摘 要：针对长 984mm 宽 49mm 高 19.5mm 的高精度多孔

盒体零件的孔板流量计特征，制定了一个新型的工艺路线，从材料的选型，夹具的改善，垫铁的制作，热处理的时效，粗精流量计的结合，不仅使该零件快捷高效的装夹，而且达到设计高精度要求，增进了工艺水平，积累了流量计经验。

一、工件结构特点及传统工艺方案 

  该零件长 984mm 宽度 49mm，高度 19.5mm，上面有几百个螺纹孔。其中 22 个孔有精度要求Φ5±0.08mm 较前个孔与zui后一个孔间距精度要求在+0.08mm 的销钉定位孔，零件较长，产品重量有要求以及需要安装焊接芯片等结构特点。传统流量计工艺方案如图 1 所示。

 

 

1．材料 

  LF6 或者6063合金铝。 

2．装夹 

  压板装夹，缺点：每次孔板流量计一面装夹一次，零件较长压板数量需求较多，拆装比较麻烦，变形量大。 

3．热处理 

  退火消除内应力，减少变形，在材料毛坯流量计前进行退火热处理。 

4．数控铣流量计 

  一次流量计成形，没有分粗精流量计。 

5．校平 

  全部工序流量计完zui后一次校平。采用以上传统流量计零件变形量比较大，相邻两孔可以达到精度要求，但是较前个与zui后几个孔间距，用三坐标实测相差 0.2~0.5mm 之间，远超于实际产品所需精度，并且流量计耗时长，装夹繁琐，不利于批量生产。 

二、工艺方案设计及装夹方式变换 

1．材料 

  以往采用 LF6 和 6063 合金铝孔板流量计，热处理后强度小，流量计后材料变形大，卸下来后工件经常成拱形状。LF6 与6063铝板的主要成分是镁和硅，7075铝板的主要成分是锌，根据分析与试验zui终选择 7075 铝板。 

2．装夹 

  原先采用压板装夹，孔板流量计一步骤压一次。流量计过程中反复交替压板位置，每次装夹耗时长。改进装夹方法，采用虎钳装夹，将三个同样型号虎钳，按实际所需间距安装在机床上，用百分表校正，使其误差小于 0.02mm，安装如图 2 所示。

 

 

3．工装垫铁制作 

  将工件露出zui大尺寸，以及工件孔板流量计工序，设计制作了带有台阶，并且每一工序都可以使用，使其减少装夹时间，材料变形减小。 

4．热处理 

  以往采用一次热处理，在材料毛坯时采用退火，降低硬度，改善切削流量计性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。经常材料孔板流量计完后，材料内应力还是促使材料变形。所以采用三次热处理，工件毛坯状时，采用退火热处理，去除材料内应力。粗流量计完后将工件校平后，放置热处理炉中 240 度时效 24h。精流量计完后，校平工件，采用同样时效方式将工件热处理。 

5．流量计方式 

  以往采用一次流量计成形，工件余量多切削变形大，工件在孔板流量计第二面时装夹不容易敲平，变形量大，极易超差。改进后每个面先粗流量计留 0.5mm 余量，采用先粗流量计后精流量计的工序安排，粗流量计与精流量计中间加一道校平与热处理工序，从而使得材料流量计切削量少，工件变形小，校平后容易装夹，热处理去除内应力，使其变形量小。 

三、实施效果 

  首先，缩短了更换压板所消耗的时间，减少了重复定位的调整时间；其次，通过优化工装设计，比电位并不是越低越好，过低会引起油漆涂层剥落反而破坏船壳防腐系统； 在 A-B 段，参比电位在+10~+200mV，如果为新船或坞修后，低于+200mV 属正常现象，可以暂时关闭设备注意观察；在 B-C 段，因已接近腐蚀边缘，应保持设备常开；随着防腐能力的下降、参比电位升高，进入 C-D 段ICCP 开始放电，当高于+300 mV 时，说明腐蚀已较重，应查明原因；当进入淡水区域时，参比电位可能会远高于正常值（可达 450 mV），输出电压到zui大但电流却很小，这是由于淡水的导电性较差造成的，建议在淡水内关闭。以上数值各船可能要求不同，但这几个阶段都存在，主管人员应熟悉本船具体要求。日常应注意对比各参比电极的参比电位，如果偏差较大，可能单个辅助阳极存在故障。应每季度或怀疑参比电位异常时，用手提参比电极校对，测量时应至少选择船艏、船艉和参比电极的位置，但应避免靠近辅助阳极，因补偿电流会影响测量的准确性。 

（3）定期检查辅助阳极 

  根据实船经验，建议除按说明书要求进行常规测试外，还应对单个辅助阳极的放电情况进行检查，可如下操作：预对某一辅助阳极进行检查，先取下其它辅助阳极的融断器（如图 2 中 FA1、FA2，因辅助阳极没有转换开关，取下融断器较方便），转换到手动模式，缓慢增加放电电压，观察电压电流变化，如果电压始终接近 0，而电流较大，说明与船壳短路（因设备特性，船舶在海水中，辅助阳极及电缆与船体的绝缘值接近 0，无法用普通万用表判断是否短路）；如果放电电压、电流同步增长，可以确认辅助阳极、接线端子及电缆正常，同时观察同侧参比电位是否同步降低，以判断参比电极状况；按以上步骤检测其它辅助阳极，应注意放电电流不能超过单个辅助阳极的 85%。类似本起案例的情况在检查中就能及早发现。电极接线盒进水的情况时有发生，因其一般在双层底舱，不方便日常检查，条件允许时可加装浸水继电器接入机舱报警系统，以在进水时能及早发现。 

（4）坞修时的管理 

  做好电极的保护措施。上坞后应关闭阴极保护，并严禁对参比电极、辅助阳极和绝缘屏蔽层进行喷砂、打磨作业，电极表面附着物应用软刷清洁，如本船辅助阳极表面是一层0.01mm 厚的钛导层，作业期间需认真做好防护；电极表面不能刷油漆，辅助阳极的绝缘屏蔽层可以刷防污漆，出坞前切记清除电极保护物。绝缘屏蔽层的特性。为使补偿电流传送到较远的船壳处，防止辅助阳极附近过保护，远处欠保护，在辅助阳极的外围涂有绝缘屏蔽层；绝缘屏蔽层的材质、面积、厚度是和辅助阳极材质、补偿电流大小相对应的，不能随意改变。 测量电极绝缘。因出坞后难以测量和修理，应利用上坞时机，拆除控制箱内参比电极接线和辅助阳极融断器，测量电极与船体的绝缘，正常应均大于 1MΩ。 检查电极密封情况。上坞期间应检查参比电极和辅助阳极安装座的密封情况，必要时进行水压试验或气密实验，出坞后就难以检查和修理了；当在电极附近作业时，应考虑到是否会对船壳形成较大应力，造成凹形座变形漏水。 出坞后的管理。建议出坞后先停用设备 10~30d，待油漆完全固化后再启用。 

（5）电焊作业时的注意事项 

  当在船体进行电焊作业时，会造成船体电位剧烈变化，引发 ICCP 工作不稳定甚至损坏，建议暂时关闭；对舵系、艉轴、螺旋桨进行电焊作业时，如果电流回路经过接地装置，建议另外搭建临时回路，防止电焊电流过大损坏接地装置。 

（6）建立记录表，分析数据变化。

  对船舶状态（航行、锚泊）、海水温度、参比电位、放电电压、放电电流及（1）、（2）、（3）、（4）中的项目进行记录、分析，掌握船壳腐蚀情况；提供表 1 供参考，手持式参比电极的测量值可记入备注，艉轴与船体的电位差应在航行时测量，可由值班人员记入《轮机日志》。