CQI-9 培训

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上海通用汽车有限公司,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上海通用汽车有限公司,*,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,1,CQI-9,特殊过程,热处理系统审核,(HTSA),2024/9/16,上海通用汽车有限公司,2,CQI-9,特殊过程：,热处理系统审核（,HTSA,）,一、,CQI-9,的背景和目标,二、常见失效模式和案例分析,三、如何建立有效的热处理过程控制,四、,CQI-9,评审的要求和正确的做法,五、压铸模具钢及其热处理,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,3,一、,CQI-9,的背景,热处理系统评估程序,CQI-9,是,AIAG,（美国汽车工业行动集团）于,2006,年开发的，是,AIAG,发布的一个关于热处理体系的定位和规定的共识。热处理系统审核（,HTSA,）是客户和产品标准的补充，用来衡量供应商是否有能力满足审核要求。,证明有能力始终提供能够满足客户和应用要求的产品，,通过有效的应用该审核系统提高客户满意度，包括系统的持续改进。,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,4,热处理系统审核目标,HTSA,的目标是发展一个能提供持续改进、强调缺陷预防、减少供应链差异和浪费的热处理管理体系。,HTSA,与国际公认的质量管理体系和适用于客户的特定要求一起规定了热处理工艺管理体系的基本要求。,HTSA,的目的是为汽车生产和服务机构提供一个热处理管理体系普遍方法。,我们的目标是帮助供应商建立有效的热处理过程控制和体系，减少供应商在客户处发生批量性的质量事故。,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,5,热处理系统审核的程序,1.,取得,CQI,9,特殊过程的副本：,AIAG,热处理系统审核指南。,2.,根据,CQI,9,特殊过程查明所有热处理工序：热处理系统审核指南运用。在,HTSA,第一页记录这些工序。,3.,确定符合程度，完成,HTSA,。,1-3,部分应首先完成并独立于其它工作审核。每次审核需要进行一项工作审核（第,4,部分）。,4.,针对每个“不满意”项目确定整改方案，包括根本原因分析和相应的行动计划。行动计划的记录包括确认均要保留。,5.,审核应每年进行一次，除非客户有其它特别的规定。,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,6,常见热处理工艺和过程表,过程表,1,钢的热处理,渗碳淬火,气体碳氮共渗,碳矫正,等温淬火,淬火,回火,沉淀硬化时效,过程表,2,钢的热处理,渗氮（气体）,铁素体碳氮共渗（气体或盐浴）,过程表,3,铝的热处理,过程表,4,感应热处理,钎焊和烧结也可作参考,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,7,一般热处理工艺路线安排,1,、落料锻造正火 机加工 渗碳淬火,+,低温回火磨削,2,、落料锻造正火 机加工 感应淬火,+,低温回火 磨削,3,、落料锻造 球化退火机加工 淬火,+,中温回火,/,低温回火 磨削,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,8,二、,常见热处理失效模式,温度过高,温度过低,淬火不足,回火不当,回火延时过长,漏热处理,不合格品控制不当,原材料使用不当,氢脆,未满炉试制,热处理设备不当,感应淬火参数不当,感应线圈设计不当,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,9,热处理为什么是特殊过程？,热处理不同于尺寸不合格，如果,一个螺栓太长，不能装配；,一个螺栓太短，也不能装配；,一个零件漏冲孔，也不能装配；,一个零件孔太小，也不能装配；,一个螺栓漏热处理或者热处理不当，,装配时不一定能发现；,不能在其预期寿命内实现其功能；,导致早期疲劳失效；,反复热处理其疲劳寿命会缩短。,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,10,热处理失效案例分析,传动轴三销轴失效,失效模式：道路试验中三销轴断裂,失效的根本原因：热处理温度失控,措施和经验教训：热处理过程中增加超温保护和报警，控制面板或程序需要锁定,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,11,轮毂螺母断裂,失效模式：返修线上发现轮毂螺母有裂纹,失效的根本原因：回火温度过低或未回火，螺母硬度偏高,措施和经验教训：严格控制回火温度，调质是淬火加高温回火，回火后硬度要和淬火后硬度比较，回火硬度必须比淬火低,1-3HRC,。,降低温度可以控制热变形，但必须能保证达到零件应有的性能和强度。,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,12,螺栓断裂,失效模式：装配过程中螺栓断裂,失效的根本原因：,a.,热处理温度不均匀，硬度低，抗拉强度低。,b.,螺栓装炉量过大，是部分螺栓达不到加热温度。,措施和经验教训：,a.,加热到温后并使温度均匀化后再进行保温，每年进行温度均匀化测定,b.,控制装炉量，增加自动称重装置,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,13,气门锁片失效,失效模式：强化道路试验中气门锁片断裂,失效的根本原因：气门锁片热处理不均匀，局部表面硬度低，心部硬度高，渗碳硬化层深度局部过深，过渡区的金相组织中碳马氏体中出现了使晶界弱化网状屈氏体和较粗大的铁素体，是造成断裂的主要原因,措施和经验教训：渗碳过程中温度和碳势要充分均匀化,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,14,油底壳螺栓断裂，扭矩未到,失效模式：装配过程中,10.9,级油底壳螺栓断裂,失效的根本原因：螺栓漏热处理，未调质,措施和经验教训：识别可能卡料和滞料的风险点，散落件一律作不合格品报废，表面处理前增加对未热处理螺栓的筛选,正常金相组织：,回火索氏体,500X,未调质金相组织：,铁素体,+,碳化物,200X,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,15,变速箱半轴齿轮失效,失效模式：道路试验中半轴齿轮断裂,失效的根本原因：热处理不满炉，硬度低,措施和经验教训：严格按照满炉试验的程序设定过程参数。,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,16,同步器齿壳表面出现氧化层,失效模式：同步器齿壳表面出现氧化层,失效的根本原因：采用井式炉软氮化处理，淬火前工件取出在空气中被氧化,措施和经验教训：井式炉已基本淘汰，应采用多用炉，在炉子里面直接淬火,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,17,变速箱驱动半轴失效,失效模式：强化道路试验中半轴在花键处断裂,失效的根本原因：感应淬火参数不当或线圈设计不当,措施和经验教训：调整感应淬火参数或重新设计线圈，使花键键槽能部分淬硬,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,18,垫圈氢脆,失效模式：垫圈安装后发生断裂,失效的根本原因：表面处理过程中酸洗不当，有氢元素进入,措施和经验教训：严格控制回火过程，并采用恰当的表面处理工艺，控制清洗过程。,热处理失效案例分析,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,19,缺陷描述：,GME,在德国的一家紧固件供应商（二级）生产的座椅骨架螺栓， 强度,10.9,级，硬度,35 HRC-45 HRC,，,采用镀锌工艺，螺栓发生氢脆断裂。,根本原因：,螺栓在镀锌过程中经过两次酸洗，增加了双重风险；,螺栓在镀锌后没有经过去氢处理的工序,(,强度,10.9,级以上螺栓必须有去氢处理的工序,),；,螺栓去氢处理后没有进行氢脆试验,(,强度,10.9,级以上螺栓去氢处理后必须进行氢脆试验,),。,经验教训：,螺栓表面处理过程中最多只能进行一次酸洗，不允许进行两次以上的酸洗；,强度,10.9,级以上或者硬度,35 HRC,以上的螺栓必须进行去氢处理的工序，去氢处理过程可参照,SAE AMS 2759/9 Section 3.3.3.1,；,强度,10.9,级以上或者硬度,35 HRC,以上的螺栓在去氢处理后必须进行氢脆试验，试验方法可参照,GMW 3044,以及,SAE/USCAR-7,。,GME,热处理批量性质量事故的经验教训,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,20,三、如何建立有效的热处理过程控制？,A. CQI-9,的,1-3,部分的评审要素规定了正确的热处理过程控制方法：,管理职责和质量计划,现场和材料处理责任,设备,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,21,B. CQI-9,的,4,个过程表则结合,1-3,部分的评审要素规定了测试仪器设备以及频次：,过程和测试设备,高温测量仪器,过程监控频次,在制品和成品测试频次,淬火和淬火油的测试频次,同时，过程表为检查工艺控制参数和零件指定了工艺参数和测试频率的公差。,三、如何建立有效的热处理过程控制？,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,22,四、,CQI-9,的评审要求,I,、管理职责和质量计划,现场要有全职的有资质的热处理人员，,5,年以上工作经验；,热处理过程要实施,APQP,；,PFMEA,及时最新并反映当前过程；,控制计划及时更新并反映当前状况；,有热处理相关和参考的规范；,所有过程都有书面工艺规范；,设备开始使用，重新部署或大修后要有能力研究，包括产能分析和是否能满足客户的性能要求；,随着时间的推移，热处理人员要进行数据收集和分析并对数据作出反应，防止产品缺陷的发生；,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,23,四、,CQI-9,的评审要求,I,、管理职责和质量计划,管理人员需要每,24,小时检查一次热处理监控系统并记录，努力发现失控情况或警报情况；,最少每年用,AIAG HTSA,进行内部审核；,要有适当的程序授权返工并有记录；,质量部要评审和处理客户和内部的关注；,在,HTSA,范围内确定的每一热处理工艺都应规定一个持续改进过程，该过程应包括质量和产量的持续改进；,质量经理负责批准授权适当人员对隔离产品进行处置；,热处理人员要有包括全部热处理工艺的操作说明书，说明书包括可能出现的紧急情况,(,如停电,),，设备启动，设备关闭，产品隔离，产品检验以及通用操作程序等所有步骤；,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,24,四、,CQI-9,的评审要求,I,、管理职责和质量计划,应为员工提供所有的热处理操作培训，表示员工培训的证据必须保留并审核培训的成效。,要有一个责任人来确保所有主要的管理和监督功能都是由有资格的人来执行；,要有预防性维护计划以及使用维护资料来形成预防性维护计划；,热处理人员要列出一份关键备件清单，并保证这些备件能最低限度地减小生产中断。,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,25,四、,CQI-9,的评审要求,II,、现场和材料处理责任,工厂能保证输入接收系统的数据与顾客货运单据上的信息相符合；,产品需明确标识和隔离，严格划分热前和热后区域；,过程需具备产品批次的可溯性；,要有足够的程序防止不合格品流入生产系统；,要对热处理过程中的卡料和滞料环节进行风险识别，减少混料的风险；,容器或料箱中不能有异物，防止混料；,规定装炉量，并记录和控制；,操作工要接受设备紧急状况下,(,如停电,),，材料的搬运，遏制措施和产品隔离方面的培训；,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,26,热处理生产线,热前为绿色料箱,热后为淡红色料箱,热前和热后区域的划分,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,27,开放式的通道，容易滞料,通道封闭，不会滞料,识别卡料和滞料环节,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,28,四、,CQI-9,的评审要求,II,、现场和材料处理责任,搬运，储藏和包装中能保证不损害产品的质量，需评审热处理炉装卸系统、加工和搬运过程的产品损坏的风险；,工厂的清洁、现场管理、环境和工作条件有益质量改进；,零件表面无影响热处理的有害物质；,对淬火系统,(,温度,/,液面高度,/,搅拌,/,淬火液浓度,/,冷却曲线,),进行监测、记录和控制；,可溶性油或其他防锈物质受监控,；,过程控制参数,(,温度,/,碳势,/,气体流量等,),按照过程表中规定的频率监控；,过程中和终检,(,硬度,/,硬化层深度,/,金相组织等,),按照过程表中规定的频率监控；,定期验证产品检测设备,(,布洛维硬度计,/,显微硬度计,),2024/9/16,上海通用汽车有限公司,29,四、,CQI-9,的评审要求,III,、设备,热处理炉、发生器和淬火系统有合适的过程控制及设备，如，温度、碳势，气体流量,(,甲醇和丙烷以及氮气保护等,),、淬火监控系统包括搅拌、温度控制和淬火油分析等；,加工设备需要校验或验证，包括热电偶，红外测温仪，各种仪表，流量计和温度准确性,(SAT),的校验；,热电偶和保护管按照过程表规定检修或更换；,每年或大修后进行温度均匀性,(TUS),测定，参照,AMS2750,(Aerospace Material Specification),；,控制炉温的热电偶的检测值和设定值之间的差异需符合过程表中的要求，,SAT,允许的最大误差范围是,+/-5,；,要有热处理过程和设备报警装置的清单，至少每季度一次、或者修理后对报警装置进行验证并有书面记录；,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,30,四、,CQI-9,的评审要求,III,、设备,炉内气氛连续监控，自动控制并记录；,当气氛的备用验证方法,(,定碳片,/,三气分析仪,/,露点分析仪,),和主要控制方法,(,氧探头,/,碳势,/,露点读数,),不符或超出范围时，需重新设定碳势和原方法的一致；,炉子的所有氨气管线需配备快速切断装置或一个三阀自动防故障排气系统；,紧固件和小的金属件等在热处理不需通氨气的其他零件前，热处理炉要进行至少,3,小时的氧化燃烧；,所有气氛热处理炉都要有各种气体的流量范围或流量表；,对螺纹紧固件，网带炉的淬火炉末端都装有玻璃观察窗口和红外线高温测试仪；,奥氏体化盐浴炉中盐的成分需监控；,对淬火介质进行定期分析；,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,31,多用炉或箱式炉,如：爱锡林、易普森,多用炉渗碳淬火示意图,热处理设备,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,32,连续炉或网带炉,如：台湾三永，台湾迦南,热处理设备,感应淬火线圈,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,33,氧探头,过程测量元器件,流量计,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,34,三气分析仪,碳势分析,定碳片燃烧称重法,露点分析仪,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,35,温度均匀性测定,5,8,6,7,2,4,3,1,9,多用炉采用九点测温,网带炉根据网带的宽度 采用两点或三点并排测温,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,36,四、,CQI-9,的评审要求,III,、设备,(,适用于感应淬火,),控制零件的定位；,控制零件的功率和能量；,有线圈管理系统，有备用线圈，控制淬火压力；,淬火系统必须自动控制，不允许手工淬火；,每一批零件感应热处理要进行首件检验。,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,37,四、,CQI-9,的评审要求,IV,、岗位审核,(,针对指定零件,),合同评审、,APQP,、,PFMEA,、控制计划等由有能力有资质的人来完成；,工厂具有来自顾客的零件规范；,车间的流转单满足了客户的追溯要求；,在整个热处理过程中保持材料的标识,(,零件号，批次号，热处理炉号，合同号等,),；,有进货检验的书面记录；,识别装料和堆放要求；,采用正确的工艺参数或规范；,明确产品的检验要求，如测试方法，测试频次和数量和样本的选择；,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,38,四、,CQI-9,的评审要求,IV,、岗位审核,(,针对指定零件,),相关过程步骤已经签字确认并受控；,APQP,中的检验过程和步骤已经明确；,返工等额外的操作步骤已经得到授权或客户的同意；,管理规范明确是否允许返工；,零件或料箱没有异物或者杂质；,零件包装要求已明确；,零件的包装是否能最大限度地减少混料；,零件被正确地标识,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,39,CQI-9,评审后的期望,通过,CQI-9,评审，要求热处理供应商：,识别可能导致失效的产品特性和过程特性,识别各种失效模式，不断更新,PFMEA,和控制计划；,将评审中要求的控制点全部写入控制计划进行日常监控；,加强过程控制以达到最佳的控制方法。,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,40,五、压铸模具钢及其热处理,圆钢、方钢、棒材,压铸,模具钢,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,41,生产参数的质量,最终用户,模具的表现是团队合作的结果,设计和加工的质量,模具制造商,热处理的质量,热处理商,模具钢的选择,熔炼的质量和可重复性,模具钢供应时的组织质量,热机械加工的质量,钢铁制造商,压铸模具质量取决于四个主要参与者,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,42,压铸模具的失效模式,热疲劳龟裂,开裂,冲蚀,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,43,压铸模具失效的原因,韧性,热传导率,屈服强度,热疲劳龟裂,耐磨性,冲蚀,开裂,韧性,模具设计,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,44,微观组织直接依赖于冷却速率。,内部比表层的冷却速率低。,韧性依赖于微观组织,热处理是压铸模具制造中不可缺少的重要工序。热处理目的是通过加热和冷却的方法，改变钢的组织，提高硬度、韧性等力学性能。,热处理对压铸模具的质量和使用寿命都有重要的影响。,压铸模具钢的微观组织与韧性,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,45,铬系热作模具钢的一般热处理过程,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,46,钢的退火，就是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。退火的实质是将钢加热奥氏体化后进行珠光体型转变。退火组织是接近平衡状态的组织。,钢的回火就是钢淬硬后，再加热到低于,A,c1,以下的某一温度，保温一定的时间，然后冷却到室温的热处理工艺。,压铸模具要求具有高的强度和好的韧性，并且要有高的抗回火性，所以压铸模具都要进行高温回火，一般在,500,650,回火。,压铸模具钢一次回火无法完全消除残余奥氏体，也无法充分硬化，故须进行,2,3,次回火。,压铸模具,钢的退火和回火,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,47,NADCA,207 5%,铬,模具钢,(,退火态,),用,微观组织,(,退火态,),- NADCA,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,48,冷却速率,: 30 C/min,冷却速率,: 55 C/min,冷却速率,: 6 C/min,冷却速率,: 12 C/min,(X500),淬火后,回火后,淬火和回火后的热处理组织,:,(X500),差,!,好,!,微观组织与淬火冷却速率,2024/9/16,上海通用汽车有限公司,49,谢谢大家,!,Q&A,