工藝提升品質

數控加工車間

目前我國輕武器科研與生產中，新型號、新項目的不斷增加，各種戰術技術 指標的不斷提高，以及各種新型材料的廣泛應用，都對工廠的加工工藝和設備 提出了更高的要求。216廠在國內率先成功地將一系列有特色的工藝技術運用在 輕武器制造中，如槍管精鍛技術、槍管激光表面改性技術、鋁合金硬質陽極氧化 染色技術、溫冷擠壓技術、QPQ表面改性技術等。其中槍管內膛表面激光強化技 術具有世界先進水平。

槍管精鍛技術

槍管是槍械的核心部件，槍管的好壞直接影響到槍械的性能和壽命。槍管精鍛技術是目前世界各軍事強國在輕武器領域普遍采用的加工方式。216廠于1970年代在國內率先運用精鍛技術使槍管線膛一次成形，經過三十多年的技術積累，現已具有豐富的精鍛經驗，可以從事大、中、小口徑槍管和小口徑炮管的線膛精鍛加工。

槍管精鍛的過程是通過精鍛機來完成的。精鍛機是一種徑向鍛造機，是在坯料周圍對稱分布幾個錘頭，對坯料沿徑向進行高頻率同步鍛打，坯料邊旋轉邊作軸向送進，使坯料徑向斷面尺寸減小，軸向延伸。坯料在軸向送進的同時，錘頭按程序前進或后退，使坯料外形平整或具有一定錐度。精鍛機不但能鍛造膛線，而且能一次把線膛和彈膛同時鍛出。在鍛造槍管時，只需在坯料內孔中插入外形與相應線膛和彈膛尺寸吻合的的芯棒，并定位在錘頭部位，經徑向旋轉冷擠壓，從而鍛出帶線膛﹑彈膛的槍管。另外，精鍛機在鍛造內膛的同時能在槍管外圓上鍛出多個錐體，使其外形達到基本不再加工。

精鍛機鍛出的槍管內膛尺寸精度高，一致性好，陰、陽線直徑公差在0.03mm范圍內，遠遠高于其傳統加工精度的0.05～0.10mm范圍。

槍管精鍛技術的應用使槍管的合格率達99％以上，降低了生產成本，節約了原材料。更重要的是，精鍛機通過高頻率同步鍛打，提高了材料的塑性變形，使金屬結構更加致密，從而提高了槍管的強度﹑壽命，減少了壽命期內初速的下降率，對提高全槍性能起到了關鍵的作用。

目前，在國內槍械生產行業中，216廠是惟一成功應用槍管精鍛技術的廠家。工廠采用槍管精鍛技術的產品有CQ 5.56mm自動步槍槍管、95式5.8mm班用機槍槍管、9mm警用轉輪手槍槍管、89式12.7mm重機槍槍管、02式14.5mm高射機槍槍管，以及在研項目的所有槍管。

216廠具有可精鍛25mm口徑以下槍、炮管的能力，并實現了線膛芯棒、錘頭的自行設計和制造，在國內居于領先水平。

由精鍛機鍛出的槍管內膛尺寸精度高，一致性好

槍管激光表面改性技術

QJG02式14.5mm單管高射機槍是我國“八五”重點型號項目，在試制過程中，槍管采用常規工藝制造，一直存在使用性能達不到要求的致命缺陷。經過一系列試驗，最終選擇了激光表面改性工藝。

激光表面改性是通過高能激光束以105℃～106℃／s加熱速度作用在槍管膛線表面，使其溫度迅速上升至相變點以上，并通過基體的熱傳導，以105℃／s冷卻速度實現冷卻淬火，在槍管徑向形成螺旋形的、致密的、微觀凸凹不平的強化帶。這種結構使槍管內膛表面具有很高的硬度、耐磨性和回火穩定性。

激光表面改性后的槍管內膛表面硬化區的晶粒變得非常細小，這種細小晶粒相應地增大了晶界面積，使晶界上的應力集中相對減小，對裂紋的擴展起阻礙作用，同時也使裂紋擴展方向不斷變化，從而使材料的疲勞壽命得到提高。這種細晶粒不僅提高了金屬材料的強度和耐磨性，而且還改善了韌性，使陽線受彈頭擠壓時不易變形；強化后的槍管內膛表面呈凸凹不平的微觀結構，提高了鍍鉻層的結合力，保證了鍍鉻層完整，從而提高了鍍鉻層的使用壽命，延長了槍管的使用壽命。

該技術雖已達到世界先進水平，但還僅僅局限于在QJG02式14.5mm單管高射機槍上的應用，在其他槍械上的應用仍需資金和技術的支持。

精鍛機待加工槍管坯料

精鍛機錘頭

槍管激光表面改性專用機床，目前這一加工技術達到世界水平

鋁合金硬質陽極氧化染色技術

目前，鋁合金材料以其質量輕、價格適中以及與鋼材接近的性能，在槍械的非運動件，如機匣、導軌、槍托等大型零部件上應用廣泛，對槍械的減重起到了很大作用。

眾所周知，鋁合金材料的表面硬度較低，直接作為槍械的零部件，顯然不能達到設計要求，必須對其表面進行硬質氧化處理。氧化膜必須要有一定的硬度及厚度，以達到耐磨、抗腐蝕的效果。同時氧化膜必須具有較高的韌性，以保證使用過程中不掉膜。另外，氧化膜還需呈純正的黑色，與槍上其他鋼件（鋼件一般采用黑色磷化處理）和塑料件顏色相匹配。216廠通過對鋁合金材料硬質陽極氧化工藝進行摸索和工藝參數優化，基本達到上述要求。

1980年代，216廠率先在輕武器上大量使用鋁合金材料，并采用硬質陽極氧化技術對鋁合金零件進行表面處理。該廠開發的CQ 5.56mm自動步槍共采用十多個鋁合金零件，全部進行了硬質陽極氧化處理。但由于當時的硬質陽極氧化工藝還不夠成熟，氧化膜的顏色幾乎不能達到黑色。

為了解決氧化層顏色問題，科研部門進行了“噴漆改色”、“常溫全色硬質陽極氧化”及“酸性黑ATT染料有機染色”工藝試驗。“酸性黑ATT染料有機染色”工藝在89式12.7mm重機槍和95式5.8mm班用機槍的鋁合金零件上得到應用。但這種工藝在前期應用中，也發生一些問題。酸性黑ATT染料屬有機染料，在紫外光線照射下，存在從黑色到灰色的漸變過程，氧化膜中的染料越多，變色越慢。這種染料存在的另一個致命弱點是即遇酸、遇堿易變色。因該染料在氧化膜中的吸附屬于物理吸附，化學環境改變時，易產生解析，比如95式班用機槍的機匣體采用鋁合金材料，在機匣裝配過程中，其鋼件有修銼時，須進行黑色磷化處理，而裝配好的機匣無法拆開，只有將整個機匣放入黑色磷化槽中，此時，鋁合金材料吸附在氧化膜中的染料被解析出來，輕者影響到零件的耐曬性，重者直接折現出氧化膜的底色，使顏色偏紅。

針對硬質陽極氧化有機染色出現的問題，經過大量試驗及多年的工藝摸索，總結出以下幾方面的技術措施加以解決。

從前期工藝安排、染料的選用、硬質陽極氧化全自動電源等方面加以改進，確保硬質陽極氧化染色質量；正確選用堿蝕、硬質陽極氧化、染色、封閉工藝參數，確保染色后的零件顏色為純黑色；控制好生產線用水水質，特別是硬質陽極氧化清洗用水水質、封閉工序用水水質；選擇優質的染料和封閉鹽封閉，最大限度地保證零件的耐曬性；在封閉鹽封閉后，再加一道有機復合封閉。

通過以上措施，基本可以達到鋁合金零件下磷化槽不變色，500小時光老化試驗無明顯變色，滿足了部隊使用要求。

表面處理車間，包括黑色磷化、電泳鍍漆、硬質陽極氧化和鍍鉻等生產線

工人正在對CQ自動步槍彈匣進行陽極氧化處理

溫冷擠壓成形技術

擠壓加工是把金屬坯料放入模具內軸向加壓，利用金屬的塑性變形，達到成形的目的。一般坯料不升溫的稱為冷擠壓，升溫的稱為溫擠壓。近年來，擠壓加工在216廠軍民品生產中，正逐漸得到應用，如QJG02式14.5mm槍管彈膛鑲套采用冷擠壓成形，M4緩沖簧管采用溫擠壓成形；民品中的傳動軸以及射釘器也應用了溫冷擠壓成形技術。

溫冷擠壓成形技術具有如下優點：解決了復雜零件加工尺寸難以保證的問題，如CQ-A 5.56mm卡賓槍緩沖簧管，由于形狀復雜，采用一般加工方式難以保證其尺寸；大量節約了原材料，如14.5mm槍管彈膛鑲套零件采用擠壓成形技術后，只需原機加制造原材料的40％。

立式高頻感應淬火

QPQ表面改性技術

“QPQ”是英文Queech-Pol ish-Queech首字母的縮寫，原意為淬火-拋光-淬火。

該技術是在鹽浴中將（硫）氮、碳等原子滲入工件表層，再經過氧化，賦予工件良好的耐磨、減摩、抗咬死、抗疲勞和耐腐蝕等性能。熔鹽本身是熱載體和（硫）氮、碳原子源，它與工件表面充分接觸，可使被處理件具有良好而穩定的強化效果。經QPQ技術處理后的工件表面具有富氧氮化層，不僅耐磨性，耐蝕性大幅提高，而且具有美麗的黑色外觀。

目前，216廠已成功將QPQ表面改性技術用于9mm警用轉輪手槍上，使該槍具有良好的耐蝕性能，提高了該槍的外觀質量。

先進的加工工藝對提高輕武器的品質有著舉足輕重的作用。216廠作為我國輕武器重要的科研生產基地之一，在技術和工藝上具有獨特的優勢，其生產的產品以“過得硬”的品質而享譽國內輕武器業界及軍警部門，同時也力爭在國際市場打出一片天地。

擠壓加工在216廠的軍民品生產中正在得到越來越多的應用