袁文明

（北京航空材料研究院，北京 100095）

冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)又稱冶金型號(hào)專用標(biāo)準(zhǔn)，是滿足某一型號(hào)系統(tǒng)專用的聯(lián)合企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（其編號(hào)形式為Q/XX，XX為型號(hào)代號(hào)）。可以說(shuō)，型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)是介于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的一種標(biāo)準(zhǔn)，它具有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的性質(zhì)，但又高于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠在整個(gè)型號(hào)系統(tǒng)內(nèi)跨單位和部門(mén)使用。從涵蓋的專業(yè)范圍來(lái)說(shuō)，冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)主要包括材料規(guī)范、熱工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和冶金管理標(biāo)準(zhǔn)，目前發(fā)動(dòng)機(jī)研制中使用的冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)主要以材料規(guī)范為主。

近10年來(lái)，航材院系統(tǒng)地開(kāi)展了渦扇系列三大航空重點(diǎn)型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)的冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化工作，取得了顯著的成效，并積累了豐富的冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化管理經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)資源。到目前為止，共組織制定了近300項(xiàng)冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)各階段研制對(duì)材料標(biāo)準(zhǔn)的需求，為型號(hào)系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

1 冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)

當(dāng)前國(guó)際上標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展迅速，標(biāo)準(zhǔn)的制定方式更加趨向靈活務(wù)實(shí)。其中“自由結(jié)合式標(biāo)準(zhǔn)”就是新動(dòng)向之一。自由結(jié)合式標(biāo)準(zhǔn)是幾個(gè)公司和集團(tuán)自愿結(jié)合共同制定的標(biāo)準(zhǔn)。它的特點(diǎn)是專業(yè)定位準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)制定速度快、滿足用戶需求好等。我國(guó)航空行業(yè)中的冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)與之很相似，但不是自愿的，而是應(yīng)型號(hào)研制需要而產(chǎn)生的。一個(gè)新型號(hào)的武器裝備通常由設(shè)計(jì)所和主機(jī)廠及相關(guān)配套廠共同參與完成，制定統(tǒng)一的型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)和質(zhì)量控制，可以達(dá)到節(jié)省成本，保證原材料質(zhì)量和有利于組織生產(chǎn)的目的。

根據(jù)GJB 6387-2008《武器裝備研制項(xiàng)目專用規(guī)范編寫(xiě)規(guī)定》，冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)屬于武器裝備研制類專用規(guī)范。其中，材料規(guī)范描述材料的性能、形狀和試驗(yàn)要求，針對(duì)重要特殊原材料或半成品（例如新型材料及檢測(cè)技術(shù)等）；工藝規(guī)范描述用于產(chǎn)品或材料制造的專用工藝所需的材料、設(shè)備及加工等的控制要求，針對(duì)重要特殊工藝（例如新型的新工藝技術(shù)等）。根據(jù)冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)動(dòng)機(jī)研制的應(yīng)用情況，制定和實(shí)施冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)主要有以下優(yōu)勢(shì)。

1.1 實(shí)用價(jià)值較高

冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)按材料牌號(hào)、品種、狀態(tài)、性能成系列制定，新材料納標(biāo)速度快，標(biāo)準(zhǔn)系列化程度很高，有利于指導(dǎo)材料研制與生產(chǎn)。因此，冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)具有適用性強(qiáng)、制定周期快、驗(yàn)證充分、滿足設(shè)計(jì)需求好等優(yōu)點(diǎn)。

1.2 促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新

具了解，先進(jìn)材料對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)重量系數(shù)和提高發(fā)動(dòng)機(jī)推重比的貢獻(xiàn)率高達(dá)70%。以新材料、新工藝為標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)象的冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，有利于促進(jìn)對(duì)國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的消化、吸收和再創(chuàng)新，提高了型號(hào)對(duì)新材料、新技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的擁有量。1.3 便于規(guī)范化管理

冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的制定有利于型號(hào)研制系統(tǒng)對(duì)關(guān)鍵和重要新材料制品的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施統(tǒng)一化的技術(shù)狀態(tài)管理，避免“不同單位，使用同種材料，實(shí)行不同標(biāo)準(zhǔn)”的采標(biāo)混亂等問(wèn)題，并有利于建立科學(xué)合理、水平先進(jìn)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)體系平臺(tái)。

2 冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的編制與管理

2.1 冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編制原則

針對(duì)現(xiàn)有材料標(biāo)準(zhǔn)不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)研制需要的，原則上應(yīng)編制型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)確定原則如下。

現(xiàn)有行業(yè)以上標(biāo)準(zhǔn)（GJB、HB、GB等）在牌號(hào)、品種、尺寸規(guī)格、制造工藝、技術(shù)要求等方面不能滿足要求的應(yīng)制定型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)；

現(xiàn)有已定型機(jī)種的型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)在品種、尺寸規(guī)格、供應(yīng)狀態(tài)、技術(shù)指標(biāo)等不能滿足要求的應(yīng)制定型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)；

考慮到技術(shù)狀態(tài)統(tǒng)一管理，涉及材料驗(yàn)收和使用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)協(xié)議等原則上應(yīng)轉(zhuǎn)化為型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編制要求

冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編制要求如下：

滿足設(shè)計(jì)要求：在現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或技術(shù)協(xié)議的基礎(chǔ)上，吸收借鑒國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)與型號(hào)攻關(guān)研究成果，滿足設(shè)計(jì)要求，確保型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性；

滿足適用性要求：應(yīng)結(jié)合型號(hào)研制生產(chǎn)的實(shí)際情況，對(duì)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)重要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證、協(xié)調(diào)，確保型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的可操作性；

滿足規(guī)范化要求：實(shí)行“三統(tǒng)一”原則，即：統(tǒng)一編寫(xiě)、統(tǒng)一審批、統(tǒng)一管理，確保型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范性，并保持與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)文件的協(xié)調(diào)一致性。

冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)起草過(guò)程見(jiàn)圖1。

2.3 冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)管理

目前，冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)起草工作主要由發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)系統(tǒng)各參研單位承擔(dān)；標(biāo)準(zhǔn)的審查和審定由型號(hào)冶金師系統(tǒng)承擔(dān)，并由型號(hào)總設(shè)計(jì)師系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布和實(shí)施；冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)全過(guò)程技術(shù)管理由航空材料標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)負(fù)責(zé)單位組織實(shí)施。型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)管理程序見(jiàn)圖2。

3 冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)在某發(fā)動(dòng)機(jī)研制中的應(yīng)用

自2011年以來(lái)，航材院開(kāi)展了某型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化工作，經(jīng)梳理分析，該新型發(fā)動(dòng)機(jī)主要包括20余種高性能金屬材料、7種先進(jìn)復(fù)合材料、10余種熱噴涂粉末涂層材料。在這些新材料中，金屬材料大部分有企業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但復(fù)合材料、粉末材料等大部分還沒(méi)有形成正式標(biāo)準(zhǔn)，已有的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)存在著多個(gè)版本，技術(shù)內(nèi)容不協(xié)調(diào)。因此新材料采標(biāo)缺口較大，亟待通過(guò)編制冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)加以統(tǒng)一和規(guī)范。該型發(fā)動(dòng)機(jī)冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編制的重點(diǎn)領(lǐng)域如下。

3.1 高溫合金

包括變形高溫合金、鑄造高溫合金、粉末高溫合金3類標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋了發(fā)動(dòng)機(jī)用的主要高溫結(jié)構(gòu)材料，其中變形高溫合金中的低膨脹合金、鑄造高溫合金中的單晶定向材料和金屬間化合物材料（Ni基）、粉末高溫合金中的損傷容限型渦輪盤(pán)材料是發(fā)動(dòng)機(jī)熱端部位使用的核心材料，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)性能指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)有著決定性的影響。

3.2 鈦合金

包括變形鈦合金、鑄造鈦合金兩類標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋發(fā)動(dòng)機(jī)用高溫鈦合金材料，其中變形鈦合金中的高溫阻燃鈦合金、鈦基金屬間化合物和中強(qiáng)度鑄造鈦合金等滿足了發(fā)動(dòng)機(jī)高溫抗燃燒、減重、耐久性等設(shè)計(jì)要求，是發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室、高低壓盤(pán)件、大型機(jī)匣復(fù)雜制件應(yīng)用的關(guān)鍵主干材料。

3.3 復(fù)合材料

包括樹(shù)脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料兩大類標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋發(fā)動(dòng)機(jī)用先進(jìn)復(fù)合材料。其中雙馬樹(shù)脂基復(fù)合材料（BMP系列）、聚酰亞胺樹(shù)脂基復(fù)合材料（QY系列）、高溫陶瓷基復(fù)合材料（SiC）是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣機(jī)匣、外涵機(jī)匣、風(fēng)扇整流葉片及支架、矢量噴口外罩、內(nèi)錐體及收斂調(diào)節(jié)片底板等制件應(yīng)用的重要材料。

3.4 高溫涂層材料

包括防火鈦涂層、熱障涂層等發(fā)動(dòng)機(jī)高溫涂層用粉末材料標(biāo)準(zhǔn)。其中鎳鋁型、鎳鉻鋁釔型、鎳包石墨型、鎳/氮化硼型、鎳鋁鎢型、鈷鉬鉻硅型（T-800型）、氧化鋁/氧化鈦型等粉末，是發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、各級(jí)葉盤(pán)及外環(huán)、蓖齒盤(pán)、封嚴(yán)環(huán)、主噴口、前后擋板、高壓渦輪軸、前軸頸等零部件使用的重要熱噴涂材料。

根據(jù)某型發(fā)動(dòng)機(jī)“在主干結(jié)構(gòu)材料方面選用了較多先進(jìn)材料及新型熱工藝技術(shù)，其研制工作面臨著對(duì)新材料、新工藝標(biāo)準(zhǔn)化的迫切要求”這一需求背景，航材院對(duì)制定冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編制工作方案，提出了冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)管理細(xì)則、編寫(xiě)規(guī)定和編寫(xiě)模版，下達(dá)了冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)編制計(jì)劃，并全過(guò)程組織了冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的起草、審查和報(bào)批工作。

目前某型發(fā)動(dòng)機(jī)已發(fā)布了38項(xiàng)冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，解決了一批核心材料標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的問(wèn)題，其中涵蓋“一盤(pán)兩片”材料（DD6、IC10、FGH96等）和高低壓盤(pán)件、大型機(jī)匣復(fù)雜制件材料（TC17、Ti60、ZTC4等）。該批冶金標(biāo)準(zhǔn)的正式實(shí)施對(duì)保證材料的冶金質(zhì)量和技術(shù)狀態(tài)規(guī)范化管理起到了重要作用，為該發(fā)動(dòng)機(jī)新材料的生產(chǎn)、訂貨和應(yīng)用提供了有力的技術(shù)支持。

4 冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展建議

冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)是型號(hào)采標(biāo)體系中的重要組成部分，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)研制工作具有重要支撐作用。同時(shí)冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的制定規(guī)模，在一定程度上能反映出型號(hào)采用新技術(shù)的含量和創(chuàng)新力度。因此，型號(hào)設(shè)計(jì)師系統(tǒng)應(yīng)對(duì)冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化工作予以高度重視。

在今后的新型發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)研制中，冶金標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建要充分體現(xiàn)關(guān)鍵主干新材料應(yīng)用要求，遵循材料應(yīng)用發(fā)展的規(guī)律，力求做到科學(xué)、合理、協(xié)調(diào)、完整，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)研制各階段對(duì)材料標(biāo)準(zhǔn)的需求，冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展應(yīng)堅(jiān)持以下原則。

統(tǒng)籌規(guī)劃——將材料標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建工作納入型號(hào)研制系統(tǒng)（設(shè)計(jì)師系統(tǒng)、冶金分系統(tǒng)），在開(kāi)展型號(hào)研制的同時(shí)，統(tǒng)籌規(guī)劃、同步開(kāi)展材料及熱工藝標(biāo)準(zhǔn)體系的構(gòu)建；

突出重點(diǎn)——發(fā)動(dòng)機(jī)選用的關(guān)鍵和重要新材料，應(yīng)制定冶金型號(hào)專用標(biāo)準(zhǔn)；成熟、通用材料應(yīng)盡量選用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，不再制定型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)；

分步實(shí)施——根據(jù)材料驗(yàn)證考核結(jié)果和技術(shù)成熟度，按輕重緩急、分批制定冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)各階段研制需求。

冶金型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)型號(hào)具體技術(shù)和產(chǎn)品需求制定的，對(duì)提升裝備質(zhì)量和航空技術(shù)水平具有重要意義。因此，應(yīng)將冶金型號(hào)專用標(biāo)準(zhǔn)納入集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)體系，同時(shí)按集團(tuán)公司標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃要求，逐步將適合的冶金型號(hào)專用標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化和提升為AVIC標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 ■