再制造中常用的表面工程技术PPT文档格式.ppt

1、对循环经济的贡献更大。（5）发展再制造产业，不仅写入了发展再制造产业，不仅写入了中华人民共和中华人民共和国循环经济促进法国循环经济促进法，而且列入了，而且列入了“十二五十二五”规划规划纲要，还被国家选定为战略性新兴产业。纲要，还被国家选定为战略性新兴产业。42.表面工程在产品再制造中的地位作用表面工程在产品再制造中的地位作用整机寿命的整机寿命的“短板短板”是部分损伤的零件；是部分损伤的零件；损伤零件的损伤零件的“短板短板”是个别失效的表面；是个别失效的表面；表面常见失效形式：磨损、腐蚀；对零件表面失效的治理，在整机再制造中工作量最对零件表面失效的治理，在整机再制造中工作量最 大、而且对整机性能

2、以及寿命的影响最为关键；大、而且对整机性能以及寿命的影响最为关键；表面工程的功能是：恢复尺寸、恢复表面性能或改善表面工程的功能是：恢复尺寸、恢复表面性能或改善 表面性能。表面性能。木桶效应木桶效应53.表面工程技术体系表面工程技术体系改变基质材料成分，达到改善性能的目的，不附加膜层。改变基质材料成分，达到改善性能的目的，不附加膜层。表面工程技术体系表面改性表面改性表面处理表面处理表面涂覆表面涂覆复合表面技术复合表面技术纳米表面工程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。力，达到改善性

3、能的目的，不附加膜层。如：离子注入、化学热处理等。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。织、应力按照需要制备。电镀、电刷镀、化学镀、气相沉积、热喷涂、堆焊、熔覆、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。粘涂、涂装等。综合运用多类、多种表面工程技术。熔覆如：熔覆+喷涂；纳米化加工喷涂；纳米化加工+渗扩；粘涂渗扩；粘涂+电刷镀等。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

4、能。技术改善表层性能。纳米电刷镀、纳米热喷涂、纳米熔覆、纳米粘涂等。64.常用表面工程技术常用表面工程技术5.4.1 堆焊与熔覆堆焊与熔覆 7母母 材材fB熔覆材料（丝熔覆材料（丝材、粉材）材、粉材）热源热源电弧；等离电弧；等离子弧；激光束；电阻子弧；电阻丝等丝等熔覆层截面熔覆层截面熔覆金属的面积熔覆金属的面积f f；母材熔化区面积母材熔化区面积 B B稀释率稀释率原原 理理 ：在某种热源作用下，使熔覆材料和母材熔化，构成在某种热源作用下，使熔覆材料和母材熔化，构成 合金化熔池，经冷却结晶形成覆层。合金化熔池，经冷却结晶形成覆层。B大于零，称为堆焊，大于零，称为堆焊，B趋于零，称为熔覆。趋于零

5、，称为熔覆。稀释率反映熔覆材料的合金成分被母材的冲淡情况。1.电弧堆焊，包括手工焊条堆焊电弧堆焊，包括手工焊条堆焊/药芯焊丝自动堆焊药芯焊丝自动堆焊/丝丝材或带材埋弧堆焊等。擅长堆焊大面积、大厚度，设材或带材埋弧堆焊等。擅长堆焊大面积、大厚度，设备购置费约备购置费约3万元。万元。2.等离子弧喷焊。擅长在规则形面上制备耐热合金层，等离子弧喷焊。擅长在规则形面上制备耐热合金层，3.设备购置费约设备购置费约70万元。3.激光熔覆。擅长在复杂形面上制备合金层，设备购置激光熔覆。擅长在复杂形面上制备合金层，设备购置4.费约费约100万元。分分 类类 ：8适用条件适用条件 ：1.零件磨损量大。零件磨损量大

6、。2.零件服役工况恶劣。零件服役工况恶劣。3.零件可焊性要好（无裂纹、不易变形、应力小）。零件可焊性要好（无裂纹、不易变形、应力小）。4.涂层与基体冶金结合，结合强度大于涂层与基体冶金结合，结合强度大于500 MPa 级。级。5.能用于承受交变负荷的表面。能用于承受交变负荷的表面。施工要领施工要领 ：1.熔覆层合金化设计（影响表面性能、可焊性及后续熔覆层合金化设计（影响表面性能、可焊性及后续 加工性能）加工性能）2.复合表面技术的运用复合表面技术的运用9堆焊技术再制造辊类零件堆焊技术再制造辊类零件堆焊技术再制造辊类零件堆焊技术再制造辊类零件 堆焊是表面工程技术的一个重要分支。堆焊是一种历史悠久

7、，而又非堆焊是表面工程技术的一个重要分支。堆焊是一种历史悠久，而又非常实用的技术。堆焊的显著特点是堆焊层与母体材料冶金结合，高温、重常实用的技术。堆焊的显著特点是堆焊层与母体材料冶金结合，高温、重载服役条件下剥落倾向小，而且可根据服役性能和生产条件在很宽的范围载服役条件下剥落倾向小，而且可根据服役性能和生产条件在很宽的范围载服役条件下剥落倾向小，而且可根据服役性能和生产条件在很宽的范围载服役条件下剥落倾向小，而且可根据服役性能和生产条件在很宽的范围内选择堆焊方法和堆焊材料。堆焊已广泛用于钢铁工业的轧辗、能源领域内选择堆焊方法和堆焊材料。堆焊已广泛用于钢铁工业的轧辗、能源领域的加氢反应器、热壁交

8、换炉以及矿山机械和各类阀门中。堆焊不仅是一种的加氢反应器、热壁交换炉以及矿山机械和各类阀门中。堆焊不仅是一种零件的修复、再制造手段，而且已成为诸多新品制造中不可缺少的环节。零件的修复、再制造手段，而且已成为诸多新品制造中不可缺少的环节。堆焊在提高零件的使用寿命以及节能、节材方面发挥着重要作用。堆焊后的立磨磨辊堆焊后的立磨磨辊立磨磨辊辊面堆焊现场立磨磨辊辊面堆焊现场10药芯焊丝埋弧堆焊用于冶金连铸辊制造与再制造药芯焊丝埋弧堆焊用于冶金连铸辊制造与再制造药芯焊丝埋弧堆焊用于冶金连铸辊制造与再制造药芯焊丝埋弧堆焊用于冶金连铸辊制造与再制造 表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于基体材料性能的表

9、面表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于基体材料性能的表面表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于基体材料性能的表面表面工程的最大优势是能够以多种方法制备出优于基体材料性能的表面功能薄层。表面功能薄层的厚度仅是工件整体厚度的百分之一到几十分之一，功能薄层。表面功能薄层的厚度仅是工件整体厚度的百分之一到几十分之一，但却使工件表面获得比基体材料更高的耐磨性或抗腐蚀性、耐热性等。表面但却使工件表面获得比基体材料更高的耐磨性或抗腐蚀性、耐热性等。表面工程技术用于热成型部件的制造与旧品再制造，其节能、节材效果非常突出。工程技术用于热成型部件的制造与旧品再制造，其节能、节材效果非常突出。药芯焊丝

10、通过改变芯部药粉的种类、比例，可以很容易改变堆焊层的性药芯焊丝通过改变芯部药粉的种类、比例，可以很容易改变堆焊层的性药芯焊丝通过改变芯部药粉的种类、比例，可以很容易改变堆焊层的性药芯焊丝通过改变芯部药粉的种类、比例，可以很容易改变堆焊层的性能，药芯焊丝作为一种连续填充的材料，使堆焊生产效率大大提高。下图是能，药芯焊丝作为一种连续填充的材料，使堆焊生产效率大大提高。下图是以以以以0Cr13Ni4MoN0Cr13Ni4MoN系列药芯焊丝堆焊的连铸辊。系列药芯焊丝堆焊的连铸辊。堆焊后的连铸辊堆焊后的连铸辊装配后的装配后的连铸辊连铸辊11等离子喷焊技术应用于新阀门制造和旧阀门再制造等离子喷焊技术应用于

11、新阀门制造和旧阀门再制造等离子喷焊技术应用于新阀门制造和旧阀门再制造等离子喷焊技术应用于新阀门制造和旧阀门再制造 粉末等离子喷焊是利用压缩等离子弧产粉末等离子喷焊是利用压缩等离子弧产粉末等离子喷焊是利用压缩等离子弧产粉末等离子喷焊是利用压缩等离子弧产生的高温熔化金属粉末，在工件表面形成生的高温熔化金属粉末，在工件表面形成生的高温熔化金属粉末，在工件表面形成生的高温熔化金属粉末，在工件表面形成一层与基体冶金结合的、具有特定性能熔一层与基体冶金结合的、具有特定性能熔一层与基体冶金结合的、具有特定性能熔一层与基体冶金结合的、具有特定性能熔覆层的表面堆焊技术。和手工电弧堆焊、覆层的表面堆焊技术。和手工电弧堆焊、埋弧堆焊、钨极氩弧堆焊相比，粉末等离埋弧堆焊、钨极氩弧堆焊相比，粉末等离埋弧堆焊、钨极氩弧堆焊相比，粉末等离埋弧堆焊、钨极氩弧堆焊相比，粉末等离子喷焊具有电弧能量集中、堆焊层稀释率子喷焊具有