科技有狠活｜神舟十六号“飞天”成功 金属“烘焙师”功不可没

封面新闻记者 边雪

据中国载人航天工程办公室消息：北京时间2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约十分钟后，神舟十六号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，将采用6.5小时快速对接模式对接空间站。航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。

托举神舟十六号载人飞船飞天的“坐骑”，就是被誉为“神箭”的长征二号F遥十六运载火箭，由中国航天科技集团有限公司七院所属的四川航天烽火伺服控制技术有限公司生产的快卸充气嘴，就应用在这款“明星”火箭的伺服机构蓄压器上，它作为蓄压器的阀门，起到充气、放气和闭锁的作用。

看着毫不起眼的小小快卸充气嘴，却有着大作用，其稳定可靠的工作，确保了伺服机构精准运行，保证了长征二号F遥十六运载火箭搭载的神舟十六号载人飞船精确入轨。

“小”身材的“大”作用

快卸充气嘴身材虽小，但“五脏俱全”，仅机械零件就有10个，需要经过车、铣、磨、钳、研十几道加工工序，其中包括退火和真空淬回火两道热处理工序。

被称为金属“烘焙师”的“成都工匠”张平，就是这两道工序的主要操作者。凭着对职业的热爱和不懈坚持，张平先后获得“四川航天技能大奖”“航天技能大奖”“国务院政府特殊津贴”“全国技术能手”等荣誉。

“成都工匠”张平进行真空热处理产前准备工作。

由于快卸充气嘴的加工精度要求很高，该零件坯料在机械加工之前进行的球化退火处理就至关重要，要达到消除零件坯料应力、减少裂纹，以及改善材料切削加工性能的目的，确保后续加工顺利进行。

退火处理需要将零件坯料缓慢加热到一定温度，保温一定时间，再以适宜速度冷却，加工周期需要20小时。张平向封面新闻记者解释道：“我们利用热处理集散系统，每10秒完成一次温度、时间、速率的加工参数采集，该系统还具备实时监测及语音报警功能，有效提高了热处理加工过程的质量控制能力。”

铣工技师周季正在加工快卸充气嘴相关零件。

车工技师任良君正在测量快卸充气嘴相关零件的关键尺寸。

“定制参数”工艺技术方案 保证100%合格率

零件机加成型后，还需经过真空热处理工序，以达到设计要求的硬度指标，使零件具有均衡的耐磨性和韧性，保障快卸充气嘴在苛刻的环境中稳定工作。据张平介绍，该零件的硬度指标对温度参数十分敏感，温度参数选取误差不能超过5℃，需要有极高操作经验和质量风险管控意识。“真空热处理工序包含真空淬火、冷处理、真空回火三个工步，该零件的每一个热处理加工步骤，每完成一个工步就对零件硬度是否符合标准做一次检测，以便及时调整后序的加工参数，使该零件的一次交检合格率达100%。”

由于每批次零件坯料的化学成分含量存在浮动，对温度参数的要求就不同，为保证产品质量一致性，技术人员开展了技术攻关，根据原材料碳含量的变化提供了“定制参数”的工艺技术方案，通过大量试验制定了化学成分、温度参数对照表，操作者根据对照表直接下发参数至设备，提高了产品质量一致性，该技术攻关成果获得了2022年度四川省国防科技工业优秀质量管理小组评比一等奖。

除了长征二号F，长征七号、长征五号等运载火箭上的快卸充气嘴也是由四川航天烽火伺服控制技术有限公司生产的，曾多次助力神舟载人飞船、天舟货运飞船以及空间站天和核心舱、问天实验舱和梦天实验舱等航天器成功“飞天”。