本文主要介绍了Nadcap ac7102 认证对热处理炉高温测量用热电偶的要求,分析了企业在Nadcap认证过程中常见的不合格项及产生原因,并提出了预防措施;

转包生产作为中国航空工业的经济增长点之一,这些年得到了快速发展。目前,中国航空工业已有几 十家企业开展了或正在洽谈航空产品的转包生产业务。通过转包生产,中国航空工业接触和了解了航空发达国家的技术和管理要求 ,但同时也设置了越来越 多的市场准入条件,Nadcap航空供方特殊过程认证项 目就是准入条件之一。Nadcap认证是一种针对特殊 过程的认证项目,整个Nadcap认证包含很多子项目,AC7102热处理就是其中之一。在热处理Nadcap AC7102认证中,热处理炉的高温测量是一个非常重要的部分[1]。整个高 温测量严格依据标准AMS2750和客户特殊要求执行。到目前为止,AMS2750的最新版本为 E版。在AMS2750E中[2] ,主要对热电偶、仪表校准、热处理炉等级及仪表类型、TUS、SAT五个方面做出了规定。在Nadcap认证过程中,许多公司由于热电偶的使用不恰当,而导致热处理Nadcap认证失败。

一、Nadcap AC7102 认证对高温测量热电偶的要求

航空质量培训中心

1.1 一般要求

热电偶只能在以下标准列出的温度范围内使用

这些标准包括ASTMMNL12[3]表3.1(对受保护热电偶的最高上限温度的推荐)或表3.5(对受保护热敏元 件的最高上限温度的推荐),ASTM E230[4]表6(对受保护热电偶的最高上限温度的建议),ASTM E608[5]

表1(对被包裹的热电偶的最高上限温度的建议),或 其它国家标准或传感器供应商的标准。

1.2 校准

热电偶的校准周期与允许误差如表1所示。传感器应该有合格证,合格证包括标称测量温度值、实际测 量温度值、校准方法和校准温度的修正因子,合格证能 溯源到NIST或其它认可的国家标准。校准方法应依据ASTME220 、ASTM E207 、或其它国家标准。热电偶应当在其工作温度范围之内校准。除了那些依据ASTMMNL12或其它国家标准的在固定点校准的 热电偶 ,其它所有热电偶的校准,其温度间隔都不应超 过250) (140℃)。K型和E型的热电偶用于500) (260℃)以上之后禁止对其再进行校准。禁止使用外插法对高于最高 校准温度和低于最低校准温度的温度校准点的修正因 子进行估算。由经过校准的线圈制成的热电偶可以替代单独的经校准的热电偶来使用。

其校准方法如下:

①长度不超过1000ft(305m)的线圈只在一端采样;长度超过 了1000ft的线圈应当在线圈两端同时采样。如果两 端各自的修正因子都在表1所规定的容差内,就取它们的平均值作为修正因子。

②如果在任一校准温度,采样热电偶的最高与最低读数的差超出规定值(一等 和二等标准热电偶为:1) (0. 6 ℃);SAT测试热电 偶、TUS测试热电偶、控制/监视/记录热电偶和负载热 电偶为2) (1.1℃)),则线圈校准的方法就不适用于超过1000ft(305m)的线圈。

③对于长度超过1000ft的线圈如果不满足以上②的要求,通过以下方法处理后,则可以使用:将线圈分成长度更短的多个线圈,分 短后的线圈的容差满足②的要求或在此线圈上截取制成单个的热电偶,且这些热电偶按表1的要求经过校准并且合格。校准允许的最大线圈长度如表2所示。TUS、SAT用热电偶校准的特殊要求如下:①禁止 校准任何易耗型的廉金属热电偶。②在 500 )(260℃)以下使用的 E型和 K型非易耗型的廉金属 热电偶、J型、N型的非易耗型廉金属热电偶以及所有贵金属热电偶的校准必须依据表1执行。

负载热电偶的特殊要求如下:廉金属负载热电偶的重复校准是禁止的。贵金属热电偶在第一次使用后 的校准频率应为6个月一次。

1.3 重复使用

可以校准的热电偶没有重复使用的限制,这一节要说明的是针对热电偶不能重新校准的情况。分别作 如下说明:

1)只有绝缘层保持完好,包括热端在内的导线没 有被破坏的热电偶,才可以重复使用。如果能剪去变坏的部分(包括 K型和 E型热电偶被暴露在 500 )(260℃)以上的部分),重新制作热端,并且重新校准 热电偶,则热电偶的补修是允许的。如果被补修的热电偶源自一个校准过的线圈,则线圈原来的校准就可以用来替代补修后的重新校准。补修之前已经使用过 的次数应该算入这个热电偶的总的使用次数中。

2)在500) (260℃)以上温度使用过的 K型和E型热电偶可以重复使用,但热电偶的插入深度应大 于或等于以前使用的任何一次插入深度。

3) TUS、SAT测试用热电偶重复使用的特殊要求 如下:如果易耗型廉金属测试热电偶在下述公式中的U没有超过30次,则可以重复使用。对测试热电偶的“一次使用”被定义为对热电偶的一次加热和冷却的 循环。易耗型廉金属测试热电偶在 1800) (980℃)以上只能使用一次。U= 1200) (650℃)以下使用的次数 +1200～1800) (650～980℃)使用次数 ×2。

4) TUS测试用热电偶重复使用的特例:①易耗型 的廉金属 TUS热电偶若满足只在1200) (650℃)以下使用过、有明确标识和在测试间隔期完好的保存或保护,没有损坏(例如:卷曲、过高的湿度、腐蚀等),或 始终安装在受保护的架子上,就可以只在以上 1)和3)的限制下重复使用。②对于安装在架子上并且只在1200) (650 ℃)以下使用的非易耗型的廉金属TUS热电偶,使用寿命不超过90次或3年,二者以先达到者为准。

5)负载热电偶的特殊要求如下:①对于易耗型廉 金属负载热电偶,在≤1200 ) (650 ℃)温度下使用时,最多可以使用30次。在1200) (650℃)以上温度只能使用一次。②对于非易耗型廉金属负载热电偶,应对热电偶的累计使用次数(炉温循环周期)加以 记录。取最多使用次数或最长使用时间先到达者,具体如表3所示。

6)负载热电偶被用做控制热电偶的特殊要求如下:①易耗型热电偶只能使用一次。②非易耗型,按表3的要求执行。