航空发动机被称为现代工业“皇冠上的明珠”，是推动尖端技术发展的引擎。航空用高温合金紧固件是航空发动机的重要连接件，主要用于航空发动机转子与传动系统、机匣级间等关键部位连接，且需经受高温、抗拉、抗剪、疲劳、振动等极端复杂的应用场景考验，必须具有高强度、耐高温、抗疲劳、耐腐蚀、高可靠性等综合性能。随着我国国产大飞机放量生产，多品种、多规格的高温合金紧固件需求量越来越大，高温合金紧固件产品质量和稳定性则对飞机的长期安全服役具有极其重要的影响。

我国航空用高温合金紧固件产品质量现状

国外航空紧固件产业起步早，精细化及专业化程度高。美国ARCONIC集团、法国LISI集团等知名企业采用超精密加工、近净成形等技术，从正向设计到紧固件制造各环节系统化、集成化、智能化和标准化，产品质量稳定性好，几乎垄断全球航空紧固件市场大部分份额。高温合金紧固件选材主要有GH4169、GH6159、GH4738、GH2132等牌号，强度经历了由低到高的发展历程，从900MPa到1 300MPa再到1 800MPa，以满足航空发动机对不同强度级别紧固件的要求。我国航空工业起步较晚，在国家政策大力支持下，高温合金紧固件研发、生产制造已达到标准与应用要求，摆脱了长期依赖进口的不利局面，但与国外先进制造企业相比仍有一定差距，尤其在1 600MPa以上的高强度或超高强度高温合金紧固件应用占比较少。在面对国家高质量发展战略、新质生产力发展战略以及国防现代化对装备高稳定、高精度技术要求还存在差距：高温合金棒丝材产品质量需提升，包括牌号规格种类、冶金质量及批次稳定性；紧固件制造稳定性需提高，加工数据离散，紧固件智能化精密成型技术、复杂形状紧固件成型技术、在线监测技术等智能化程度低；新型紧固件自主开发能力不足，如高锁螺母、自锁防松螺母等工艺技术成熟度需加强。

产品质量分级评价模型与方法比对研究

GB/T 12707-1991《工业产品质量分等导则》将产品质量水平分为合格品、一等品和优等品，是产品质量分级概念的应用。

1.钢铁产品质量能力分级评价依据T/CISA 008.1-2019《钢铁产品质量能力分级规范第1部分:通则》及T/CISA 008.2-2019《钢铁产品质量能力分级规范第2部分:船体结构用钢板》标准，钢铁产品质量能力分级建立“价值函数、工序评价、质量遗传”的数学模型，综合考核企业的产线技术装备能力、产品技术指标冗余度、实物应用性能等全流程要素，最终对特定生产线类别和特定产品的质量能力形成量化评价结论。钢铁产品质量能力分级评价指标按照层次分析法逐级分解，如一级评价指标包含装备技术能力、产品认证及供货能力、研发质检能力、产品批量统计数据、实物抽检数据。每个一级指标下包含若干二级评价指标，如产线装备技术能力中可涵盖熔铸产线、热处理系统、加工系统、辅助生产配套系统、在线检测等具体的评价指标；研发及质检能力包括研发部门情况、知识产权及科技奖励、人力配置、实验室条件、检测资源等；产品批量统计数据包括成分、性能、尺寸等稳定性指标以及均值水平等。钢铁产品质量能力分级评价侧重于评判企业产品及其生产线的装备、技术能力等级，以满足用户在供应商选择、采购中对企业产品内在质量的差异化评估需求。

2.建材产品质量分级评价建筑材料产品质量对于建筑工程至关重要，它直接影响建筑工程的质量、安全性和使用寿命。对比T/CBMF 208.1—2022《建材产品质量能力分级规范 第1部分：通则》及T/CBMF 208.2—2022《建材产品质量能力分级规范 第2部分：水泥》等标准，该系列标准与钢铁产品质量能力分级评价模型方法一致，主要评判建材产品质量及企业产品生产线装备、技术的能力等级。GB 8624《建筑材料及制品燃烧性能分级》及T/CECS 10052-2019《绿色建材评价 镁质装饰材料》等标准，从建材燃烧性能、绿色性能等产品性能维度提出质量等级差异化要求。如绿色性能包括资源、能源、环境、品质4个属性，等级分为一星级、二星级、三星级，评价在全生命周期内，资源、能源消耗少、生态环境影响小的建材产品。由此可以看出，建材产品质量分级侧重于对产品使用性能、安全性能、环境影响等多种性能指标提出差异化等级评价，保证产品满足安全性、可靠性等应用要求。

3.有色金属产品质量分级评价依据T/CNIA 0134-2022《有色金属加工产品质量分级评价 通则》、T/CNIA 0135-2022《有色金属加工产品质量分级评价 航空用铝合金板材》、T/CNIA 0126-2021《有色金属加工产品质量分级评价 镍钴锰酸锂》等多项团体标准，有色金属加工产品质量评价模型及指标体系分为三级：一级指标包括产品质量、工艺控制以及质量保证；产品质量下设二级指标又分为产品基础性能、应用性能，工艺控制的二级指标包括原材料、工艺过程以及过程稳定性，质量保证的二级指标包括人员、设备和管理要求；三级指标及参考值等级划分依据现行发布标准，综合评价结果从高到低为AAA、AA、A。

4.其他工业产品质量分级评价北京社会企业质量协会发布T/BJEQ 003-2021《产品质量等级标准分级导则》，该标准对产品质量划分3个等级，包括：优等品，对标国际标准和国外先进标准；一等品，对标国家标准、行业标准和地方标准，且不属于第一层次优等品类型；合格品，对应团体标准、企业标准和其他标准，且不属于第一、第二层次优等品和一等品类型标准的。该标准中通过对比企业采用国际标准、国外先进标准、国家标准、行业标准和地方标准的情况，来反映该企业产品在行业、地区和企业间横向和纵向的比较结果，该产品质量等级分级不是对产品质量进行实际等级划分，所分级别不用于证明产品实物质量的优劣，旨在鼓励同类产品采用更高标准，促进企业高质量发展。

航空用高温合金紧固件产品质量分级评价方法及应用

航空用高温合金紧固件作为高端紧固件代表，其制造工艺复杂、技术性能指标严、产品一致性要求高，全球主要航空大国和地区均对其研制、生产和使用过程进行了详细的规定和合格鉴定要求。美国联邦航空管理局FAA（Federal Aviation Administration）在1997年发布技术标准规范（Technical Standard Orders）TSO-C148《航空器机械紧固件》，提出对航空机械紧固件的性能与实验要求，并规定航空标准件制造商必须符合FAA公开标准且通过合格鉴定进入鉴定合格产品目录QPL（Qualified Products List）才能被用户采购。2002年，美国机械工程师协会发布SAE AS9133-2002《航空航天标准件合格鉴定程序》也进一步明确了航空航天标准件合格鉴定的流程及要求。欧洲联盟航空安全管理局EASA（European Union Aviation Safety Agency）对航空标准件适航要求包括设计、制造、检查和标识满足相关标准要求。我国对航空材料及热工艺技术、航空标准件等系列进行适航要求和相关规定。通过对比钢铁、建材、有色金属等产品质量评价模型，依据GB/T 19001《质量管理体系要求》、AS 9100认证、NADCAP认证及航空器适航证要求，利用层次分析法及全面质量管理念，建立了适用于航空用高温合金紧固件产品质量评价模型及指标评价体系。由表4可看出，该评价指标体系共分为三级，其中一级指标共3个，主要考察产品质量、产品制造过程以及质量保证能力；一级指标下又设置8个二级评价指标，产品质量指标下设产品基础性能、应用服役性能以及质量一致性，工艺控制考察原材料质量、关键工序控制能力及过程稳定性，质量保证考察管理体系运行及认证，如特殊工艺认证、适航认证等；二级指标可下设多个三级指标，三级指标的选取和数量与可依据法律法规、产品标准、技术规范以及客户使用要求来确定。该质量分级评价模型中，主要通过对三级指标参数直接进行等级区分，从而形成差异化评价结果。三级评价指标参数设置优等品、一等品和合格品3个质量等级，其中，优等品的评价指标参数应对标国际先进水平或与其等同的标准和规范要求值，一等品的评价指标参数应对标国内先进或与其等同的标准、规范要求值，而合格品的评价指标参数需满足标准要求，且不属于第一、第二层级的优等品和一等品要求。在三级指标参数的差异化评价，本模型增加产品质量一致性评价和工艺控制稳定性两个创新指标，其中，通过对关键性能多批次数据进行统计和指标变异系数计算反映企业产品的一致性水平，通过对关键过程采用统计过程分析过程能力指数评判企业工序稳定性水平。

结论

本文通过对比钢铁、建材、有色金属等产品质量分级评价模型，利用层次分析法并结合航空产品质量管理要素，研究并建立适用于航空用高温合金紧固件产品质量评价模型与质量分级评价体系。航空用高温合金紧固件产品质量分级评价体系设置一级指标、二级指标，并逐级分解至多个三级评价指标，并对三级指标设置优等品、一等品和合格品的质量等级从而形成差异化评价结果。航空用高温合金紧固件产品质量分级评价旨在通过产品质量相关要素的差异化评价区分产品质量等级，进一步促进我国航空用高温合金紧固件质量一致性和工艺稳定性提升，形成新质生产力，提高行业绿色、低碳与高质量发展水平，增强我国航空产业核心竞争力。

资金支持：有色金属行业绿色低碳公共服务平台建设专项

（作者单位：国合通用测试评价认证股份公司）

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