對(duì)我國(guó)真空熱處理路線圖的一些看法和建議

　　美國(guó)在2004年發(fā)布了其熱處理路線圖，對(duì)美國(guó)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(duì)比我國(guó)的熱處理現(xiàn)狀，西方發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)熱處理的高度重視，值得我們深思。

一、國(guó)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(duì)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(guó)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(dòng)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(duì)真空熱處理需求也不斷加大。

　　目前，我國(guó)國(guó)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(guó)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(chē)間，為提高航空產(chǎn)品質(zhì)量做出了很大貢獻(xiàn)。國(guó)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(guó)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(tái)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(guó)產(chǎn)可做到1.5MPa，進(jìn)口設(shè)備附帶的專(zhuān)家系統(tǒng)數(shù)據(jù)完整，輸入材料牌號(hào)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(dòng)給出熱處理工藝曲線供操作者參考，國(guó)內(nèi)專(zhuān)家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)資料較少，說(shuō)明國(guó)外的制造廠家在研發(fā)階段，對(duì)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(guó)外航空熱處理車(chē)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(guò)程自動(dòng)化控制生產(chǎn)，這方面國(guó)內(nèi)研發(fā)才開(kāi)始。

二、國(guó)內(nèi)真空熱處理應(yīng)用實(shí)例

　　國(guó)內(nèi)真空爐制造企業(yè)近年來(lái)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(wàn)資金，建成占地3萬(wàn)m2，建筑面積生產(chǎn)研發(fā)21000m²的真空熱處理新廠區(qū)，加上老廠區(qū)生產(chǎn)研發(fā)面積5500m² ，總科研生產(chǎn)面積達(dá)26500m²，成為我國(guó)最大的真空爐生產(chǎn)廠家，年產(chǎn)能力可達(dá)300臺(tái)/套，其累計(jì)為我國(guó)航空航天已提供各式真空爐300多臺(tái)/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)。

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(見(jiàn)圖2)，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。

圖2 北京機(jī)電研究所最新研制的低壓高溫真空滲碳爐

　　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，最大有效區(qū)尺寸可達(dá)直徑2m，高3m，為亞洲同類(lèi)設(shè)備之最，加熱室真空度可達(dá)1.33×(10^-2～10^-4)P a，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)制造的亞洲最大的真空油淬爐。

圖3 中航集成設(shè)備有限公司設(shè)計(jì)制造的亞洲最大的真空油淬爐

三、思考與建議

　　筆者認(rèn)為，中國(guó)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(guó)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(méi)有較強(qiáng)研發(fā)能力，大都是按訂單生產(chǎn)制造，沒(méi)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(dòng)局面，真空技術(shù)網(wǎng)(http://genius-power.com/)認(rèn)為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(guó)國(guó)情的熱處理路線圖，經(jīng)有關(guān)部門(mén)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(duì)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(shí)產(chǎn)權(quán)的高精尖熱處理設(shè)備。