金属精密件机加工

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金属精密机加工|全球工程与招采用货一站式解决方案

 

1. 产品定位与适用范围

定位:按图制造(Build-to-Print)的金属精密机加工服务,覆盖不锈钢、碳钢与合金钢、双相与超级双相、镍基高温合金、铝与铜合金、钛合金等。可承接车削、铣削、钻镗、磨削、线切割与成形放电、深孔加工、焊接与装配以及表面工程等全流程。典型零件包括法兰与阀体、泵壳与轴类、齿轮与花键、换热器管板、治具与夹具、液压阀芯与阀套、医疗与半导体精密部件等。适用行业涵盖石化与天然气、能源与电力(含核能、风电、光伏、储能)、海工与船舶、汽车与轨交、航空航天、食品与制药、半导体与真空设备以及通用机械。

 

 

2. 标准矩阵(按用途归类)

图样与几何尺寸(GD&T):ASME Y14.5ASME B4.1ASME B1.1 B1.20.1(螺纹),ISO 8015ISO 1101ISO 14405ISO 5459ISO 286ISO 2768ISO 1302 ISO 21920(表面纹理)、ISO 13715;采用中国图样体系时可参照 GB/T 1182GB/T 1800GB/T 3505 等。

原材料(常见机加工毛坯):不锈钢棒与锻件按 ASTM A276ASTM A479EN 10088-3GB/T 1220;合金钢棒按 ASTM A29EN 10083EN 10250GB/T 3077;铝合金按 ASTM B221ASTM B209EN 573EN 755GB/T 3190;钛材按 ASTM B348ASTM B265GB/T 3621GB/T 2965;镍基合金按 ASTM B446ASTM B637ASTM B564 等。

焊接与热处理:焊接工艺与人员按 ASME IXISO 15614ISO 9606;热处理及炉温均匀性按 AMS 2750(如适用)。

表面与清洁:不锈钢酸洗与钝化按 ASTM A967;电抛光按 ASTM B912;电镀锌按 ASTM B633;化学镀镍按 ASTM B733;铝合金阳极氧化按 ISO 7599 MIL-PRF-8625;工业防腐涂装按 ISO 12944,海工涂层按 NORSOK M-501

行业质量体系与合规:航空航天 AS9100 AS9102,汽车 IATF 16949 PPAP,医疗 ISO 13485,海工 NORSOK M-650(材料制造商资格),核电 ASME Ⅲ 或 RCC-M 等。

 

 

3. 场景—材料—标准—尺寸映射(文字化速查)

石化与海工(含 HS、氯离子):推荐双相 2205、超级双相 2507、镍基合金 625、铝青铜或钛;按 NACE MR0175ISO 15156)校核耐硫化物应力腐蚀;密封面典型粗糙度 Ra 0.8 微米;常见机加尺寸由工装与设备行程决定。

压力设备与阀体:碳钢与合金钢锻件(如 ASTM A105A182 系列),焊接按 ASME IX,型式检验按 ISO 17635 配置 UTRTMTPT;如需壳压或气密试验可在订单中声明。

汽车与液压:IATF 16949 PPAP;孔轴配合常用 H7/g6;表面粗糙度 Ra 0.20.8 微米;清洁度验证按 ISO 16232 ISO 4406

航空航天:常见材质 Inconel 718Ti-6Al-4V17-4PH;质量体系 AS9100 AS9102;热处理与过程受控(AMS 2750AMS 2430 喷丸等);五轴加工覆盖叶片与复杂曲面。

食品与制药:316L,按 ASTM A270 ASME BPE(内表面等级 SF1 SF4);焊后电抛与钝化。

半导体与超高纯(UHP/真空:低硫 316L(真空或 ESR 冶炼),内表面 Ra 0.25 微米;清洗与钝化按 ASTM A380 ASTM A967,可按 ASTM G93 执行氧洁;双袋洁净包装。

 

 

4. 规格范围与公差

设备能力(典型):CNC 车削最大直径约 Ø800Ø1200 毫米,顶尖间距 15003000 毫米;三轴与四轴铣削行程 X 8002000 毫米、Y 5001000 毫米、Z 500800 毫米;五轴可加工叶片、叶轮与复杂曲面;磨削支持内外圆与无心;深孔加工 L/D 可达 80120;线切割与成形放电适用于窄槽与硬材;焊接支持 TIGMIGMAG、激光与埋弧并配套 WPS PQR

精度能力(与尺寸、材质、夹治具相关):尺寸公差常规可达 ±0.010.02 毫米,精镗与磨削可至 ±0.005 毫米;位置与同轴度 0.010.03 毫米;表面粗糙度车铣 Ra 0.83.2 微米,磨削与珩磨 Ra 0.20.4 微米,电抛光可至 Ra 0.2 微米。

默认公差与线程:一般未注公差建议按 ISO 2768;配合公差按 ISO 286 指定孔轴带;螺纹制式在图纸中明确 NPTASME B1.20.1)、BSPPISO 228-1)、BSPTISO 7-1)或公制。

 

 

5. 制造流程与关键控制

流程:RFQ DFM 评审→工艺规划(夹治具、刀路、热处理与特殊过程)→来料检验与 PMI→粗加工→热处理与消应力→半精加与精加工→特殊过程(焊接、表面工程、镀覆或阳极、钝化或电抛)→清洗、去毛刺与去磁→中间检与终检(尺寸、功能、压力或气密、洁净度)→包装与标识→文件归档(合格证、EN 10204 3.1FAIPPAP)。

关键控制:双相不锈钢控制层间温度与相平衡,焊后酸洗与钝化去热色;镍基与硬切削材管理刀具磨损与热输入;涂覆按标准控制干膜厚度与附着力;清洁度禁止含氯残留;紧固件预紧采用扭矩-角度或张力法一致化。

 

 

6. 质量检验与文件

检验:化学成分与 PMI;尺寸(CMM)与功能测试;NDT 覆盖 UTRTMTPT(按 ISO 17635 配置);必要时壳压、气密或氦检;粗糙度、形位与平衡报告按图纸;洁净度按行业规范。文件:合格证(CoC)、EN 10204 3.1 3.2FAI PPAP(按需)、热处理与特殊过程报告、材料与批次追溯。

 

 

7. 供货形态与包装

供货:单件或小批量试制、大批量量产、备品备件与现场改制加工。包装:通用件采用 VCI 与端口保护;镜面与电抛光件单件软包并双袋洁净包装;条码与批次追溯随附,外箱标识清晰。

 

 

8. 订货要点(可直接复制到 RFQ/PO

1)图纸与 3D 模型(注明 GD&T 体系与版本)。

2)材料与标准(示例:ASTM A182 F316L EN 10088-3 1.4301),可替代清单与同等性判据。

3)公差与配合(ISO 286 孔轴带、关键特性 KPC、一般公差 ISO 2768 等级)。

4)表面与边缘(Ra、取样长度与方向、倒角与去毛刺、镀覆或钝化标准编号)。

5)工序与特殊过程(热处理、焊接、喷丸、涂层,是否要求 Nadcap)。

6)检测方案(FAI PPAP、抽检水平、NDT 类型与比例、功能或压力或气密)。

7)质量与合规(如 AS9100IATFPEDNORSOKRCC-M 等)。

8)包装与标识(VCI 或真空、单件或周转箱、条码与追溯)。

9)交期、批量与分批发运安排。

 

 

9. 选材指南(摘要)

海水与氯化物环境:优先 22052507、铝青铜或钛,316L 的应力腐蚀风险随温度上升而增大。

高温强度与抗渗碳:347310S800H 或调质合金钢。

高强与耐蚀兼顾:17-4PH 时效态或双相不锈钢。

半导体与 UHP:低硫 316L(真空或 ESR),A380 A967 清洗钝化并控制颗粒与残留。

 

 

10. 采购、施工与运行维护风险提示

图纸未声明 GD&T 体系或一般公差导致验收口径不一致;螺纹制式与密封形式未明确;仅写 Ra 而未给取样长度与方向;材料替代未做等效性、耐蚀与焊接评估;双相与镍基未控刀具与热输入引发 σ 相与裂纹风险;特殊过程未覆盖 NadcapSPC MSA 缺失;镜面件未单件软包导致污染与划伤。

 

 

11. 代表性规格行(可直接用于 RFQ/PO

阀体(石化与 NACE):

“零件:阀体;材料:ASTM A182 F51UNS S31803 S32205);粗加工至精加工按图;螺纹按 ASME B1.20.1 NPT;无损检测:PT UT 100% ISO 17635;表面:ASTM A967 钝化;随附 CoC EN 10204 3.1 CMM 报告;包装:VCI 与端口保护。”  

泵轴(海水):

“零件:泵轴;材料:17-4PH H1150;公差:h6;径向跳动 ≤ 0.01 毫米;表面:Ra 0.4 微米;动平衡:G2.53000 转每分;无损检测:MT;随附热处理、CMM 与平衡报告。”  

半导体夹持环:

“零件:夹持环;材料:316LESR,低硫);表面:Ra 0.25 微米;电抛光按 ASTM B912 并钝化按 ASTM A967;清洁度按 ASTM G93;颗粒与残留按规范;双袋洁净包装;全程可追溯。”  

 

 

12. 全球代表性生产商(示例,资质与能力以 RFQ 时提交的最新版为准)

按需制造与平台网络:FictivProtolabsXometry

航空与能源大型机加主体(部分业务可对外承接):Barnes AerospaceGKN AerospaceMagellan AerospacePCC AerostructuresSKF AerospaceMTU Aero Engines

区域加工集群(代表性):德国巴符与巴伐利亚,意大利伦巴第与艾米利亚-罗马涅,美国中西部与西海岸,日本爱知与静冈 

 

 

 

金属精密件机加工|技术版说明

 

1) 产品与适用范围 | Definition & Scope

服务对象:不锈钢、碳钢/合金钢、双相/超级双相、镍基高温合金、铝/铜合金、钛合金等金属零件的 车削、铣削、钻镗、磨削、线切割/成形放电、深孔、表面工程、焊接与装配。

典型零件:法兰/阀体/泵壳、轴/齿轮/花键、热交换器端板、涡轮与燃机静子/转子件(机加外协段)、治具/夹具、液压/气动阀芯与套、医疗/半导体精密件等。

行业:石化与天然气、能源与电力(含核///储能)、海工与船舶、汽车与轨交、航空航天、食品与制药、半导体与真空设备、通用机械。

 

 

2) 标准矩阵 | Standards Matrix(含国标,按用途归并)

图样与几何尺寸

ASMEY14.5GD&T);B4.1(极限与配合);B1.1Unified)、B1.20.1NPT

ISO/GPSISO 8015(基本原则)、ISO 1101(形位公差)、ISO 14405-1/-2(线性尺寸)、ISO 5459(基准)、ISO 286-1/-2(孔/轴公差带)、ISO 2768-1/-2(一般公差)、ISO 1302/21920(表面纹理)、ISO 13715(边缘/倒角)

GB/国标:GB/T 1182(形位)、GB/T 1800(公差与配合)、GB/T 3505(表面粗糙度)等(使用中国图样体系时)

 

材料与原材(按常见机加工毛坯)

不锈钢棒/锻件:ASTM A276/A479EN 10088-3GB/T 1220

合金钢棒:ASTM A29EN 10083/10250GB/T 3077

铝板棒:ASTM B221/B209EN 573/755GB/T 3190/6892

钛:ASTM B348/B265GB/T 3621/2965

镍基:ASTM B446/B637/B564(锻件)、GB/T 15077(部分)

 

焊接与热处理

焊接评定/操作者:ASME IX / ISO 15614 + ISO 9606

焊接通用规则:ISO 3834

热处理炉热电检定:AMS 2750(航空),或 ISO 17665/GB/T 9452(通用/真空炉)

不锈钢清洗钝化/电抛光:ASTM A380/A967ASTM B912

 

检测与计量

ISO 10360CMM 性能)、ASME B89 系列(量具/计量)

MSAAIAG)、PPAP/APQPIATF 16949)、AS9102FAI

NDTISO 9712(人员)、ISO 17635(焊接件 NDT 总则)、ISO 17636RT)、ISO 17640UT)、ISO 3452-1PT)、ISO 9934MT);或 ASNT SNT-TC-1A

抽检:ANSI/ASQ Z1.4AQL

 

行业与法规

汽车:IATF 16949 + PPAP/MSA/SPC

航空航天:AS9100 + AS9102 + Nadcap(热处理/焊接/涂覆/表面)

压力设备:PED 2014/68/EU / AD2000 / ASME VIII(按项目)

海工:NORSOK M-650(材料制造商资格)/M-501(涂层)

核:ASME Sec.III / RCC-M

 

 

3) 材料与牌号 | Materials & Grades(示例)

不锈钢:303(快削)、304/304L316/316L32134717-4PHS17400)、15-5PH2205S32205)、2507S32750/760)、904L310S

碳钢/合金钢:AISI 1018/104520#/45#40Cr42CrMo4140)、34CrNiMo64340 类)、Quenched & Tempered 高强钢

镍基/高温合金:Inconel 600/625/718Incoloy 800H/825Hastelloy C-22/C-276Monel 400Alloy 20

铝合金:6061-T6/6082-T67075-T6512024-T3515083-O/H116(海工)

钛合金:Gr.2TA2)、Gr.5Ti-6Al-4V)、Gr.23ELI

铜及铜合金:C11000(紫铜)、C36000(快削黄铜)、C63000(铝青铜)

 

材料选择要点:

- 海水/含氯:316L SCC 风险随温度上升,优先 2205/2507/铝青铜/钛;

- 高温强度/抗渗碳:347/310S/800H/合金钢调质;

- 高强 + 耐蚀:17-4PH(时效态)/双相;

- 半导体/UHP:低 S 316LVac/ESR+ A380/A967 清洗钝化 + 颗粒/残留控制。

 

 

4) 设备与尺寸能力 | Machine Envelope & Capability(典型)

CNC 车削:最大 Ø800Ø1200 mmL 15003000 mm(顶尖间距);车铣复合支持动力刀/多轴同步

CNC 铣削(3/4/5 轴):行程 X 8002000 mm / Y 5001000 mm / Z 500800 mm;五轴可加工 叶片/叶轮/复杂曲面

磨削:内/外圆、无心、平面;圆度/圆柱度 ≤0.0050.01 mm(件小/夹具优)

深孔/枪钻:L/D 80120;内孔直线度 ≤0.05 mm/m(典型)

EDM:线切割/成形放电用于窄槽/锐角/硬材

焊接:TIG/MIG/MAG/激光/SAWWPS/PQRASME IX/ISO 15614),焊工持证(ASME IX/ISO 9606

 

精度能力(与尺寸/材质/夹治具相关)

尺寸公差:常规 ±0.010.02 mm;精镗//珩可达 ±0.005 mm

位置/同轴度:0.010.03 mmGD&T 控制)

表面粗糙度:车铣 Ra 0.83.2 µm;磨/Ra 0.20.4 µm;电抛光/镜面 Ra 0.2 µm

形位:圆度/圆柱度 ≤0.0050.01 mm

 

 

5) 制造流程 | Manufacturing Flow(可写入 ITP

RFQ DFM/DFA 评审 → 工艺规划(夹治具/刀路/热处理/特殊过程)→ 原材来料检验/PMI → 粗加工 → 热处理/消应力 → 半精/精加工 → 特殊过程(焊接、表面工程、镀覆/阳极、钝化/电抛)→ 清洗/去毛刺/去磁 → 中间与终检(IPQC/CMM/功能/压力/气密/洁净度)→ 包装与标识 → 文件归档(CoC/3.1/FAI/PPAP)。

 

常见表面/涂覆标准

不锈钢钝化/电抛:ASTM A967 / ASTM B912

电镀锌:ASTM B633;化学镀镍:ASTM B733

阳极氧化:ISO 7599 / MIL-A-8625(现 MIL-PRF-8625

磷化:MIL-DTL-16232 / ISO 9717

工业涂装:ISO 12944;海工涂层:NORSOK M-501

 

 

6) 工况—材料—工艺映射 | Application Mapping(文本化)

石化/海工(HS/Cl/CO₂):2205/2507/Alloy 625/铝青铜/钛;螺纹密封面需 Ra0.8 µm;按 ISO 15156/NACE MR0175 验证。

压力设备/阀体:锻件 + A182/A105 + ASME IX 焊接;NDTUT/RT/MT/PT)按 ISO 17635;壳压/气密可选。

汽车/液压:IATF 16949 + PPAP;孔系 H7/g6,表面 Ra 0.20.8 µm;清洁度 ISO 16232/ISO 4406

航空航天:Inconel/Ti-6Al-4V/17-4PHAS9100 + AS9102 + Nadcap;热处理 AMS 2750;喷丸 AMS 2430

食品/制药/生物工艺:316L + ASTM A270/ASME BPE 表面等级(SF1/SF4);焊后电抛+钝化。

半导体/UHP/真空:低 S 316LVac/ESR),Ra0.25 µmA380/A967 清洗;必要时 氧洁(ASTM G93);颗粒/非挥发残留限值。

 

 

7) 质量检测与过程控制 | QA/QC

计量与设备:CMMISO 10360)、圆度仪/粗糙度仪、硬度(ISO 6508/6507/6506),量具定期校准(可 ISO 17025)。

首件与量产:FAIAS9102/ISIR;量产 SPC 与 能力指数(Cp/Cpk1.33);MSAGR&R<10%)。

NDTPT/MT/UT/RT(见上);人员 ISO 9712/ASNT;工艺卡与示意图。

特殊过程:热处理/焊接/涂覆/化学处理需过程确认;航空件建议 Nadcap

材料追溯:EN 10204 3.1/3.2PMI 抽检至 100%(关键合金)。

清洁/去毛刺:控制毛刺方向与边缘倒角(ISO 13715);洁净度按行业(汽车/半导体/医药)记录。

 

 

8) 交付与包装 | Delivery & Packaging

保护:防锈油/VCI、真空袋(医药/半导体)、端口塞、软护角;不锈钢镜面/电抛光面应单件袋装。

标识:零件号、修订版、序列号/批次、材料炉批、流向/安装面、二维码追溯。

文件:CoC、尺寸报告/CMM、材料与热处理/涂层合格证、NDT 报告、FAI/PPAP 包、焊接 WPS/PQRMSDS(化学品)。

 

 

9) 订购要点(RFQ/PO Checklist

1. 图纸/3D 模型(STEP/Parasolid)与 GD&T 体系(ASME/ISO

2. 材料与标准(例 A182 F316L / EN 10088-3 1.4301),可替代清单与同等性判据

3. 公差与配合(ISO 286 公差带、关键 KPC、一般公差 ISO 2768 等级)

4. 表面与边缘(Ra/纹理、倒角/去毛刺、镀覆/钝化标准号)

5. 工序与特殊过程(热处理、焊接、喷丸、涂层,是否 Nadcap

6. 检测(FAI/PPAP、抽检水平、NDT 类型与比例、功能/压力/气密)

7. 质量与合规(AS9100/IATF/PED/NORSOK/RCC-M 等)

8. 包装与标识(VCI/真空、单件/周转箱、条码追溯)

9. 交期/批量/批次分包(最小批量、分批发运)

 

 

10) 施工/装配阶段质量与风险控制点

混材与镀层兼容性:防 电偶腐蚀(不锈钢-/碳钢配合);螺纹/配合面涂装遮蔽。

焊接热输入:双相钢控制层间温度与相平衡;焊后酸洗/钝化去热色。

紧固件预紧:扭矩-角度/张力控制;润滑状态一致性。

清洁度:液压/燃油/氧气/真空系统装配前清洗与验证;禁止含氯清洗剂残留。

形位链:基准面/销孔一致性;现场加工应保留工装定位方案与复测。

 

 

11) 风险清单(常见失误)

图纸未声明 GD&T 体系/一般公差/公差带 → 供应与验收口径不一致

螺纹制式/密封形式未明(NPT/BSPP/BSPT/Metric

仅写 Ra,未给出取样长度/方向与过滤参数

材料替代未做同等性与耐蚀/焊接评估;未更新 FMEA

双相/镍基未控刀具/热输入/应力 → σ 相/硬化与裂纹风险

热处理/涂覆无过程确认或溯源;航空件未覆盖 Nadcap

SPC/MSA 缺失 → 量产能力不足;FAI/PPAP 不完整

包装不当(镜面/电抛光无单件袋)→ 划伤/污染

 

 

12) 全球代表性精密机加工单位(示例性分组,RFQ 需核实资质/能力)

以下为代表性与规模化的对外机加/按图制造服务主体或网络平台(按字母序,不完全)。不同公司业务边界与资质会变动,RFQ 时务必索取最新工艺能力表/资质清单/3 年同类供货业绩。

 

A. 按需制造与平台网络

Fictiv(美/亚网络,CNC/钣金/表面,含中国合作工厂)

Protolabs(美/欧,CNC/注塑/钣金/3D 打印;含网络订单)

Xometry(美//亚网络,CNC/钣金/表面/3D 打印)

 

B. 航空/能源领域的大型机加与结构件制造(部分业务单元可对外承接)

Barnes AerospaceGKN AerospaceMagellan AerospacePCC AerostructuresSKF AerospaceMTU Aero Engines(叶片/机加能力)

 

C. 区域加工集群(代表性地区)

德国:巴符/巴伐利亚精密件集群(汽车/机械)

意大利:伦巴第与艾米利亚-罗马涅(机加工/模具)

美国:中西部与西海岸(航空/半导体设备)

日本:爱知/静冈(航空汽车)

中国:苏州/宁波/东莞/青岛(通用与复杂机加;阀泵/模具/非标设备)

韩国/台湾, 中国:精密电子与通用机加配套集群

 

注:若项目要求 AS9100/Nadcap/ISO 13485/IATF 16949 等,请在 RFQ 时将证书与适用范围写入“强制性准入”。

 

 

13) 规格行示例(可直接复制至采购文件)

阀体(石化,NACE

Part: Valve BodyMaterial ASTM A182 F51 (UNS S31803/S32205)Rough Finish Machining per drawingThreads per ASME B1.20.1 NPTNDT PT+UT 100% to ISO 17635Surface ASTM A967 PassivationCoC + EN 10204 3.1 + CMM reportPackaging VCI + Cap。”

泵轴(海水)

ShaftMaterial 17-4PH H1150Tolerance h6Runout 0.01 mmSurface Ra 0.4 µmDynamic balance G2.5 @ 3000 rpmNDT MTHeat-treat cert + CMM + Balance report。”

半导体夹持环

Carrier RingMaterial 316L (ESR, Low-S)Finish Ra 0.25 µmElectropolish ASTM B912 + Passivation A967Cleanliness per ASTM G93Particle/Residue limits per specDouble-bag cleanroom packFull traceability。”

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上海鑫鑫荣特钢材料有限公司
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