再制造中常用的表面工程技术ppt课件
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表面工程技术ppt课件.ppt
常用的喷涂材料有很多根据需要来设计。
材料的形式主要有：粉末（HVOF、等离子、 爆炸喷涂、火焰喷涂等），线材（火焰喷 涂、电弧喷涂）
材料成分主要有：金属、非金属、陶瓷、 碳化物、自熔合金、复合粉末等
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
（3）金属陶瓷
主要是一些碳化物如WC、SiC、BC这 些材料喷涂时防止分解。一般用金属 作 “胶粘剂” 制成金属陶瓷粉末。如 WC-Co系Cr3C2-NiCr系，具有优良的耐 磨、耐蚀性能。
（4）自粘性喷涂粉末（自熔合金）
如镍包铝、铝包镍等。可以提高涂层 与基体结合强度。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
各种喷涂方法简介
工艺品：提高耐蚀性和美观性。
在整堂课的教学中，刘教师总是让学 生带着 问题来 学习， 而问题 的设置 具有一 定的梯 度，由 浅入深 ，所提 出的问 题也很 明确
1.2表面工程技术分类
1、表面改性技术：通过改变基质材料成分， 达到改善性能的目的。如：渗氮、渗碳处 理。
2、表面处理：不改变材质成分，只改变基 质材料的组织结构及应力，以改善性能。 如：表面淬火，喷丸辊压等。
结合强度 8-20 12-25 可达
>70 60~77
{技术管理套表}产品再制造中常用表面技术讲义课件 (一)
{技术管理套表}产品再制造中常用表面技术讲义课件 (一)随着环境污染的日益加重和资源消耗的增加，产品再制造逐渐引起人们的重视。
在产品再制造的过程中，表面技术是不可或缺的一部分。
为了帮助大家更好地了解和应用常用的表面技术，在这篇文章中，我们将介绍“技术管理套表”产品再制造中常用表面技术讲义课件。
一、涂装技术涂装技术是常见的表面处理技术之一，其中最常见的是喷涂技术和电泳涂装技术。
喷涂技术以其高效便捷的特点广泛应用于各个领域，而电泳涂装技术则具有节能减排的优点，逐渐受到人们的关注。
二、电镀技术电镀技术是常见的表面处理技术之一，它主要是通过在金属表面涂上一层金属膜来改善其物理和化学性质。
电镀技术的优点在于具有良好的耐腐蚀性和耐磨性，因此被广泛应用于机械制造、汽车、电子、航空等领域。
三、喷砂技术喷砂技术是通过将金属表面喷射高速砂粒来清理表面，达到去除氧化皮、腐蚀、零件表面瑕疵、增加表面粗糙度等效果的一种表面处理技术。
喷砂技术广泛应用于金属制品、工程机械、建筑材料等领域。
四、化学处理技术化学处理技术是通过在金属表面建立一层具有一定结构和性质的新表面层来实现表面改性的一种方法。
其常用的化学处理方法有酸洗、镀锌、氧化处理等。
五、热处理技术热处理技术是通过加热材料，然后对其进行快速冷却、退火等工艺来改变材料的微观结构和性质，从而达到改变材料硬度、强度、塑性等性质的一种方法。
热处理技术已被广泛应用于汽车、机械、电力等领域。
六、其他表面处理技术除了以上常用的表面处理技术外，还有许多其他的表面处理技术可供选择，如阳极氧化、喷涂陶瓷涂层、转移印刷等。
综上所述，“技术管理套表”产品再制造中常用表面技术讲义课件涵盖了多种不同类型的表面处理技术，包括涂装技术、电镀技术、喷砂技术、化学处理技术、热处理技术以及其他表面处理技术。
这些技术在产品再制造中发挥着重要的作用，能够为我们提供更高质量、更加安全和可靠的产品。
表面工程ppt教程文件
新技术的应用趋势
纳米技术
纳米技术在表面工程中应用广泛，如纳米涂层、纳米颗粒 增强等，可提高材料表面的耐磨、耐腐蚀和抗老化性能。
3D打印技术
3D打印技术可用于制造复杂形状的表面结构，可实现个性 化定制和快速原型制造，为表面工程提供更灵活的制造方 式。
激光技术
激光技术在表面工程中用于处理金属、非金属等各种材料， 具有高精度、高效率、环保等优点，可实现表面强化、改 性、熔覆等功能。
合成纤维
高分子复合材料
高分子复合材料是由两种或两种以上 材料组成的新型材料，具有优异的综 合性能，广泛应用于航空、航天和汽 车等领域。
合成纤维具有质轻、强度高和耐磨等 特点，广泛用于纺织、航空和军事等 领域。
04 表面工程的应用案例
汽车工业的应用
汽车发动机制造
表面工程技术在汽车发动机制造 中广泛应用，如气缸体、气缸盖 的耐磨和耐腐蚀表面处理，以提
表面工程ppt教程文件
contents
目录
• 表面工程简介 • 表面工程的技术 • 表面工程材料 • 表面工程的应用案例 • 表面工程的未来发展
01 表面工程简介
表面工程的定义
01
表面工程是一门通过改变材料表 面的性质来提高材料耐腐蚀性、 耐磨性、装饰性和实现表面功能 特性的技术。
02
它涉及材料科学、物理学、化学 等多个学科领域，是材料保护和 表面技术的重要组成部分。
化学转化膜技术
化学转化膜技术是通过化学反应在金属表面形成一层 化合物膜的过程，以提高金属的耐腐蚀性和美观性。
输入 标题
详细描述
化学转化膜技术广泛应用于钢铁、铝和铜等金属的防 腐处理。形成的转化膜具有保护基体、提高耐腐蚀性 和抗氧化的作用。
《表面工程》PPT课件
第二节 外表工程技术的专业环境
平安第一！ 安康第一!
一般的外表技术运用对环境没有什么特殊要求，局部 外表工程技术如涂装技术、气相沉积、外表微细加工对专 业环境有特色要求。 1 喷涂工作环境的要求 1)最好是在无人的封闭工作间内进展； 2) 要有强排风装置，防止粉尘危害；
3)等离子喷涂应有防噪音措施，如戴耳 塞。
2、有机溶剂脱脂 用于金属零件的初步脱脂,如汽油、苯、四氯化碳等。一
般在常温下脱脂。 特点：脱脂速度快、效果好，但溶剂易挥发、易燃、有毒性， 使用时应注意通风。
安阳工学院 表面工程学 梁永政
第三章 外表工程技术的预处理工艺与专业环境
第一节 外表预处理工艺
3、水剂脱脂 以水溶剂作为清洗液去除待处理外表油污的清洗方法。
安阳工学院 表面工程学 梁永政
第三章 外表工程技术的预处理工艺与专业环境
第一节 外表预处理工艺
磨料的选择 滚光磨料有浮石、石英砂、花岗石，皮革角、贝壳、
铁屑，钢砂和陶瓷碎片等 。
刷光：利用金属丝轮或金属丝刷，在刷光机上或用手工 进展刷光的外表清理过程。
作用：去除金属外表上的毛刺、氧化物、 残存的油污及侵蚀后的黑膜等。
第三章 外表工程技术的预处理工艺与专业环境
第一节 外表预处理工艺
〔1〕 热固性塑料、ABS塑料、聚苯乙烯等：用溶剂或清洗 剂去除外表油垢、脱模剂等杂质，并进展粗化处理以使塑 料外表微观粗糙，以提高塑料外表与覆层之间的结合力。 〔2〕 聚烯烃、聚乙烯缩醛等塑料：必须进展外表氧化、酸 处理、电晕放电、紫外线等处理，改变其外表极性，提高 涂膜的附着力和亲水性。
等离子弧外表淬火
电阻外表淬火
安阳工学院 表面工程学 梁永政
第四章 外表淬火和形变强化技术
平安第一！ 安康第一!
一般的外表技术运用对环境没有什么特殊要求，局部 外表工程技术如涂装技术、气相沉积、外表微细加工对专 业环境有特色要求。 1 喷涂工作环境的要求 1)最好是在无人的封闭工作间内进展； 2) 要有强排风装置，防止粉尘危害；
3)等离子喷涂应有防噪音措施，如戴耳 塞。
2、有机溶剂脱脂 用于金属零件的初步脱脂,如汽油、苯、四氯化碳等。一
般在常温下脱脂。 特点：脱脂速度快、效果好，但溶剂易挥发、易燃、有毒性， 使用时应注意通风。
安阳工学院 表面工程学 梁永政
第三章 外表工程技术的预处理工艺与专业环境
第一节 外表预处理工艺
3、水剂脱脂 以水溶剂作为清洗液去除待处理外表油污的清洗方法。
安阳工学院 表面工程学 梁永政
第三章 外表工程技术的预处理工艺与专业环境
第一节 外表预处理工艺
磨料的选择 滚光磨料有浮石、石英砂、花岗石，皮革角、贝壳、
铁屑，钢砂和陶瓷碎片等 。
刷光：利用金属丝轮或金属丝刷，在刷光机上或用手工 进展刷光的外表清理过程。
作用：去除金属外表上的毛刺、氧化物、 残存的油污及侵蚀后的黑膜等。
第三章 外表工程技术的预处理工艺与专业环境
第一节 外表预处理工艺
〔1〕 热固性塑料、ABS塑料、聚苯乙烯等：用溶剂或清洗 剂去除外表油垢、脱模剂等杂质，并进展粗化处理以使塑 料外表微观粗糙，以提高塑料外表与覆层之间的结合力。 〔2〕 聚烯烃、聚乙烯缩醛等塑料：必须进展外表氧化、酸 处理、电晕放电、紫外线等处理，改变其外表极性，提高 涂膜的附着力和亲水性。
等离子弧外表淬火
电阻外表淬火
安阳工学院 表面工程学 梁永政
第四章 外表淬火和形变强化技术
01第一章--现代表面工程技术PPT课件
3） 表面加工技术。 4） 表面分析和测试技术 5） 表面工程技术设计。
2021/6/4
36
表面工程有关的表面性能
分类
一般机械性能
可加工性
项
目
韧性、强度、塑性、抗疲劳性、硬度、疏松度（空 隙度）、残余应力
精密加工性、可修补性、可焊接性、冷作硬化性
抗磨性 保护性 热特性 电特性
抗磨料磨损性、抗粘着磨损性、抗腐蚀磨损性、抗 冲蚀磨损性、抗微动磨损性、润滑性
姿/轨控发动机推力室
2021/6/4
来源：西北有色金属研2究0 院
具体应用实例-高温抗氧化涂层
难熔金属 Nb 在高温下易发生氧化，其高 温氧化物不具备保护作用，使材料的力学 性能急剧下降，严重影响性能。
铌在180℃开始发生缓慢氧化，450 ℃以下的氧化物具有保护 作用，450 ℃ ~600 ℃ 氧化膜的晶体体积发生变化（从4.36变 到5.17)，开始出现粉化，600 ℃ ~700 ℃ 其氧化速度与氧压成 正比关系，700 ℃ ~850 ℃内层氧化膜起控制作用，850 ℃以 上氧化产物完全为Nb2O5
5.1 电镀、化学镀 5.2 表面涂敷 5.3 表面改性 5.4 气相沉积 5.5 复合表面处理技术
2021/6/4
3
教材及参考资料
教材：现代表面工程技术，姜银方主编， 北京：机械工业出版社
参考书目：
现代表面技术，钱苗根等编著，北京：机械工业出版社 金属材料表面新技术，赵文珍，西安：西安交通大学出版 社 面向二十一世纪的表面工程，徐滨士，北京：机械工业出 版社 表面工程手册，李国英主编，北京：机械工业出版社 表面涂层技术，陈学定，韩文政，北京：机械工业出版社 表面工程与维修，徐滨士，朱绍华等，北京：机械工业出 版社
2021/6/4
36
表面工程有关的表面性能
分类
一般机械性能
可加工性
项
目
韧性、强度、塑性、抗疲劳性、硬度、疏松度（空 隙度）、残余应力
精密加工性、可修补性、可焊接性、冷作硬化性
抗磨性 保护性 热特性 电特性
抗磨料磨损性、抗粘着磨损性、抗腐蚀磨损性、抗 冲蚀磨损性、抗微动磨损性、润滑性
姿/轨控发动机推力室
2021/6/4
来源：西北有色金属研2究0 院
具体应用实例-高温抗氧化涂层
难熔金属 Nb 在高温下易发生氧化，其高 温氧化物不具备保护作用，使材料的力学 性能急剧下降，严重影响性能。
铌在180℃开始发生缓慢氧化，450 ℃以下的氧化物具有保护 作用，450 ℃ ~600 ℃ 氧化膜的晶体体积发生变化（从4.36变 到5.17)，开始出现粉化，600 ℃ ~700 ℃ 其氧化速度与氧压成 正比关系，700 ℃ ~850 ℃内层氧化膜起控制作用，850 ℃以 上氧化产物完全为Nb2O5
5.1 电镀、化学镀 5.2 表面涂敷 5.3 表面改性 5.4 气相沉积 5.5 复合表面处理技术
2021/6/4
3
教材及参考资料
教材：现代表面工程技术，姜银方主编， 北京：机械工业出版社
参考书目：
现代表面技术，钱苗根等编著，北京：机械工业出版社 金属材料表面新技术，赵文珍，西安：西安交通大学出版 社 面向二十一世纪的表面工程，徐滨士，北京：机械工业出 版社 表面工程手册，李国英主编，北京：机械工业出版社 表面涂层技术，陈学定，韩文政，北京：机械工业出版社 表面工程与维修，徐滨士，朱绍华等，北京：机械工业出 版社
11-表面工程技术PPT模板
1．复合热处理技术
1 渗钛与离子渗氮复合处理
2 渗碳、渗氮、碳氮共渗与渗硫复合处理
3 液体碳氮共渗与高频感应加热表面淬火的复合强化
4 激光与离子渗氮复合处理
— 10 —
1.3 复合表面处理技术
2．表面覆层技术与其他表面处理技术的复合
表面覆层技术与其他表面处理技术 的复合，即利用各种工艺方法在工件表 面上形成各种覆层，如镀层、涂层、沉 积层或薄膜，经过适当的热处理，使覆 层中的金属原子向基体扩散，或与基体 进行冶金熔合，不仅可增强覆层与基体 的结合强度，同时也能改变表面覆层本 身的成分，防止覆层剥落，并可提高覆 层的强韧性，提高表面的抗擦伤力、耐 磨损和耐腐蚀能力。
— 6—
1.2 表面覆层技术
1．热喷涂
火焰喷涂
等离子喷涂
如 图 4-5 所 示 ， 火 焰 喷 涂 借 助 高 速
气流将喷涂的粉末吸入火焰区，加热到
熔融或高塑性状态后喷射到粗糙的基体
表面形成涂层；或将线材或棒材送入氧-
乙炔火焰区加热熔化，借助压缩空气使
其雾化成颗粒，再喷向粗糙的基体表面 形成涂层。
激光表面熔覆是采 用大功率激光束扫 描金属表面，将选 定的材料熔化到金 属表面，形成具有 硬度高、耐磨性好、 抗腐蚀等特性的涂 覆层。
激光表面熔凝是 采用高能量密度 的激光，使材料 表面层快速熔化， 然后依靠材料自 身快速冷却凝固， 从而获得非常细 密的非平衡快速 凝固组织。
激光表面合金化是 利用高能量的激光 束使根据需求加入 的合金涂层与基体 金属表面混合熔化， 在极短的时间内， 形成与基体不同化 学成分和结构的表 面合金层。
热喷涂技术采用气体、液体或电弧、 等离子、激光等作为热源，将金属、合金、 陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及其复合 材料加热到熔融或半熔融状态，通过高速 气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预 处理的工件表面，从而形成附着牢固的表 面层。
1 渗钛与离子渗氮复合处理
2 渗碳、渗氮、碳氮共渗与渗硫复合处理
3 液体碳氮共渗与高频感应加热表面淬火的复合强化
4 激光与离子渗氮复合处理
— 10 —
1.3 复合表面处理技术
2．表面覆层技术与其他表面处理技术的复合
表面覆层技术与其他表面处理技术 的复合，即利用各种工艺方法在工件表 面上形成各种覆层，如镀层、涂层、沉 积层或薄膜，经过适当的热处理，使覆 层中的金属原子向基体扩散，或与基体 进行冶金熔合，不仅可增强覆层与基体 的结合强度，同时也能改变表面覆层本 身的成分，防止覆层剥落，并可提高覆 层的强韧性，提高表面的抗擦伤力、耐 磨损和耐腐蚀能力。
— 6—
1.2 表面覆层技术
1．热喷涂
火焰喷涂
等离子喷涂
如 图 4-5 所 示 ， 火 焰 喷 涂 借 助 高 速
气流将喷涂的粉末吸入火焰区，加热到
熔融或高塑性状态后喷射到粗糙的基体
表面形成涂层；或将线材或棒材送入氧-
乙炔火焰区加热熔化，借助压缩空气使
其雾化成颗粒，再喷向粗糙的基体表面 形成涂层。
激光表面熔覆是采 用大功率激光束扫 描金属表面，将选 定的材料熔化到金 属表面，形成具有 硬度高、耐磨性好、 抗腐蚀等特性的涂 覆层。
激光表面熔凝是 采用高能量密度 的激光，使材料 表面层快速熔化， 然后依靠材料自 身快速冷却凝固， 从而获得非常细 密的非平衡快速 凝固组织。
激光表面合金化是 利用高能量的激光 束使根据需求加入 的合金涂层与基体 金属表面混合熔化， 在极短的时间内， 形成与基体不同化 学成分和结构的表 面合金层。
热喷涂技术采用气体、液体或电弧、 等离子、激光等作为热源，将金属、合金、 陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及其复合 材料加热到熔融或半熔融状态，通过高速 气流使其雾化，然后喷射、沉积到经过预 处理的工件表面，从而形成附着牢固的表 面层。
再制造工程ppt
产生原理：在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受 激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态，当这些电子要回 复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量；而接 着，这些被放出的光子又会撞击其它原子，激发更多的原子产生光子，引 发一连串的「连锁反应」，并且都朝同一个方前进，形成强烈而且集中朝 向某个方向的光。
三、再制造的研究内容
3.1 再制造的内容
在产品设计阶段，要考虑产品的再制造性 设计。 在产品的服役至报废阶段，要考虑产品的 全寿命周期信息跟踪。
在产品的报废阶段，要考虑产品的非破坏
性拆解、低排放式物理清洗。
三、再制造的研究内容
要进行零部件的失效分析及剩余寿命演变规 律的探索；
要完成零部件失效部位的具有高结合强度 和良好摩擦学性能的表面涂层的设计、制备与 加工，以及对表面涂层和零部件尺寸超差部位 的机械平整加工及质量控制等。
三、再制造的研究内容
再制造的研究内容非常广泛，贯穿产品的全寿命周期， 体现着深刻的基础性和科学性。主要以先进的表面工程技术 为修复手段。
喷涂修复技术
电刷镀修复技术 激光修复技术
轴类及一些贵重 零件修复技术
纳米表面工程技术
三、再制造的研究内容
3.2 需要独立解决的科学和技术问题
1
2
3
4
加工对象更苛刻 主要有：锻焊、 热处理、铣磨件 尺寸差、残余应 力、内部裂纹、 表面变形等缺陷
5.2.1 应用举例 激光表面处理技术在汽车行业应用极为广泛，在许多汽车关键件上，
如：缸体、缸套、曲轴、凸轮轴、派启发、阀座、摇臂、铝活塞环槽等几 乎都可以采用激光热处理。• 例如：美国通用汽车公司用十几台千瓦级CO2 激光器，对换向器壳内壁局部硬化，日产3万套，提高工效四倍。• 我国采 用大功率CO2激光器对汽车发动机进行缸孔强化处理，可延长发动机大修里 程到15万公里以上，一台汽缸等于三台不经处理的汽缸。
三、再制造的研究内容
3.1 再制造的内容
在产品设计阶段，要考虑产品的再制造性 设计。 在产品的服役至报废阶段，要考虑产品的 全寿命周期信息跟踪。
在产品的报废阶段，要考虑产品的非破坏
性拆解、低排放式物理清洗。
三、再制造的研究内容
要进行零部件的失效分析及剩余寿命演变规 律的探索；
要完成零部件失效部位的具有高结合强度 和良好摩擦学性能的表面涂层的设计、制备与 加工，以及对表面涂层和零部件尺寸超差部位 的机械平整加工及质量控制等。
三、再制造的研究内容
再制造的研究内容非常广泛，贯穿产品的全寿命周期， 体现着深刻的基础性和科学性。主要以先进的表面工程技术 为修复手段。
喷涂修复技术
电刷镀修复技术 激光修复技术
轴类及一些贵重 零件修复技术
纳米表面工程技术
三、再制造的研究内容
3.2 需要独立解决的科学和技术问题
1
2
3
4
加工对象更苛刻 主要有：锻焊、 热处理、铣磨件 尺寸差、残余应 力、内部裂纹、 表面变形等缺陷
5.2.1 应用举例 激光表面处理技术在汽车行业应用极为广泛，在许多汽车关键件上，
如：缸体、缸套、曲轴、凸轮轴、派启发、阀座、摇臂、铝活塞环槽等几 乎都可以采用激光热处理。• 例如：美国通用汽车公司用十几台千瓦级CO2 激光器，对换向器壳内壁局部硬化，日产3万套，提高工效四倍。• 我国采 用大功率CO2激光器对汽车发动机进行缸孔强化处理，可延长发动机大修里 程到15万公里以上，一台汽缸等于三台不经处理的汽缸。
IWE表面工程技术ppt课件
低应力严重磨料磨损
碳化物
气蚀
不锈钢、钴基合金
严重冲击
高锰钢
严重冲击+腐蚀+氧化
亚共晶钴基合金
高温下金属间磨损
亚共晶钴基合金，含金属间化合物钴基合金或镍基合金
凿削磨损
奥氏体锰钢、高铬合金铸铁、马氏体合金铸铁
热稳定性、高温蠕变强度
钴基合金、含碳化物镍基合金
一些典型工件适用的堆焊合金类型
33
34
堆焊材料相关标准和规程
4 堆焊工艺方法
堆焊方法的选择 原则：优质、高效、低稀释率
44
选择堆焊方法时需要考虑以下因素：
（1）堆焊层的性能要求 （2）堆焊件的结构特点、冶金特点 （3）堆焊材料的形状 （4）堆焊方法的特点 （5） 经济性
45
5 堆焊技术应用情况
目前堆焊技术已广泛应用于矿山，冶金、农 机、建筑、电站、铁路、车辆、石油化工设备、 核动力及工具、模具等的制造、修复中，并已成 为近年来得到最广泛应用的表面技术之一。
马氏体类堆焊金属（普通马氏体钢、高速钢、工具钢、 高铬马氏体不锈钢）
奥氏体类堆焊金属（高锰奥氏体钢、铬锰奥氏体钢、铬 镍奥氏体钢）
合金铸铁类堆焊金属（马氏体合金铸铁、奥氏体合金铸 铁、高铬合金铸铁）
镍铬硼硅型、镍铬钼钨型、镍铜型、镍铬钨硅型、镍铬 铝型等
3
钴基堆焊合金
4
铜基堆焊合金 纯铜、青铜、白铜、黄钢
13
堆焊技术
1 堆焊的基本概念 2 金属的磨损及腐蚀 3 堆焊材料 4 堆焊工艺方法 5 部分应用简介
14
1 堆焊的基本概念
堆焊是为增大或恢复焊件尺寸，或使焊件 表面获得具有特殊性能的熔敷金属而进行的焊 接。堆焊可以提高零件耐磨、耐热、耐腐蚀等 性能。
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表面改性
改变基质材料成分，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。
表 面
表面处理
工
程
技
术 表面涂覆
体
系
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：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。
立磨磨辊辊面堆焊精现品课场件
堆焊后的立磨磨辊
10
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，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。
(2) 再制造的性能和保质期能等同甚至超过
原型机新品的基本原因是新技术在老产品上的使
用，既包括磨损表面的尺寸恢复与耐磨性能提升
，也包括老产品上局部部件的技术改造及软件升
级。
精品课件
3
(3) 和制造新品相比，再制造产品的成本低于 50%，节能60%,节材70%，对环境的不利影响低于80%。 在拉动经济增长、安排就业以及企业增效等方面发 挥着重要作用。
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
加工性能）
2. 复合表面技精品术课件的运用
9
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， 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。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。
气阀、高中压阀门密封面、钻杆耐磨带、
玻璃模具制造及再制造等领域得到广泛应
用。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ精品课件
锥面喷焊
大型阀门密封面 等离子喷焊机
电站高压闸阀 密封面喷焊
大型柴油机气阀密封面喷焊
激光熔覆技术再制造螺杆压缩机阴阳转子
以高能量密度的激光为热源，将零件表面预置的或 与激光束移动同步输送的合金材料熔化，在零件表面形成熔覆层 。激光熔覆层与零件基体为冶金结合且稀释率低，基体热影响区 小，熔覆层与基体均无粗大的铸造组织，晶粒细小，组织致密， 激光熔覆过程中基体温度不超过80 ℃，零件不易变形。激光熔 覆技术已成功应用于电力、石化、冶金等行业高端技术设备的再 制造中。
面形成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、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
稀释率低、焊层硬度均匀、适用材料范围
广、堆焊材料消耗少、喷焊设备机械化及
自动化程度高、堆焊速度快、质量稳定等
优点，适合用于大批量制备高合金、有色
金属合金焊层。等离子喷焊技术已在大型
(4) 中国再制造的特色在于积极开发表面技术、 攻克零件寿命评估难题，着力提高旧件利用率，使 之对循环经济的贡献更大。
(5) 发展再制造产业，不仅写入了《中华人民共
和国循环经济促进法》，而且列入了“十二五”规
划纲要，还被国家选定为战略性新兴产业。
精品课件
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2 . 表面工程在产品再制造中的地位作 用
分类：
1. 电弧堆焊，包括手工焊条堆焊/药芯焊丝自动堆焊/ 丝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3万元。
2. 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
4.
费约100万元。
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适用条件 ： 1. 零件磨损量大。 2. 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）。 4. 涂层与基体冶金结合，结合强度大于500 MPa 级。 5. 能用于承受交变负荷的表面。
用激光仿形熔覆技术恢复转 子的尺寸及表面性能
——整机寿命的“短板”是部分损伤的零件；
——损伤零件的“短板”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
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
表面性能。
木桶效应
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3. 表面工程技术体系
产品再制造中常用表面技术
再制造技术重点实验室
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提
纲
1. 再制造工程重要概念回顾
2. 表面工程在产品再制造中的地位作 用
3. 表面工程技术体系
4. 常用表面工程技术
5. 结精束品课语件
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1. 再制造工程重要概念回顾
(1) 再制造是相对制造而言。制造是将原材 料加工成具有一定功能的产品，再制造是在这种 产品到达寿命后使其性能和保质期恢复到新品水 平的加工过程。
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。
复合表面技术
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。
纳米表面工程技术
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。
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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 。下图是以0Cr13Ni4MoN系列药芯焊丝堆焊的连铸辊。
堆焊后的连铸辊
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装配后的连铸辊
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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
子弧产生的高温熔化金属粉末，在工件表
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4. 常用表面工程技术
5.4.1 堆焊与熔覆
熔覆材料（丝 材、粉材）
f
B 母材
热源——电弧；等离 子弧；激光束；电阻 丝等
熔覆金属的面积f； 母材熔化区面积 B
稀释率
熔覆层截面
原 理 ：➢ 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。 ➢ B大于零，称为堆焊， B趋于零，称为熔覆。 ➢ 稀释率反精映品课熔件覆材料的合金成分被母材的冲淡情况。 7