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        1. 河南汉工机械再制造技术有限公司

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          智能复合熔涂技术

          基于智能复合熔涂之增材(再)制造可行性和先进性

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          一、工艺可行性论证

          再制造业是解决**资源紧缺和浪费、环境污染以及对各种废旧资源循环利用的*佳方法和有效途径之一。先进的表面工程技术具有省料、节能、*效、*质、环*、成本低等优点,是各类机械再制造业中必不可少的关键技术,同样也是工程机械再制造业的核心技术。具体来说,机械再制造主要是针对损坏或报废的零部件,在失效分析、寿命评估等全寿命分析的基础上,采用先进的表面工程等技术,使再制造工程机械的质量达到或超过新机器,以形成再制造新工程机械整机产品的系统工程。再制造不仅能延长产品的使用寿命,而且还能够节约大量的材料和能源,同时还使紧缺的资源得到了*大限度的利用,因此再制造业具有显著的经济效益和环*效果。

          表面工程技术作为再制造的核心,已经得到普遍应用和承认,如刷镀技术、热喷涂技术已经成为机械零部件的修复再制造的常规技术。实际上,智能复合熔涂作为创新型的表面工程技术,具有适用于增材再制造的共性特征,具体表现在:

          (1) 具有表面工程技术的共同特性。能够通过该技术形成指定涂层材料、指定涂层厚度的强化层。这是适用于增材再制造的基本要求。

          (2) 具有满足增材再制造尺寸恢复的特性。能够通过该技术使失效或报废的零部件增材强化,而后通过后续*加工达到规定的尺寸和*度。

          (3)具有使旧品零部件提升性能的功能??筛萘悴考墓た鎏跫陀τ靡?,选择适用的材料,以达到耐磨或防腐之目的,从而超越原有新品的性能。

          总之,智能复合熔涂既可进行新品增材强化,而且同样适用于增材再制造。

          二、工艺先进性

          智能复合熔涂作为创新型智能增材再制造技术,具有显著的工艺先进性。

          (1) 相对于传统的镀膜(镀层)表面技术,具有结合强度高、涂层致密、易于实现大尺度涂层形成的功能。

          各种热喷涂技术典型参数

          特征值

          结合强度(N·mm2)

          气孔率(%)

          火焰喷涂

          8~20

          10~15

          电弧喷涂

          12~25

          5~10

          高速火焰喷涂

          70~110

          <0.5

          等离子喷涂

          60~80

          4~10

          爆炸喷涂

          >70

          1~2

           

          传统的电镀、电刷镀、化学镀等镀层工艺,仅能对于失效尺寸小于0.1mm零部件进行恢复,而对于大失效尺寸无能为力。现有的热喷涂,如电弧喷涂、火焰喷涂、等离子喷焊、超音速火焰喷涂等,尺寸恢复一般不超过0.5mm,孔隙率高上,界面结合强度低,在使用过程中易造成涂层剥落失效,耐腐蚀性能差。

          通过前述章节对智能复合熔涂层的性能测试研究,可知智能复合熔涂层不同于传统热喷涂的机械结合,而是具有高界面强度的冶金结合,涂层几乎趋于零孔隙,极为致密。这是传统热喷涂技术所不能比拟的。

          (2)相对于火焰喷焊、等离子喷焊和激光熔覆工艺,智能复合熔涂具有明显的性能、成本和效率优势,必将成为创新型的先进增材再制造关键技术。

              再制造技术的性能、成本和生产效率比较一览表

          增材再制造技术

          火焰喷焊

          等离子喷焊

          激光熔覆

          智能复合熔涂

          材料适应范围

          以镍基合金为主

          铁基、镍基、钴基、铜基四系列的自熔性合金

          界面结合力 (MPa)

          173

          197

          90

          339MPa

          孔隙率(%

          4~6

          2~3

          1~2

          <0.15

          材料成本

          较高

          *高

          较高

          能源消耗

          较高

          较高

          极低

          热变形

          较高

          较高

          极小

          生产效率

          较低

          较低

          较低

          极高

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