航空工業中熱處理表面處理的現狀和展望

姜煜霞 孫黎 薛承博

【摘 要】航空工業是一項十分高端的工業項目，也是我國航空事業發展的重要基礎保障。航空工業采用了大量先進的科學技術，運用大量的高強度新材料，同時發展了大量的高新技術。而在航空工業當中，熱處理和表面處理是十分重要的內容，為航空機械的安全和穩定提供了巨大的保障。本文對航空工業中熱處理和表面處理的現狀進行了分析，同時也對其未來的發展趨勢進行了展望。

【關鍵詞】航空工業 熱處理 表面處理 現狀和展望

在航空工業中，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、組織結構等。在航空領域當中，飛機和發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，在大量專家和技術人員的不斷努力下，熱處理和表面處理技術取得了很大的進展，為我國航空事業的發展奠定了良好的基礎。

1航空工業熱處理

1.1熱處理的現狀

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

另一方面，很多先進的熱處理技術得到了廣泛的應用。平均每年新增千臺左右的真空熱處理設備。氮基氣氛熱處理技術的應用范圍不斷擴大。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，已經大面積采用了空氣循環電爐。在鋁合金淬火中有機淬火介質得到了更為深入的應用，有效的降低了畸變和環境污染現象[1]。機關、離子注入等高能束熱處理技術也已經逐漸被應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備。計算機網絡正在被越來越多的應用到航空熱處理車間，極大的提高了航空熱處理的現代化程度。

1.2熱處理的展望

從航空熱處理的現狀來看，未來熱處理的發展趨勢應當主要體現在四個方面，分別為真空熱處理技術、特種可控氣氛熱處理技術、多功能復合化學熱處理技術、以及熱處理清潔生產技術。其中，真空熱處理技術的重點發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、真空熱處理生產線、以及柔性化技術等方面。同時，智能化和自動化技術也將得到極大的提升。特種可控氣氛熱處理的主要發展方向為精密滲碳和精密滲氮技術、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等。多功能復合化學熱處理技術的主要發展方向為在一臺設備或一條生產線中實現優化復合化學熱處理技術。而熱處理清潔生產技術的發展方向主要是增加熱處理清潔生產技術的應用、淘汰一些相對落后的工藝和設備、同時加強對節能減排的重視和管理。

2航空工業表面處理

2.1表面處理的現狀

表面處理也是航空工業中一項必不可少的內容。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，例如電鍍技術、交流微弧氧化技術、表面氧化處理技術、離子注入技術、離子束增強沉積技術、涂層技術、激光淬火技術、激光熔覆技術、離子轟擊技術、等離子滲氮與噴丸處理技術、DLC膜技術、液相沉積技術、表面合金化技術等。針對不同的材料和零件所處位置的不同，這些表面處理技術都能夠取得不同的使用效果。因此，在實際應用中，技術人員會結合實際實際情況和具體要求，采取最為適當的技術，或是幾種技術的組合應用，從而使得飛機上的各個零部件都能夠保持堅固和穩定，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、強度高等優點，非常適合用于飛機的制造[3]。隨著科技的發展，鈦金屬的應用領域正在不斷的擴大，鈦合金的應用條件和應用技術也在不斷的改變。因此，未來一定會出現具有超耐磨性、超塑性、超高強度、耐超高溫的多功能鈦合金材料。同時，航空工業表面處理技術也會隨之產生極大的變化，取得更大的發展和進步。而針對鈦合金的表面處理技術也將會不斷完善，一些先進的技術，例如激光技術、高頻電磁技術、等離子體技術、納米技術等將會逐漸進行有機的結合應用，而一些新技術，例如雙層輝光離子滲金屬技術、加弧輝光離子滲金屬技術等，也將會得到更加深入的研究和發展。而隨著表面處理基礎的進一步發展，未來也將會出現一些耐強摩擦、耐強腐蝕、剛柔適度的高性能材料。為航空事業的發展帶來更大的進步。

3 結語

在航空工業當中，熱處理和表面處理技術已經受到了高度的重視和充分的發展。時至今日，這兩項技術的發展和進步十分可觀，取得了很多令人矚目的成就。但是，二者仍然具有很大的發展空間。隨著科學技術的不斷發展，航空工業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、穩定性等各種性能，為我國航空事業的進一步發展做出巨大的貢獻。

參考文獻：

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

[2]孫楓，王廣生，佟小軍.航空工業中熱處理現狀和發展[J].金屬熱處理，2014，01：58-66.

[3]朱祖昌.熱處理技術發展和熱處理行業市場的分析[J].熱處理，2013，04：11-24.