梁志杰：再制造关键技术与设备

【第一工程机械网 独家报道】2014年10月28—30日，2014中国工程机械营销&后市场大会在苏州召开，大会由中国工程机械工业协会代理商工作委员会及中国工程机械工业协会维修及再制造分会主办，江苏天恒伟业工程机械有限公司承办，现代重工特别支持。本次大会是中国工程机械行业第一次打通营销与后市场产业链条，让制造商、代理商、技术服务商和用户跨界互联、无碍交流，汇聚各方资源优势、思维优势，以期实现中国工程机械行业的转型升级和持续健康发展。中国工程机械第十二届营销高峰论坛、2014 中国工程机械后市场发展论坛、2014 中国工程机械代理商年会及2014 中国工程机械工业协会维修及再制造分会年会于同期举行。

装甲兵工程学院梁志杰教授

      装甲兵工程学院梁志杰教授在再制造论坛进行了题目为《再制造关键技术与设备》的演讲，以下为演讲实录：

建设资源节约型、环境友好型社会，发展循环经济，已成为中国可持续发展的基本国策。

当前相关企业的积极性很高，希望尽快使再制造成为新的经济增长点。本报告在回顾再制造基本理念的基础上，重点介绍维修工程与再制造工程的技术特点（工艺、设备、材料、标准、质量检测、寿命评估），以及再制造工程的关键技术及设备。

再制造与维修的区别

1.再制造的定义

再制造是相对于制造而言，是指以设备全寿命周期理论为指导；以废旧设备实现跨越式提升为目标；以优质、高效、节能、节材、环保为准则；以先进技术和产业化生产为手段；进行修复、改造、升级废旧设备的一系列技术措施或工程活动的总称。

2.再制造的特征

再制造后的产品质量和性能应不低于(达到或超过)新品;再制造产品不是二手产品，应视为新品。

3.再制造分类

1）恢复性再制造。主要针对达到物理寿命和经济寿命的设备，把有剩余价值的废旧零部件作为再制造毛坯，采用表面工程等先进技术进行加工，使其尺寸和性能得以恢复。

2）改造升级性再制造。主要针对已达到技术寿命的设备，通过技术改造、局部更新，特别是通过使用新材料、新技术、新工艺等，改善和提升设备技术性能、延长设备的使用寿命、减少环境污染。

3）综合性再制造。既恢复性能又改造升级。

4.再制造与维修的关系及区别

5.维修与再制造工艺特点

维修与再制造、拆解、清洗、检测、采用工艺及验收标准

6.维修工程、表面工程与再制造工程内涵与发展维修工程：维修是指为使产品保持或恢复到规定状态所进行的全部活动。包括维护保养、修理、改进、翻修、检查以及状态的确定等。常用手段包括换件、堆焊、机械加工等。

表面工程：表面工程是指经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或表面复合处理，改变固体金属表面或非金属表面的化学成分，组织结构，形态和(或)应力状态，以获得所需要表面性能的系统工程。

表面工程的最大优势是能够制备出优于本体材料性能的表面涂层，赋予零件耐高温、防腐蚀、耐磨损、抗疲劳、防辐射等特殊性能，这层表面材料厚度薄，面积小，但却承担着零件的主要功能。

7.再制造不低于原型机新品性能的依据

1）有先进技术支撑

一部机电产品制造出来以后，经过若干年后才达到报废阶段，而在这个

期间科学技术发展迅速，新材料、新技术、新工艺、新控制装置不断涌现，对废旧机电产品进行再制造时可以吸纳最新的成果，既可以提高易损零件、易损表面的使用寿命，又可以对老产品进行技术改造，使它的整体性能能跟上时代的要求。

2）建立在旧零件剩余寿命预测评估基础上

3）原型机设计、制造中的缺陷在长期、大批量使用中充分暴露,使再制造有很强的针对性。

4）有完整的再制造质量保证体系

再制造工艺流程

再制造基本工艺流程

再制造基本工艺流程及设备

曲轴再制造基本工艺流程

变速箱再制造基本工艺流程

液压杆件再制造基本工艺流程

发动机再制造工艺流程

控制阀再制造技术工艺流程

液压泵再制造技术工艺流程

再制造车间基本单元

1.拆解单元

2.清洗单元

3.检测单元

4.喷涂单元

5.镀覆单元

6.缺陷修复与强化单元

7.箱体壳体修复单元

8.表面处理单元

9.再制造加工单元

10.涂装、包装单元

工程机械再制造关键技术及设备

工程机械再制造关键技术及设备包括关键零部件再制造技术群，再制造拆解技术，再制造清洗技术，再制造喷涂技术，再制造表面镀覆技术，再制造表面修复与强化技术，再制造检测与无损探伤技术，再制造表面处理技术，再制造加工技术，再制造测试技术，再制造技术专用试验台，再制造包装、涂装及封存技术等。这里关键介绍一下再制造清洗技术，再制造喷涂技术，再制造表面镀覆技术等。

关于再制造的喷涂技术，我们重点推荐的是激光熔覆技术，微束等离子堆焊技术，超音速冷喷涂技术。

激光熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料，经激光辐照使之和基体表面一薄层同时熔化，并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层，从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、 抗氧化及电器特性等的工艺方法。

微束等离子堆焊又称粉末微束等离子堆焊（喷焊），它是以微束等离子弧作为热源，采用合金粉末作填充金属，将合金粉末与基体表面一起加热熔化形成合金层的一种堆焊工艺方法。

微束等离子堆焊又称粉末微束等离子堆焊（喷焊），它是以微束等离子弧作为热源，采用合金粉末作填充金属，将合金粉末与基体表面一起加热熔化形成合金层的一种堆焊工艺方法。

PTA-TCY-200微束等离子堆焊设备是我公司最新研制的用于维修与再制造工程及金属表面改性的新设备,其工作原理是当接通电源高频电路时，在焊枪阴极（钨极）与阳极（喷嘴）之间就会放电产生火花，当有气体（氩气）进入等离子喷枪（等离子发生器）时，气体被电离形成等离子体，高频放电即可引燃电弧（维弧）；再继续接通电源主电路后，电弧就会转移到焊枪阴极（钨极）与工件（阳极）之间，形成等离子主电弧，电弧经喷嘴孔道压缩后形成温度高、能量集中的等离子焰流，利用等离子焰流产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固，形成微束等离子堆焊层。

超音速冷喷涂又称低压冷喷涂，是一种新的金属喷涂工艺，它不同于传统热喷涂（超速火焰喷涂，等离子喷涂，爆炸喷涂等），不需要将喷涂的金属粒子融化，喷涂基体表面产生的温度一般不会超过150℃。

超音速冷喷涂技术原理:利用压缩气体通过缩放型拉瓦管产生超音速气流，将粉末沿轴向送入超音速气流中，形成气-固双相流，经加速后在完全固态下撞击基体，发生较大的塑性变形而沉积在基体表面上形成涂层。

超音速冷喷涂技术的主要特点：

1.可在正常温度和湿度中工作，对工况无特殊要求。

2.低温喷涂，被喷涂基体表面上产生的温度100-150摄氏度，不会使基体产生内应力和变形，无氧化、无相变、无烧蚀。

3.无热应力，可以喷涂厚涂层。

4.属于高速喷涂，涂层致密，孔隙率低。

5.超音速冷喷涂技术对环境无害，无高温，无危险气体和辐射，无需要中和的有化学侵蚀的污水。

6.除了多层的锈迹以外，不需要对加工表面进行专门的清洁。因为喷出粒子的速度很快，可以自行清除表面的工业杂质、油漆以及活性晶体结构等。

7.对基体无热影响。喷出的粒子流截面小而狭窄，且定向性好，所以与传统的气体热喷涂技术不同，可以进行表面局部喷涂，其轮廓界限清晰。

8.它可以进行多种材料按厚度分层喷涂。

9.设备结构紧凑，便于携带，在任何工业部门都可以应用。而且不要求高级的操作人员。可以单机使用，也可以置于自动生产线内部联合使用。

10.简单的改变工艺方式，可以使本产品进行表面喷砂处理，为下一步喷涂提供准备或做装饰处理。

11.同一台设备可以进行多种粉末的喷涂。

12.可以在固定场合使用，也可以在野外条件使用。

再制造工程、再制造是相对于制造而言，是指以设备全寿命周期理论为指导；以废旧设备实现跨越式提升为目标；以优质、高效、节能、节材、环保为准则；以先进技术和产业化生产为手段；进行修复、改造、升级废旧设备的一系列技术措施或工程活动的总称。再制造诸多优越性的本质是：在不改变整机（零部件）物理形态和本体材料的情况下，充分吸纳先进的再制造技术及设备，使整机（或零部件）性能恢复与提升。

对产品实施再制造需要进行全面系统分析，包括两个市场的开拓、先进再制造技术及设备、工装的吸纳与研发、质量体系的建设、现代企业理念和绿色再制造理念的落实，以及人才、资金、政策环境等要素，只有在前期进行了科学论证，在实践中又勇于创新，才能使再制造工作健康发展，才能实现节能减排与企业增加效益的双赢。