摘 要：航空工業中為了適應航空產品減輕重量、提高使用性能的要求，絕大多數航空金屬零件都要進行熱處理，以獲得高的比強度和良好的綜合性能，航空零件的熱處理決定了零件的內在質量，直接影響零件的加工性和使用性，在航空工業生產中熱處理占有及其重要的地位。而如何實施熱處理過程質量控制，確保熱處理后零件產品的質量顯得尤為重要。本文從熱處理過程質量控制的人、機、料、法、環、測等影響要素的控制入手，提出了熱處理過程質量控制點及熱處理過程質量重點控制內容，并對熱處理過程質量控制中存在問題及改進措施進行了說明，為提升航空工業中熱處理過程質量控制水平提供了思路。
前言
金屬材料熱處理是重要的航空制造技術之一，它對航空產品的性能、質量和壽命起著舉足輕重的作用。為了適應航空產品減輕重量、提高使用性能的要求，絕大多數航空金屬零件都要進行熱處理，以獲得高的比強度和良好的綜合性能[1]。航空零件的熱處理決定了零件的內在質量，直接影響零件的加工性和使用性，熱處理的不合格零件不僅僅造成了生產原料的浪費，更重要的是存在嚴重的隱患，而安全可靠是航空產品追求的另一個目標，熱處理質量對航空產品的可靠性將產生重大影響。因此，在航空工業生產中熱處理占有及其重要的地位。而如何實施熱處理過程質量控制，確保熱處理后航空零件產品的質量顯得尤為重要。
1 熱處理過程質量控制的六個影響因素控制
1.1 人員控制
從事熱處理工作的人員應該具備熱處理理論知識和實際操作技能，并通過職業資格鑒定取得上崗證。人員控制方面要轉變傳統的檢驗人員被動把關的質量保證觀念，應樹立全員參與、全過程控制、全面管理的過程質量管理思路和觀念。
1.2 設備與儀表控制
熱處理零件加工是通過熱處理設備來實現，熱處理工藝參數是通過相應的熱電偶、溫度控制儀表、溫度記錄儀表、真空度儀表等來控制和記錄，因此熱處理設備和儀表的等級很大程度上決定了熱處理零件的加工質量。
1.3 零件原材料和工藝材料控制
優質的材料是熱處理質量控制的最初保證，如果鋼材本身存在著各種缺陷和問題，就可能在熱處理時被擴大或者引發熱處理缺陷和問題，從而影響熱處理質量。熱處理工藝材料是指在熱處理生產過程中使用，對零件熱處理質量影響很大的材料，它包括熱處理用鹽、淬火介質、保護氣體等。如表1所示為常見槽液定期分析技術要求。
1.4 文件資料以及工藝控制
1）文件資料控制。航空熱處理零件的生產都必須嚴格按相關型號技術條件和標準及工藝規程進行，并做好質量原始記錄。相關技術文件和質量原始記錄是質量管理必不可少的根據，是提高和改進質量的信息來源，一旦發生質量事故，可以據此進行質量跟蹤和問題的處理。
2）工藝控制。首先，根據不同的材料、技術要求，選擇合適的熱處理設備。其次，根據零件的加工等級來決定是否需要用到熱處理夾具。最后，根據工藝、材料、標準等，根據零件的大小、形狀等，編制熱處理工藝規程指導零件熱處理和檢驗，在標準中，如果對材料沒有明確說明，則要參照材料的特性、實驗數據，選擇相應的熱處理工藝。
1.5 熱處理環境控制
與熱處理相關的環境因素主要有生產現場的溫度、濕度、噪音、振動、照明和現場污染程度等。各種儀表應遠離灰塵、腐蝕性煙氣和振動不大的地方，環境溫度（熱處理作業溫度應不低于10℃，檢驗室的溫度應不低于15℃）符合儀表要求，還要做好現場的整理、整頓和清掃工作，搞好文明生產。
1.6 檢測過程控制
檢測過程不僅包括爐溫均勻性檢測、設備儀器儀表檢測等，還包括熱處理零件檢測設備（硬度計等）的校驗和定檢。根據設備類型進行了分類管理，有效地確保了熱處理生產現場儀器、儀表及檢測設備的有效性，對于未在有效期內的器具禁止在過程中使用。
2 熱處理過程質量控制點的設置
質量控制點是指為保證工藝過程質量穩定而設置的重點控制對象、關鍵部位或薄弱環節。對熱處理生產過程中需要重點控制的質量特性進行控制，只有抓住了熱處理生產線上質量控制的重點內容，才算抓住了熱處理質量管理的要害，然后通過“抓重點帶一般”來保證整條熱處理生產線的產品質量穩定和提高。因此，正確設置熱處理質量控制點，是做好熱處理生產現場質量管理的前提。
2.1 熱處理質量控制點設置依據
熱處理檢驗工序設置的主要依據包括但不限于以下內容：
1) 產品圖樣或數模、技術條件、試驗任務書等設計文件。
2) 工藝總方案、零件供應狀態表等工藝文件。
3) 熱處理有關的標準（如：HB 5013、GJB509B等）、材料規范等。
4) 有關的質量管理程序等。
5) 顧客要求等。
2.2 熱處理過程質量控制點設置一般原則
一般對熱處理產品性能、精度、安全、壽命、可靠性、安全性等有直接影響的質量特性。控制點的設置要結合工藝流程、工藝水平、操作經驗以及操作工人的熟練程度等具體情況來確定。熱處理質量控制點設置一般原則如下：
1）零件熱處理前應設置檢驗工序。
2）有工藝參數控制要求的工序應進行專檢。
3）具有熱處理關鍵或重要特性的工序應進行專檢。
4）有熱處理變形量控制要求的工序應進行專檢。
5）有顯微組織檢查、力學性能、硬度檢測、電導率等要求的工序應進行專檢。
6）熱處理產品移交工序前應設置檢驗工序。
7）熱處理產品完工后應設置終檢工序。
8）熱處理工序過程包含公司相關技術文件要求應由檢驗部門檢查的內容應進行專檢。
9）根據熱處理產品質量的穩定性、下游單位及顧客反饋質量問題等其它要素，在熱處理過程中可適當增加或減少熱處理專檢的設置。
3 熱處理過程質量重點控制內容
結合自身日常熱處理質量控制工作實際和工藝紀律檢查及審核、審計等對熱處理過程質量重點控制內容進行了梳理，確定了熱處理重點控制對象，主要內容如下：
1) 熱處理零件的接收。零件產品轉入熱處理車間應清點零件數量，檢查零件表面狀態，對于熱處理來說，應該關注零件及隨爐試樣的標識、尺寸等，確保產品批次的可追溯性。文件資料等應填寫準確，檢驗印章齊全有效，保證質量信息填寫的完整性。
2) 設備。熱處理生產現場所使用的熱處理爐、儀器、儀表，檢驗設備等，按要求定期進行檢定和校準。校準狀態標識清晰、準確，以確保過程工藝參數及檢測數據的準確性。
3) 熱處理工藝參數。加熱溫度、加熱保溫時間、冷卻速度等選擇合理。
4) 零件裝夾、擺放。零件的裝夾和擺放要確保零加熱介質和冷卻介質流通，同時盡量減小零件加熱和冷卻過程中的變形和產生應力。具體要求需要在指令或車間操作文件中進行明確，必要時要求繪制零件熱處理吊掛圖。
5) 周期性試驗機監控。嚴格按照工藝文件和技術條件及相關標準對熱處理用鹽、淬火介質、保護氣體、烘爐要求等進行定期檢測和監控，檢測結果應滿足相關文件要求后方可進行熱處理生產。
6) 熱處理生產過程確認的控制。對特殊過程確認的準則進行評審；對所使用的設備進行認可；對過程的相關人員資格進行鑒定；準確記錄確認過程相關記錄；當生產條件(如材料、設施、人員等)發生變化時，應對特殊過程進行再確認。
7) 質量記錄的管控。熱處理生產過程中的產品制造記錄、理化試驗報告、溫度時間記錄表盤、槽液周期報告等記錄較多，日常應建立嚴格的審查及歸檔制度，每月應定期對熱處理過程中產生的記錄進行審查和歸檔及存儲，以便于信息查詢及問題追溯。
4 熱處理過程質量控制中存在問題及改進措施
4.1 存在問題
熱處理過程質量控制中存在的主要問題如下：
1)從事熱處理相關工作人員新老交替，各工種人員專業技能水平有待提升。
2)熱處理生產廠老舊設備較多，故障率較高，且獨生子設備較多，往往因為一臺熱處理設備出現問題耽誤生產周期，影響科研及批生產任務，新設備及新工藝應用不足。
3)熱處理產品入廠驗收把控不嚴，導致熱處理后質量問題頻繁發生。
4)紙質質量記錄較多，無紙化程度較低，記錄容易出錯，審核、審計時易出問題，歸檔壓力較大。
5)熱處理質量控制過程未實現全員參與，目前被被動仍依靠檢驗人員進行看管，自主質量控制并未實現。
4.2 改進措施
針對熱處理過程質量控制中存在問題的改進措施如下：
1)做好人員需求計劃，做好人力資源管理及儲備，定期組織專業培訓，并經過資格考核，提升各工種人員專業技能水平。
2)努力改善生產作業環境。對直接影響熱處理產品質量的過程設備進行重點監控，適時安排設備維修及養護工作，積極采用先進的熱處理技術，開展新設備及新工藝應用的調研和引進工作，組建熱處理自動化生產線等。
3)加強熱處理產品入廠驗收控制，嚴格按照工藝文件進行熱處理產品的入廠驗收工作（包括：零件外形、表面質量、幾何尺寸、隨爐試料等），減少了熱處理后質量問題的發生，提高了生產效率。
4)盡快實現質量記錄的無紙化，實現質量記錄的信息化管理，避免操作者及檢驗員出現記錄錯誤問題，減輕記錄歸檔壓力，保證審核、審計工作順利通過。
5)實現熱處理產品檢驗工序設置，明確熱處理過程控制要求的，實現熱處理過程質量的自主控制。健全獎懲機制，促進全員參與質量控制當中，充分調動廣大職工的積極性，從裝爐、熱處理到交檢、移交等做到人人都能關心質量，達到全員參與。
5 結論
熱處理質量控制是航空零部件制造過程中極為重要的一個環節，應以熱處理相關標準為準則，從人、機、料、法、環、測等影響熱處理過程控制質量各要素的控制入手，實行以預防為主，進行熱處理質量控制點設置，關注熱處理質量控制過程中重點控制內容，積極采取熱處理過程自主質量控制，改變過去傳統的單純靠最終檢驗被動把關來保證質量的觀念和制度，實現預防與檢驗結合的自主控制質量保證模式，把重點轉移到質量形成過程的控制上來，努力提升航空零部件熱處理產品質量，促進航空產品整體質量的提升。
