计量手段保障

东轻公司辊底炉炉温均匀性

东北轻合金有限责任公司（即101厂，以下简称东轻公司）是建国初期陈云同志向党中央撰写报告，由毛泽东、朱德、周恩来、刘少奇亲自阅定、签批筹建的中国第一个铝镁合金加工企业，是国家“一五”期间156项重点工程中的2 项。1952年建厂，1956年开工生产。1998年6月改制为国有独资公司，2000年7月划归哈尔滨市管理。2007年9月进入中国铝业公司，成为中国铝业公司铝加工五大基地之一。公司主要生产“天鹅”牌铝、镁及其合金板、带、箔、管、 棒、型、线、粉、材、锻件等产品，广泛应用于航空航天、兵器舰船、石油化工、交通运输、电子轻工等国民经济各领域。

　　六十多年来，东轻公司创造了中国铝加工历史上无数个第一，为国产C919大飞机、第一艘远洋巨轮、核潜艇以及“神舟”系列飞船和“嫦娥一号”等重点工程提供了大量轻合金材料，为我国航空航天、国防军工事业的起步与发展做出了重要贡献，被盛誉为“祖国的银色支柱”、“中国铝镁加工业的摇篮”。公司于1996年通过了ISO9001国际质量体系认证，近年来先后通过军工产品质量体系认证、AS9100、PED压力容器以及中国新时代认证中心的质量管理体系、职业健康安全和环境管理体系认证等。东轻公司曾被授予“国家质量管理奖”、“国家一级企业”、“质量、服务、信誉AAA级品牌”等多项荣誉称号。

　　一、背景情况

　　目前，东轻公司已完成DY用大规模厚板的研制、生产任务，突破DY上、下机翼壁板用7系和2系合金大规模铸锭成型、强变形轧制等关键技术；还相继突破了C919大型客机上机翼壁板蒙皮用7系合金大规格铸锭成型、高强髙韧热处理关键技术，解决下机翼壁板蒙皮用2系合金形变强化关键技术，完成了板材试生产。而东轻公司的辊底式淬火炉在DY批产项目起着重要作用，主要用于2系、6系、7系板材的水平式固溶热处理，能涵盖东轻公司大部分板材。该工业炉为Ⅰ级，炉温均匀性误差精度在国家标准范围内，为保障先进的工艺和关键技术，东轻公司计量检定部门、中厚板厂与研发部门对辊底炉进行炉温均匀性测试、系统精度测试，通过反复调整摸索，以及通过各种计量保障手段最终控制炉温均匀性误差精度在该项目及用户特殊需求内。

　　二、技术措施

　　在对辊底炉系统测试摸索中，东轻公司计量部门对辊底炉进行炉温均匀性测试前相关准备，使其满足测试要求。热电偶是用于工业炉测试用的测温元件，是公司工艺的重要组成部分。目前我国用于工业测试和控温的电偶通常分为两种：易耗普通型热电偶和铠装热电偶。普通热电偶由于绝缘管的易碎或易脱落引起热电极在空气中容易氧化和短路，导致温度输出不准确。我公司现使用的热电偶多数为铠装电偶，铠装电偶因其保护套管多为不锈钢材质，测量端经过高温淬火后不锈钢套管变脆易断，报废后导致成本增高。

　　测试该辊底式淬火炉所使用的进口铠装热电偶，精度高，复现性好，但价格高，使用周期短，且购买周期不确定，对测试带来一定影响，因此在以上不利因素的影响下，公司计量检定部门多方面资料的查找和咨询下使用国外生产的易耗铠缆热电偶来替代上述热电偶，并对易耗型热电偶焊接技术的研究试验，找到了适合公司使用易耗热电偶的焊接方法。

　　易耗铠缆热电偶是由热电极、贴合的绝缘管、金属网状的保护管组成，可以任意长度随意裁剪的热电偶，裁剪后的热电偶需要将热电极的两级焊接才能使用，焊接的质量直接影响热电偶的线性度和误差。所以必须对影响热电偶焊接质量的方法、影响因素进行分析，并对焊接工艺温度、时间、对不同的电偶材料电极、焊球质量控制进行研究。

　　从电弧焊、氩弧焊、气焊、碳粉焊接、盐水焊接等焊接方式和焊接的材料以及焊接的环保等多方面考虑，并通过多次试验，最终采用选用适合公司使用的直流电弧焊接的方法焊接热电偶。直流电弧焊接具有方法简单、操作容易、使用简洁、轻便易学、测量端不易玷污等优势。通过研究试验并掌握了此项焊接技术和焊接方法，熟悉掌握直流焊接机的使用方法、使用范围，使用直流电焊机能试制作不同规格的热电偶。 

　　三、具体成效

    经过焊接试验、论证，依据我国《廉金属热电偶校准规范》进行校准。焊接后的铠缆热电偶经检定校准后进行误差分析，其误差精度符合测试要求。该焊接方法和技术经试验后，已成熟应用，焊接后的铠缆热电偶测温准确，与铠装电偶一样使用方便，且具有成本低、精度高，体积小，易操作，可重复使用等优点，并在使用后由于绝缘管贴合紧密不易脱落，热电极没有暴露在空气中没有发生氧化现象；金属网状保护管具有韧性，不会像不锈钢套管易折断的现象；多次使用过铠缆电偶测量端有氧化现象可以截断或者掉头进行再次焊接后能够重复使用，基于以上铠缆热电偶的特点完全可以替代铠装电偶来进行推广使用。计量检定部门跟踪铠缆热电偶使用者反馈，回访电偶使用测试情况，确保了制作的热电偶在使用中的效果。

　　掌握制作技术后，可随时制作，灵活性强。此项技术为降低东轻公司管控成本，提高工业炉测试效果，为辊底炉工艺试验摸索，起着重要的作用，为7系和2系合金大规模铸锭成型、强变形轧制技术和三级时效热处理等关键技术的实现起着基础保障作用。

　　四、感受体会

　　目前东轻公司已与中国商用飞机公司签署协议，以实现大型客机、支线飞机等国家重大专项机型号铝材应用，更好的实现国际航空新材料的发展，为加快工业调整和转型升级，提升航空航天新材料高端制造业的核心竞争力，具有重大意义，推进了航空产业的大发展。