火花全谱直读光谱仪在铝锌合金（7 系）行业中的应用 

7 系铝合金属 Al-Zn-Mg-Cu 系超硬铝，该合金是 20 世纪 40 年代末期就已应用于飞机制造业，至今仍 在航空工业上得到广泛应用的超高强度变形铝合金。其特点是，固溶处理后塑性好，热处理强化效果特别 好，在 150℃以下有高的强度，并且有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向，需经包铝 或其他保护处理使用，双级时效可提高合金抗应力腐蚀开裂的能力。 

7 系铝合金中基材和杂质的元素测定*** GBT 6987 采用化学法、原子吸收光谱法，这两种方法 在测定各元素时需要分别测定，航空行业标准 HB 6731.10 中采用 ICP-AES 法可以同时测定 Fe、Cu、Mg、 Cr、Mn、Zn、Ti 等元素，但测定前需要将样品加工制成粉末试样，再制备成液体试样进行分析。 本实验采用光电直读光谱仪同时测定 

7 系铝合金材料中 Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti 等元素， 使用固体试样直接进行分析，减少了实验步骤，大大提高了工作效率。

该方法快速、准确、可靠，完全适 用 7 系铝合金材料中 Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti 等元素的快速测定。

1 实验部分 1.1 主要仪器与材料 火花全谱直读光谱仪：江苏天瑞仪器OES8000S 型， 

7 系铝合金标准物质：

6 块/套,各元素含量表见表 1，

西南铝业制品有限公司。

1.1 仪器工作条件

工作温度：18-26℃，工作湿度：30-70%； 电压：（220±5V）V, 频率：（50±1）HZ； 输入氩气的压力：0.2Mpa

氩气流量：动态 3.5L/min 静态 0.5Lmin

1.1 实验方法

（1）试样制备

试样尺寸符合 GB/T7999- 2008 要求，同时试样的加工状态应尽量与标样、控样一致，激发面用车床或铣床加工表面应无夹渣、污染、裂纹、气孔、划痕。

（2）样品分析

待仪器稳定后，选择预先设置的 7 系铝合金分析程序，用氩气冲洗整个回路 3-5min，以冲洗掉其中的空气，在激发空白试样。待至少 3 次激发值（根据被测试仪器的示值） 近似相等后，选择标样对工作曲线进行两点校正。合格后，选择与待测试样品化学成分（尤其是Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti   元素含量）相近的标样（或称为控样）对主线进行一点校正，完成后测定试样。

把预制好的待测试样放在花火台上，盖住激发控孔，此时启动氩气冲洗，冲洗 30s 后然后对样品进行激发测定，每次均须在放好样品进行激发测定，仪器会自动将试样激发后产生的光信号转化   为电信号，并与仪器预先好的工作曲线进行比较，然后自动打印分析结果。

2 结果与讨论

2.1 标准物质选择

采用光电直读光谱法分析合金化学成分时，选择标准物质的基本原则是所用标准物质的制造工艺、组织结构、化学成分配比及含量应与待测试样尽量接近，是选择与待测试样相同牌号的标   准物质，其中各元素的含量见表 1.

2.2 分析波长

根据光谱仪分析通道的设置，所选分析谱线，内标线及含量范围见表 2

2.1 预燃时间

预燃是为了得到能够真实代表试样本身特征的稳定光谱。试样激发，要从样品的表层开始，随激发时间的延长，越过表层激发到样品内部，并且激发的时间长短不同，激发样品的深度也不同。通常样品的表层会有大小不同氧化或污染，因此表层的激发信号不应计入实际分析信号中，否则会造成分析结果的偏离。   另外初激发时，空气可能还会有残存，因此也会影响样品激发产生的光谱的真实性，从而使分析结果产生不同程度的偏离。经试样确定预燃时间 8s，***。

2.2 工作曲线

根据元素元含量特征，选择不同波长建立标准曲线，根据不同干扰元素扣除不同干扰，使曲线线性达到 3 个 9 及以上。

2.3 精密度

用 E2212 标样，在同一条件下连续激发 11 次，计算平均值、标准偏差和相对标准偏差，结果见表 3。

2.1 标准化和日常分析

标准化的目的就是修正仪器在中长期内发生的漂移。光谱仪建立固定工作曲线后，由于受光学、电子   元件参数、温度、湿度、氩气、仪器本身的变化及操作方式变化等因素的影响，会造成工作曲线漂移，需   要定期标准化，使曲线恢复正常。因此设置了标准化样品，每班进行样品分析前必须***行标准化，以此

*** 分析结果的准确性。

2.2 稳定性

即标准化间隔时间的设定。一次标准化后，在工作时长 8 小时以内，任意时间点激发 7 次，作为稳定性测试数据，结果见表 4。

2.1 准确度

通过对各元素工作曲线的调整，使之满足对 7 系各合***号的分析要求，并对其准确度进行考核。结果见表 5。

2 结论

采用光电直读光谱法测定 7 系铝合金中 Si、Fe、Cu、Mg、Cr、Mn、Zn、Ti、Zr 等元素.本法与***化学分析方法和 ICP-AES 法相比快速且操作简便。该分析方法简便，快速，精密度和准确度稿，能够满足GB/T7999-2015 的要求，适合炉前，来料快速检测。