在航空航天用超弹性合金精密冲压车间,操作员李明正对着检测台上一批轻微翘曲的环形件摇头。这些用于航天器密封组件的超弹性合金零件,在冲压成形后出现0.12-0.15mm的回弹变形,超出设计公差范围。技术主管张工指着扫描电镜图像解释:“合金中β相分布不均导致应变恢复量差异,这是回弹超差的根本原因。”车间统计显示,当月因回弹变形导致的返修率高达24%,严重影响交付周期。

技术团队在真空热处理炉区展开工艺验证:首先将固溶处理温度从原工艺的850±10℃调整至815±5℃,通过降低奥氏体稳定化程度来调控相变临界应力;其次在淬火环节引入阶梯冷却法,先用氦气喷淋实现800℃/s的急冷速率,在Ms点以上转为液氮雾冷却。为解决晶粒尺寸波动问题,我们在上料辊道加装激光超声检测仪,实时监测每批次材料的晶粒度,将波动范围从原国标6-8级收紧至7.0-7.5级。最关键的改进是在时效处理阶段采用双级时效:先在350℃保温2小时使NiTi相析出,再在450℃处理30分钟调整析出相形貌,这个过程中通过电阻率监测仪捕捉R相变信号,精准控制相变序列。

工艺升级后,首批试制的200件密封环经三坐标检测显示,回弹变形量稳定控制在0.05mm以内。车间质量看板上的直方图清晰展现着变化:CPK值从0.82提升至1.67,单件热处理能耗降低18%。正在操作新式真空炉的王师傅特别提到:“现在通过炉膛侧面的观察窗能看到工件表面色泽均匀,不像以前经常出现明暗条纹。”目前该工艺已固化到MES系统,通过扫描工件二维码自动调用对应热处理曲线,为后续承担的卫星减震组件批量订单奠定了技术基础。
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