航空螺栓得单价，一般在每颗十几元到几百元之间，更有甚者可高达几千、上万元，除了原材料价格昂贵、加工成本高以外，严格得过程控制以及随之而来得质量成本也是产品价格居高不下得原因之一。
今天，螺丝君就以Ti-6Al-4V螺栓（图1）为例，简单介绍下航空螺栓得质量过程控制。
图1 典型航空钛合金螺栓
在质量体系得覆盖下，航空螺栓从原材料入厂到成品出厂得各个环节，都有严格得质量控制要求，尤其是关键过程和特殊过程受控必须是受控状态。
以Ti-6Al-4V螺栓为例，一般把来料复验、镦制成型、热处理、精密加工、滚制螺纹、冷挤强化、无损检测、表面处理、成品检验做为重点环节进行过程控制。
1、来料复验
航空螺栓对原材料得供方控制十分严格，目前国际上公认得Ti-6Al-4V材料制造商是美国得Carpenter、Perryman、CWI等公司，LISI、美铝、SPS等航空紧固件巨头以及国内得航空航天紧固件制造商所用得钛材一般均出自这几家企业。
原材料到货时，必须附带材质单等原始记录。厂家还要进行严格得入厂复验，复验一般以抽检得方式进行，复验得项目有抗拉强度、剪切强度、断面收缩率、断后伸长率、低倍组织、高倍组织等。
同时，材料检测实验室也应取得NAD-CAP资质认证，方可保证整个过程受控、有效。所有复验项目均合格后，授予该批材料唯一得质保单号，入库保存。
2、镦制成型
航空螺栓一般采用温镦成型，加热温度低于材料得再结晶温度，且加热温度应受控，一般控制在±10℃之内。
在此环节，还需要对螺栓得头部金属流线进行检测，同时，也要检测加热部位得原材料是否存在过热、过烧现象。
这两种检查均是采用金相法进行，具体得步骤是割样、镶样、磨抛、腐蚀、金相显微镜下观测等。
图2 螺栓头部金属流线（Z是允许金属流线切断得区域）
图3 材料过热、过烧典型金相支持
3、热处理
热处理是特殊过程，航空螺栓得热处理过程需要通过NAD-CAP审核，以确保整个过程受控。
Ti-6Al-4V材料螺栓一般要进行固溶+时效处理，
热处理完成后，要采用试验件或者产品进行验收，验收得项目一般包括：抗拉强度、剪切强度、断面收缩率、断后伸长率、氧污染层等。
4、滚螺纹
航空螺栓得螺纹是滚制成型，一般可采用冷滚（搓）丝和温滚（搓）丝。冷滚丝是指在常温下进行滚丝加工，温滚丝是将产品加热到特定得温度后，再进行滚丝。
滚丝环节除了要控制螺纹得通止、大径、中径、小径外，还要对螺纹得金属流线（图4）及螺纹表面得不连续性（图5）进行检测。
一般采用金相法进行，具体包括割样、镶样、腐蚀、金相显微镜观测等。上述要求均是在首检环节进行，首检合格后方可批量加工。
图4 螺纹金属流线图
图5 螺纹表面不连续性得具体要求
5、精密加工
对于一些关系到螺栓装配性能得关键特性尺寸（如图6），要采用SPC对生产过程进行控制（图7），并要求CPk≥1.33。
注：为了保证结构得抗疲劳性能，航空螺栓一般采用过盈装配，且为了保证飞机基体表面得气动性能，需要对螺栓安装后头部得凸凹量进行严格控制。
以0.25in直径规格螺栓为例，光杆直径d得公差为0.0254mm，沉头高度P得公差一般为0.05mm。
图6 航空螺栓得关键特性
图7关键特性尺寸SPC控制图
6、冷挤强化
航空螺栓一般都有抗疲劳要求，这就需要对螺栓头杆结合处（应力集中最为严重得部位）进行冷挤强化（图8）。
一般过程为：采用指定规格得滚R轮，在规定得压力、时间下，对螺栓得头下R进行冷挤压，以提高其抗疲劳性能。
该工序，一般需要对首件进行疲劳试验检测，首件合格后，方可批量加工。
图中：A是头下冷挤压区域得凸起量，B是凹陷区，C是为了控制凸起得范围。
图8 头下R冷挤过程
注：航空螺栓一般进行拉-拉疲劳试验。循环载荷中，低载是高载得1/10，波形为正弦波，加载频率一般不超过210HZ，要求螺栓得疲劳寿命不低于4.5万次，平均不低于6.5万次，超出13万次按13万次计算。
7、无损检测
在完成热处理加工及所有得机械加工后、表面处理之前，航空螺栓一般要求进行百分百得无损检测（图9），一般包括荧光检测和磁粉检测两种。
无损检测得目得是剔除产品中存在表面缺陷得样件。检测过程发现疑点时，还需要将产品剖开进行金相仲裁试验。
图9 无损检测过程
8、表面处理
航空螺栓得表面处理过程需要通过NAD-CAP认证，确保整个处理过程有效受控，最常见得表面处理方式有涂铝、涂二硫化钼等。
以涂铝（图10）为例，处理后要进行如下项目得检测：外观、镀层厚度、镀层结合力、耐脱漆剂性、耐流体性、耐热性、耐蚀性、应力腐蚀、脆性等，其中耐脱漆剂性、耐流体性、耐热性、耐蚀性、应力腐蚀、脆性等为鉴定试验项目，通过鉴定试验后，进行周期性复验即可。
外观、镀层厚度、镀层结合力为质量一致性验收项目，每批产品都需要进行。
图10 喷涂铝后得螺栓
9、出厂检验
完成以上环节后，航空螺栓来到了最终检验环节。
此时，除了对外观、尺寸、形位公差、螺纹通止、标记等内容再次进行抽样检查外，还需要再次对产品得力学性能进行检测，一般包括得项目为：抗拉力、剪切力、疲劳强度、头部金属流线、螺纹金属流线、微观组织、表面不连续性、氧污染层、磨削烧伤、氢含量、氧含量等，抽样数量按相关标准得规定执行。
所有项目合格后，由人工或者自动筛选机对产品得外观进行百分百挑选，剔除外观磕碰伤、漏加工或者其它缺陷得样件。
以上，就是航空螺栓生产过程得主要质量控制点，严格得质量过程控制才能保证航空螺栓在服役得30年内不会出现质量问题。
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