产品再制造研究

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,刘世参,产品再制,造,造中常用,表,表面技术,再制造技,术,术重点实,验,验室,提,纲,纲,1.,再制造工,程,程重要概,念,念回顾,2.,表面工程,在,在产品再,制,制造中的,地,地位作用,3.,表面工程,技,技术体系,4.,常用表面,工,工程技术,5.,结束语,2,1.,再制造工,程,程重要概,念,念回顾,(1),再制造是,相,相对制造,而,而言。制,造,造是将原,材,材料加工,成,成具有一,定,定功能的,产,产品，再,制,制造是在,这,这种产品,到,到达寿命,后,后使其性,能,能和保质,期,期恢复到,新,新品水平,的,的加工过,程,程。,(2),再制造的,性,性能和保,质,质期能等,同,同甚至超,过,过原型机,新,新品的基,本,本原因是,新,新技术在,老,老产品上,的,的使用，,既,既包括磨,损,损表面的,尺,尺寸恢复,与,与耐磨性,能,能提升，,也,也包括老,产,产品上局,部,部部件的,技,技术改造,及,及软件升,级,级。,3,(3),和制造新,品,品相比，,再,再制造产,品,品的成本,低,低于,50%,，节能,60%,节材,70%,，对环境,的,的不利影,响,响低于,80%,。在拉动,经,经济增长,、,、安排就,业,业以及企,业,业增效等,方,方面发挥,着,着重要作,用,用。,(4),中国再制,造,造的特色,在,在于积极,开,开发表面,技,技术、攻,克,克零件寿,命,命评估难,题,题，着力,提,提高旧件,利,利用率，,使,使之对循,环,环经济的,贡,贡献更大,。,。,(5),发展再制,造,造产业，,不,不仅写入,了,了,中华人民,共,共和国循,环,环经济促,进,进法,，而且列,入,入了“十,二,二五”规,划,划纲要，,还,还被国家,选,选定为战,略,略性新兴,产,产业。,4,.,表面工程,在,在产品再,制,制造中的,地,地位作用,整机寿命,的,的“短板,”,”是部分,损,损伤的零,件,件；,损伤零件,的,的“短板,”,”是个别,失,失效的表,面,面；,表面常见,失,失效形式,：,：磨损、,腐,腐蚀；,对零件表,面,面失效的,治,治理，在,整,整机再制,造,造中工作,量,量最,大、而且,对,对整机性,能,能以及寿,命,命的影响,最,最为关键,；,；,表面工程,的,的功能是,：,：恢复尺,寸,寸、恢复,表,表面性能,或,或改善,表面性能,。,。,木桶效应,5,3.,表面工程,技,技术体系,改变基质,材,材料成分,，,，达到改,善,善性能的,目,目的，不,附,附加膜层,。,。,表面工程技术体系,表面改性,表面处理,表面涂覆,复合表面技术,纳米表面工程技术,不改变表面材质成分，只改变基质材料的组织结构及应力，达到改善性能的目的，不附加膜层。,如：离子注入、化学热处理等。,如：表面淬火、表面变形处理、表面纳米化加工等。,在基质材料表面上制备涂覆层，涂覆层的材料成分、组织、应力按照需要制备。,如：电镀、电刷镀、化学镀、气相沉积、热喷涂、堆焊、熔覆、粘涂、涂装等。,综合运用多类、多种表面工程技术。,如：熔覆,+,喷涂；纳米化加工,+,渗扩；粘涂,+,电刷镀等。,以传统表面工程技术为基础，通过引入纳米材料、纳米技术改善表层性能。,如：纳米电刷镀、纳米热喷涂、纳米熔覆、纳米粘涂等。,6,常用表面,工,工程技术,4.1,堆焊与熔,覆,覆,7,母 材,f,B,熔覆材料（丝材、粉材）,热源,电弧；等离子弧；激光束；电阻丝等,熔覆层截,面,面,熔覆金属,的,的面积,f,；,母材熔化,区,区面积,B,稀释率,原,理,理,：,：,在某种,热,热源作,用,用下，,使,使熔覆,材,材料和,母,母材熔,化,化，构,成,成,合金化,熔,熔池，,经,经冷却,结,结晶形,成,成覆层,。,。,B,大于零,，,，称为,堆,堆焊，,B,趋于零,，,，称为,熔,熔覆。,稀释率,反,反映熔,覆,覆材料,的,的合金,成,成分被,母,母材的,冲,冲淡情,况,况。,电弧堆,焊,焊，包,括,括手工,焊,焊条堆,焊,焊,/,药芯焊,丝,丝自动,堆,堆焊,/,丝材或,带,带材埋,弧,弧堆焊,等,等。擅,长,长堆焊,大,大面积,、,、大厚,度,度，设,备,备购置,费,费约,3,万元。,等离子,弧,弧喷焊,。,。擅长,在,在规则,形,形面上,制,制备耐,热,热合金,层,层，,设备购,置,置费约,70,万元。,激光熔,覆,覆。擅,长,长在复,杂,杂形面,上,上制备,合,合金层,，,，设备,购,购置,费约,100,万元。,分,类,类,：,：,8,适用条,件,件,：,：,1.,零件磨,损,损量大,。,。,2.,零件服,役,役工况,恶,恶劣。,3.,零件可,焊,焊性要,好,好（无,裂,裂纹、,不,不易变,形,形、应,力,力小）,。,。,4.,涂层与,基,基体冶,金,金结合,，,，结合,强,强度大,于,于,500MPa,级。,5.,能用于,承,承受交,变,变负荷,的,的表面,。,。,施工要,领,领,：,：,1.,熔覆层,合,合金化,设,设计（,影,影响表,面,面性能,、,、可焊,性,性及后,续,续,加工性,能,能）,2.,复合表,面,面技术,的,的运用,9,堆焊技,术,术再制,造,造辊类,零,零件,堆焊是,表,表面工,程,程技术,的,的一个,重,重要分,支,支。堆,焊,焊是一,种,种历史,悠,悠久，,而,而又非,常,常实用,的,的技术,。,。堆焊,的,的显著,特,特点是,堆,堆焊层,与,与母体,材,材料冶,金,金结合,，,，高温,、,、重载,服,服役条,件,件下剥,落,落倾向,小,小，而,且,且可根,据,据服役,性,性能和,生,生产条,件,件在很,宽,宽的范,围,围内选,择,择堆焊,方,方法和,堆,堆焊材,料,料。堆,焊,焊已广,泛,泛用于,钢,钢铁工,业,业的轧,辗,辗、能,源,源领域,的,的加氢,反,反应器,、,、热壁,交,交换炉,以,以及矿,山,山机械,和,和各类,阀,阀门中,。,。堆焊,不,不仅是,一,一种零,件,件的修,复,复、再,制,制造手,段,段，而,且,且已成,为,为诸多,新,新品制,造,造中不,可,可缺少,的,的环节,。,。堆焊,在,在提高,零,零件的,使,使用寿,命,命以及,节,节能、,节,节材方,面,面发挥,着,着重要,作,作用。,堆焊后,的,的立磨,磨,磨辊,立磨磨,辊,辊辊面,堆,堆焊现,场,场,10,药芯焊,丝,丝埋弧,堆,堆焊用,于,于冶金,连,连铸辊,制,制造与,再,再制造,表面工,程,程的最,大,大优势,是,是能够,以,以多种,方,方法制,备,备出优,于,于基体,材,材料性,能,能的表,面,面功能,薄,薄层。,表,表面功,能,能薄层,的,的厚度,仅,仅是工,件,件整体,厚,厚度的,百,百分之,一,一到几,十,十分之,一,一，但,却,却使工,件,件表面,获,获得比,基,基体材,料,料更高,的,的耐磨,性,性或抗,腐,腐蚀性,、,、耐热,性,性等。,表,表面工,程,程技术,用,用于热,成,成型部,件,件的制,造,造与旧,品,品再制,造,造，其,节,节能、,节,节材效,果,果非常,突,突出。,药芯焊,丝,丝通过,改,改变芯,部,部药粉,的,的种类,、,、比例,，,，可以,很,很容易,改,改变堆,焊,焊层的,性,性能，,药,药芯焊,丝,丝作为,一,一种连,续,续填充,的,的材料,，,，使堆,焊,焊生产,效,效率大,大,大提高,。,。下图,是,是以,0Cr13Ni4MoN,系列药,芯,芯焊丝,堆,堆焊的,连,连铸辊,。,。,堆焊后,的,的连铸,辊,辊,装配后,的,的,连铸辊,11,等离子,喷,喷焊技,术,术应用,于,于新阀,门,门制造,和,和旧阀,门,门再制,造,造,粉末等,离,离子喷,焊,焊是利,用,用压缩,等,等离子,弧,弧产生,的,的高温,熔,熔化金,属,属粉末,，,，在工,件,件表面,形,形成一,层,层与基,体,体冶金,结,结合的,、,、具有,特,特定性,能,能熔覆,层,层的表,面,面堆焊,技,技术。,和,和手工,电,电弧堆,焊,焊、埋,弧,弧堆焊,、,、钨极,氩,氩弧堆,焊,焊相比,，,，粉末,等,等离子,喷,喷焊具,有,有电弧,能,能量集,中,中、堆,焊,焊层稀,释,释率低,、,、焊层,硬,硬度均,匀,匀、适,用,用材料,范,范围广,、,、堆焊,材,材料消,耗,耗少、,喷,喷焊设,备,备机械,化,化及自,动,动化程,度,度高、,堆,堆焊速,度,度快、,质,质量稳,定,定等优,点,点，适,合,合用于,大,大批量,制,制备高,合,合金、,有,有色金,属,属合金,焊,焊层。,等,等离子,喷,喷焊技,术,术已在,大,大型气,阀,阀、高,中,中压阀,门,门密封,面,面、钻,杆,杆耐磨,带,带、玻,璃,璃模具,制,制造及,再,再制造,等,等领域,得,得到广,泛,泛应用,。,。,大型阀,门,门密封,面,面,等离子,喷,喷焊机,锥面喷,焊,焊,大型柴,油,油机气,阀,阀密封,面,面喷焊,电站高,压,压闸阀,密封面,喷,喷焊,13,以高能,量,量密度,的,的激光,为,为热源,，,，将零,件,件表面,预,预置的,或,或与激,光,光束移,动,动同步,输,输送的,合,合金材,料,料熔化,，,，在零,件,件表面,形,形成熔,覆,覆层。,激,激光熔,覆,覆层与,零,零件基,体,体为冶,金,金结合,且,且稀释,率,率低，,基,基体热,影,影响区,小,小，熔,覆,覆层与,基,基体均,无,无粗大,的,的铸造,组,组织，,晶,晶粒细,小,小，组,织,织致密,，,，激光,熔,熔覆过,程,程中基,体,体温度,不,不超过,80,，零件,不,不易变,形,形。激,光,光熔覆,技,技术已,成,成功应,用,用于电,力,力、石,化,化、冶,金,金等行,业,业高端,技,技术设,备,备的再,制,制造中,。,。,用激光,仿,仿形熔,覆,覆技术,恢,恢复转,子,子的尺,寸,寸及表,面,面性能,石化设,备,备中的,螺,螺杆压,缩,缩机阴,阳,阳转子,发,发生大,面,面积擦,伤,伤,再制造,后,后的螺,杆,杆压缩,机,机转子,副,副,激光熔,覆,覆技术,再,再制造,螺,螺杆压,缩,缩机阴,阳,阳转子,矿山机,械,械工况,条,条件恶,劣,劣，零,件,件表面,磨,磨损、,腐,腐蚀、,划,划伤严,重,重。采,用,用大功,率,率激光,表,表面强,化,化技术,和,和特种,耐,耐磨自,熔,熔性合,金,金粉末,，,，对采,煤,煤机及,掘,掘进机,截,截齿、,综,综采液,压,压支架,不,不锈钢,立,立柱、,刮,刮板机,、,、齿轮,传,传动箱,中,中的失,效,效零件,进,进行再,制,制造，,特,特别是,在,在截齿,端,端部锥,面,面及刮,板,板机易,磨,磨损部,位,位，制,备,备了冶,金,金结合,、,、硬质,点,点和高,韧,韧性金,属,属材料,复,复合的,激,激光强,化,化覆层,，,，使其,使,使用寿,命,命提高,2,4,倍。,激光熔,覆,覆再制,造,造截齿,激光熔,覆,覆不锈,钢,钢立柱,激光强,化,化刮板,机,机中部,槽,槽,14,激光熔,覆,覆在矿,山,山机械,上,上的应,用,用,15,炼油厂,烟,烟气轮,机,机叶片,工,工况条,件,件恶劣,，,，承受,腐,腐蚀气,体,体和多,种,种硬质,颗,颗粒的,冲,冲蚀，,损,损伤严,重,重。采,用,用复合,表,表面工,程,程技术,先,先通过,激,激光熔,覆,覆恢复,叶,叶片几,何,何尺寸,和,和力学,性,性能，,再,再用等,离,离子喷,涂,涂提高,叶,叶片的,表,表面性,能,能，可,使,使再制,造,造后的,叶,叶片使,用,用寿命,超,超过原,型,型新品,。,。,激光熔,覆,覆加等,离,离子喷,涂,涂对烟,气,气轮机,叶,叶片再,制,制造,二级动,叶,叶片典,型,型的损,伤,伤状态,二级动,叶,叶片激,光,光熔覆,过,过程,熔覆层,加,加工后,的,的二级,动,动叶片,喷涂耐,磨,磨涂层,后,后的二