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审核类子标准AIAG CQI

特殊过程:热处理系统评估

CQI-9

CQI-9 Special Process: Heat Treat System Assessment

热处理过程的系统评估手册,用分工艺的过程表加上炉温均匀性(TUS)与系统精度(SAT)两条硬指标,判断炉子与过程是否真的受控。

适用领域汽车电子
#热处理#炉温均匀性#TUS#SAT#特殊过程

核心适用范围

CQI-9 面向热处理这一典型特殊过程:材料或零件的力学性能、金相组织、尺寸稳定性在热处理之后才形成,且无法通过外观或抽检完全验证。因此质量保证的重心不在成品检验,而在设备能力、温度准确性、过程记录与人员资格。

在电子制造链条里,CQI-9 的直接对象通常不是 PCBA 本体,而是上游的金属件与元器件:连接器端子与弹片、引线框架、紧固件、屏蔽件、磁性元件、铝合金壳体与散热件。这些零件一旦热处理失控,表现出来往往是"装配时断裂""插拔力衰减""镀层起泡""尺寸超差",而问题追溯到几个月前的炉子。

CQI-9 是评估工具,不规定具体工艺参数(温度、时间、气氛配比)——那些由材料与产品要求决定。它查的是:炉子有没有能力、过程有没有被定义、记录能不能证明每一批都按定义执行。

标准介绍

CQI-9 的主体是分工艺的过程表,编号通常以 A–I 排列,覆盖渗碳、淬火、感应淬火、铝合金热处理等类型(具体表号与适用范围以现行版本为准)。选表依据是实际工艺与炉型,不是零件名称——同一台炉做退火和做固溶,适用的过程表不同。

除过程表外,还有管理责任、设备、物料搬运与作业审核等通用章节。评估同样采用打分加关键要素的方式,关键要素不满足时不能靠其他条目补分。

CQI-9 最有辨识度的两条硬要求是:

项目 含义 为什么关键
TUS(温度均匀性调查) 在工作区布置多点热电偶,测同一时刻各点温度的最大偏差 证明"炉子各处温度一致",否则同一批零件性能分散
SAT(系统精度测试) 用独立标准件核对比炉子显示值与真实值 证明"仪表显示的温度是真的",防止传感器漂移导致整批超温或欠温

两者对象不同:TUS 管空间均匀性,SAT 管测量准确性。设备大修、热电偶更换、控制仪表更换、炉膛改造之后,通常都要重新做 TUS 或 SAT,具体触发条件与周期以标准与客户要求为准。

应用的产品和场景

  • 连接器端子与弹片:时效 / 去应力处理,影响插拔力与弹性衰减。
  • 引线框架与冲压件:去应力退火,影响平整度与后续镀层结合。
  • 紧固件与结构件:淬火回火,影响强度与脆性。
  • 铝合金壳体与散热件:固溶 + 时效(T6 类工艺),影响硬度与尺寸稳定性。
  • 磁性元件与铁氧体:烧结 / 退火,影响磁性能一致性。
  • 电镀后去氢烘烤:虽不属于狭义热处理,但同样依赖炉温均匀性与温度记录,实际审核中常借用 CQI-9 的 TUS / SAT 思路管理。
  • 热处理外协供应商评估:供应商准入、年度二方审核、新炉投产验收。
  • 新项目 PPAP 前:确认热处理过程表、TUS / SAT 报告、过程能力数据齐备。

关键内容

  1. 炉子分类与适用要求:按炉型与用途确定需要哪些过程表、哪些记录、什么频次的 TUS / SAT。分类错了,后面全错。
  2. TUS 实施质量:测点布置是否覆盖有效工作区(含角落与中心)、装载方式是否与生产一致、稳定后保温时间是否足够、数据是否完整可追溯。空炉测出来的均匀性不能代表满载生产。
  3. SAT 实施质量:标准件本身的校准状态、比对方法、偏差判定与超差处理。SAT 超差不做处理就继续生产,是最常见的严重问题。
  4. 热电偶与仪表校准:热电偶类型、校准周期、校准证书、补偿导线匹配、接线极性。很多"温度漂移"其实是补偿导线用错。
  5. 过程参数与记录:温度曲线、保温时间、气氛(碳势 / 露点 / 氮气纯度)、淬火介质温度与搅拌、装炉量与摆放方式。记录要能对应的具体批次。
  6. 淬火介质管理:油 / 水 / 聚合物淬火液的浓度、温度、污染与更换周期,直接影响硬度与变形。
  7. 人员资格:热处理操作员、仪表与校验人员、金相与硬度检验人员的培训与授权。
  8. 不合格与返工:硬度不足、变形超差、脱碳等不合格的判定、返工工艺与返工后验证。

落地要点

  1. 把 TUS / SAT 做成日历任务:到期前提醒,报告归档到设备档案,客户审核时能一键调出。
  2. 测点图固定下来:每台炉的有效工作区、测点编号、装载方式画成图,历次 TUS 用同一套布置,数据才可比较。
  3. 记录与批次绑定:炉次号、装炉图、温度曲线、硬度与金相结果一一对应,追溯才有意义。
  4. 变更触发再验证:换热电偶、换仪表、修炉膛、改装载量都算变更,按规则重新做 TUS 或 SAT。
  5. 硬度与金相不能只看合格:看分布与趋势,同一炉不同位置差异变大,往往是均匀性劣化的早期信号。
  6. 外协也要管:把 CQI-9 自评、TUS / SAT 报告、炉次记录列入供应商年度审核清单。

常见坑

  • TUS 空炉做、满载用:报告漂亮,实际装炉后温差超标。
  • SAT 超差照常生产:认为"差一点没关系",整批性能已经偏离。
  • 热电偶校准过期:证书找不到,或校准点不覆盖实际使用温度段。
  • 补偿导线不匹配:读数系统性偏移,查很久才发现是线的问题。
  • 记录只存不读:曲线存了一堆,没人看报警与异常段落。
  • 热处理当"辅助工序":不设专门责任人,设备维护与参数管理都挂在生产班组顺手做。
  • 返工无工艺:硬度不足就"再烧一遍",重复淬火导致开裂或变形。

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