展和進(jìn)步。隨著航空熱處理技術(shù)的提升,也將推動和牽引其他行業(yè)的熱處理發(fā)展,尤其在真空熱處理方面,為航空產(chǎn)品的減重、安全以及推重比的提高,高溫合金、鈦合金材料不斷增加,對真空熱處理需求也不斷加大。
  
  目前,我國國產(chǎn)的真空熱處理設(shè)備已具有一定水平和規(guī)模,在航空企業(yè)也得到了廣泛應(yīng)用,國產(chǎn)真空氣淬爐、真空油淬爐、真空退火爐、真空時(shí)效爐、真空釬焊爐已大量使用在航空熱處理車間,為提高航空產(chǎn)品質(zhì)量做出了很大貢獻(xiàn)。國產(chǎn)真空水淬爐、真空滲碳爐在航空企業(yè)也得到一定使用,但國產(chǎn)真空設(shè)備與進(jìn)口設(shè)備相比,還存在一定差距,在真空高壓氣淬爐、低壓真空滲碳爐方面,航空企業(yè)近年也引進(jìn)了IPSEN公司、ECM公司等公司多臺設(shè)備,如低壓真空滲碳爐進(jìn)口設(shè)備,滲碳后氣淬壓力可達(dá)2MPa(20bar),國產(chǎn)可做到1.5MPa,進(jìn)口設(shè)備附帶的專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整,輸入材料牌號或主要化學(xué)成分、表面滲碳面積、深層工藝要求等主要工藝參數(shù),就可以自動給出熱處理工藝曲線供操作者參考,國內(nèi)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫資料較少,說明國外的制造廠家在研發(fā)階段,對設(shè)備功能結(jié)構(gòu)、工藝流程、系統(tǒng)協(xié)調(diào)、模擬仿真生產(chǎn)研究、試驗(yàn)等投入很到位。國外航空熱處理車間可將真空滲碳、淬火、清洗、回火組裝成一條生產(chǎn)線,并采用計(jì)算機(jī)全過程自動化控制生產(chǎn),這方面國內(nèi)研發(fā)才開始。
  
  二、國內(nèi)真空熱處理應(yīng)用實(shí)例
  
  國內(nèi)真空爐制造企業(yè)近年來發(fā)展很快,如北京華海中誼工業(yè)爐有限公司2013年在安徽湖州自籌3000萬資金,建成占地3萬㎡ ,建筑面積生產(chǎn)研發(fā)21000㎡的真空熱處理新廠區(qū),加上老廠區(qū)生產(chǎn)研發(fā)面積5500㎡ ,總科研生產(chǎn)面積達(dá)26500㎡,成為我國z*大的真空爐生產(chǎn)廠家,年產(chǎn)能力可達(dá)300臺/套,其累計(jì)為我國航空航天已提供各式真空爐300多臺/套。圖1為北京華海中誼工業(yè)爐有限公司安徽湖州新廠區(qū)。

關(guān)于我國真空熱處理路線圖的思考
  
  圖1 北京華海中誼工業(yè)爐有限公司安徽湖州新廠區(qū)
  
  北京機(jī)電研究所自主研發(fā)的低壓真空滲碳爐,目前正在航空工廠安裝調(diào)試,其具有高溫滲碳、氮碳共滲、碳氮共滲功能,滲碳后氣淬壓力可達(dá)1.5MPa。
    
  中航集成設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)的大中型立式真空淬火爐,z*大有效區(qū)尺寸可達(dá)直徑2m,高3m,為亞洲同類設(shè)備之z*,加熱室真空度可達(dá)1.33×(10^-2~10^-4)Pa,爐溫均勻性±3℃,主要應(yīng)用于結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼、高溫合金制成的大中型產(chǎn)品零部件固溶和時(shí)效處理,沈飛、成飛、陜飛等多家航空企業(yè)已采用,使用效果良好。圖3為中航非凡設(shè)備廠設(shè)計(jì)制造的亞洲z*大的真空油淬爐。
  
  三、思考與建議
  
  筆者認(rèn)為,中國真空熱處理路線圖應(yīng)是一個(gè)整體真空熱處理發(fā)展規(guī)劃,從研制、試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)、制造,到使用、維修組成一個(gè)完整的體系,它涉及冶金、材料、工藝方法、機(jī)械制造、機(jī)電控制、真空、計(jì)算機(jī)等多領(lǐng)域先進(jìn)技術(shù)。全面應(yīng)用這些技術(shù)可以有效改變我國真空熱處理行業(yè)高校、科研所、使用廠家及制造廠家各自為戰(zhàn),理論技術(shù)和工藝實(shí)踐脫節(jié)等現(xiàn)狀,目前高校、科研所偏重理論研究,缺少工程化應(yīng)用,制造廠家沒有較強(qiáng)研發(fā)能力,大都是按訂單生產(chǎn)制造,沒有形成這些單位的合力,因此即使在很多熱處理領(lǐng)域取得了跨越發(fā)展,但整體設(shè)備的制造技術(shù)還落后于人,要改變這種被動局面,需形成多方面的合力,明確行業(yè)發(fā)展思路、綱領(lǐng)、目標(biāo)和研究課題,整合各方面資源,圍繞真空熱處理的發(fā)展,有的放矢地建設(shè)行業(yè)的科研生產(chǎn)基地,解決薄弱環(huán)節(jié),提高整體真空熱處理理論、工藝及制造水平。
  
  建議1:盡快編撰符合我國國情的熱處理路線圖,經(jīng)有關(guān)部門審核批準(zhǔn)后盡快頒布,使熱處理的發(fā)展有法可依,有章可循。
  
  建議2:真空熱處理路線圖應(yīng)完成熱處理點(diǎn)、線、面布局。點(diǎn)——宏觀目標(biāo)、研發(fā)課題;線——具體分工、合作;面——政策面扶持、支持。
  
  建議3:在引進(jìn)設(shè)備的同時(shí),對其先進(jìn)的工藝技術(shù)進(jìn)行消化吸收,積極進(jìn)行研發(fā)、創(chuàng)新、制造具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高精尖熱處理設(shè)備。