航空工業(yè)中熱處理表面處理的現(xiàn)狀和展望

姜煜霞　孫黎　薛承博（中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100120）

航空工業(yè)中熱處理表面處理的現(xiàn)狀和展望

姜煜霞孫黎薛承博
（中國航空規(guī)劃建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 100120）

航空工業(yè)是一項十分高端的工業(yè)項目，也是我國航空事業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)保障。航空工業(yè)采用了大量先進的科學技術(shù)，運用大量的高強度新材料，同時發(fā)展了大量的高新技術(shù)。而在航空工業(yè)當中，熱處理和表面處理是十分重要的內(nèi)容，為航空機械的安全和穩(wěn)定提供了巨大的保障。本文對航空工業(yè)中熱處理和表面處理的現(xiàn)狀進行了分析，同時也對其未來的發(fā)展趨勢進行了展望。

航空工業(yè) 熱處理 表面處理 現(xiàn)狀和展望

在航空工業(yè)中，熱處理和表面處理對于零件加工和制造都具有重要的意義，直接影響到零件的使用壽命、理化性能、表面狀態(tài)、組織結(jié)構(gòu)等。在航空領(lǐng)域當中，飛機和發(fā)動機對于各個零件的要求十分嚴格，因此，熱處理和表面處理的重要性就更為突出。近年來，在大量專家和技術(shù)人員的不斷努力下，熱處理和表面處理技術(shù)取得了很大的進展，為我國航空事業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

1　航空工業(yè)熱處理

1.1熱處理的現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)的調(diào)查顯示，近年來，我國航空熱處理的到了十分良好的發(fā)展，熱處理的廠房面積較過去相比增加了一倍，同時啟用了質(zhì)量控制和爐溫均勻性測量技術(shù)，加強了對熱處理質(zhì)量和水平的控制。過去使用的普通電爐現(xiàn)已進行了全面的改造，通過對設(shè)備的整體維修、實行技術(shù)改革等措施，使得爐溫均勻性和設(shè)備智能化程度大大提高。

另一方面，很多先進的熱處理技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。平均每年新增千臺左右的真空熱處理設(shè)備。氮基氣氛熱處理技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大。氫探頭和氫分析儀平均每年新增5-10臺。在鋁合金熱處理中，已經(jīng)大面積采用了空氣循環(huán)電爐。在鋁合金淬火中有機淬火介質(zhì)得到了更為深入的應(yīng)用，有效的降低了畸變和環(huán)境污染現(xiàn)象［1］。機關(guān)、離子注入等高能束熱處理技術(shù)也已經(jīng)逐漸被應(yīng)用到航空熱處理當中。在對熱處理進行工藝控制的時候，大量采用了計算機和智能儀表等先進設(shè)備。計算機網(wǎng)絡(luò)正在被越來越多的應(yīng)用到航空熱處理車間，極大的提高了航空熱處理的現(xiàn)代化程度。

1.2熱處理的展望

從航空熱處理的現(xiàn)狀來看，未來熱處理的發(fā)展趨勢應(yīng)當主要體現(xiàn)在四個方面，分別為真空熱處理技術(shù)、特種可控氣氛熱處理技術(shù)、多功能復(fù)合化學熱處理技術(shù)、以及熱處理清潔生產(chǎn)技術(shù)。其中，真空熱處理技術(shù)的重點發(fā)展方向為真空加壓氣淬、真空化學熱處理、真空功能熱處理、真空氣氛熱處理、真空熱處理生產(chǎn)線、以及柔性化技術(shù)等方面。同時，智能化和自動化技術(shù)也將得到極大的提升。特種可控氣氛熱處理的主要發(fā)展方向為精密滲碳和精密滲氮技術(shù)、氮基氣氛大型立式底裝料多用爐、鈦合金真空離子滲氮技術(shù)等。多功能復(fù)合化學熱處理技術(shù)的主要發(fā)展方向為在一臺設(shè)備或一條生產(chǎn)線中實現(xiàn)優(yōu)化復(fù)合化學熱處理技術(shù)。而熱處理清潔生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向主要是增加熱處理清潔生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用、淘汰一些相對落后的工藝和設(shè)備、同時加強對節(jié)能減排的重視和管理。

2　航空工業(yè)表面處理

2.1表面處理的現(xiàn)狀

表面處理也是航空工業(yè)中一項必不可少的內(nèi)容。在制造飛機的時候，飛機上的各種零部件，例如機身骨架、發(fā)動機葉片、起落架、甚至是一顆螺絲，都需要采用特定的材料進行制作［2］。而無論選取何種材料，都會存在著一定的優(yōu)缺點。因此，為了提高材料的高溫抗氧化性、抗微動磨損性、耐磨性、耐蝕性等性能，就要對材料表面進行處理，從而提高其安全性和穩(wěn)定性。

目前，在對航空材料進行表面處理的時候，幾乎用到了所有可以采用的技術(shù)，例如電鍍技術(shù)、交流微弧氧化技術(shù)、表面氧化處理技術(shù)、離子注入技術(shù)、離子束增強沉積技術(shù)、涂層技術(shù)、激光淬火技術(shù)、激光熔覆技術(shù)、離子轟擊技術(shù)、等離子滲氮與噴丸處理技術(shù)、DLC膜技術(shù)、液相沉積技術(shù)、表面合金化技術(shù)等。針對不同的材料和零件所處位置的不同，這些表面處理技術(shù)都能夠取得不同的使用效果。因此，在實際應(yīng)用中，技術(shù)人員會結(jié)合實際實際情況和具體要求，采取最為適當?shù)募夹g(shù)，或是幾種技術(shù)的組合應(yīng)用，從而使得飛機上的各個零部件都能夠保持堅固和穩(wěn)定，為飛機的安全性做出了巨大的保障。

2.2表面處理的展望

在當前的航空工業(yè)當中，鈦合金是使用最為廣泛的航空金屬，具有重量輕、強度高等優(yōu)點，非常適合用于飛機的制造［3］。隨著科技的發(fā)展，鈦金屬的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷的擴大，鈦合金的應(yīng)用條件和應(yīng)用技術(shù)也在不斷的改變。因此，未來一定會出現(xiàn)具有超耐磨性、超塑性、超高強度、耐超高溫的多功能鈦合金材料。同時，航空工業(yè)表面處理技術(shù)也會隨之產(chǎn)生極大的變化，取得更大的發(fā)展和進步。而針對鈦合金的表面處理技術(shù)也將會不斷完善，一些先進的技術(shù)，例如激光技術(shù)、高頻電磁技術(shù)、等離子體技術(shù)、納米技術(shù)等將會逐漸進行有機的結(jié)合應(yīng)用，而一些新技術(shù)，例如雙層輝光離子滲金屬技術(shù)、加弧輝光離子滲金屬技術(shù)等，也將會得到更加深入的研究和發(fā)展。而隨著表面處理基礎(chǔ)的進一步發(fā)展，未來也將會出現(xiàn)一些耐強摩擦、耐強腐蝕、剛?cè)徇m度的高性能材料。為航空事業(yè)的發(fā)展帶來更大的進步。

3　結(jié)語

在航空工業(yè)當中，熱處理和表面處理技術(shù)已經(jīng)受到了高度的重視和充分的發(fā)展。時至今日，這兩項技術(shù)的發(fā)展和進步十分可觀，取得了很多令人矚目的成就。但是，二者仍然具有很大的發(fā)展空間。隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，航空工業(yè)熱處理和表面處理必然會越來越成熟，越來越完善。這也會大大提高未來飛行器的安全性、穩(wěn)定性等各種性能，為我國航空事業(yè)的進一步發(fā)展做出巨大的貢獻。

［1］莫龍生.航空熱處理、表面處理的現(xiàn)狀及展望［J］.材料工程，2011，06：1-2.

［2］孫楓，王廣生，佟小軍.航空工業(yè)中熱處理現(xiàn)狀和發(fā)展［J］.金屬熱處理，2014，01：58-66.

［3］朱祖昌.熱處理技術(shù)發(fā)展和熱處理行業(yè)市場的分析［J］.熱處理，2013，04：11-24.