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汽车零部件再制造及其技术研究摘要：随着汽车产销量和汽车工业的发展，汽车报废数量快速增长，资源的短缺和环境污染逐渐加重。
汽车再制造作为缓解废旧汽车产生生态和资源压力的有效途径逐渐受到重视。
关键词：汽车零部件；再制造；电镀汽车前言：随着社会的发展，资源和能源成为制约各国经济向前发展的主要因素。
汽车在现代生活中成为人们不可或缺的代步工具。
报废汽车数量的攀升，生态环境的日趋恶化使得人们不得不考虑如何协调资源消耗、能源利用和人们的正常生活。
于是再制造技术成为了社会各界广泛关注的焦点。
1 再制造概述我国再制造技术创始人，中国工程院院士徐滨世指出：再制造是以产品全寿命周期理论为指导，以实现废旧产品性能提升为目标，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，改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。
再制造后的产品质量和性能不低于新品，成本一般只是新品的50％，节能60％，节材70％。
再制造区别于普通的修理在于：一方面修复质量不低于新品，甚至超过新品。
如2009年4月，北京奥宇可鑫表面工程技术有限公司成功修复盾构机驱动外壳密封位，经装备再制造国防重点实验室对修复后质量进行检测，耐磨性提高了30％，硬度提高了40％。
历时一个月完成两台盾构机驱动外壳修复，据用户反映。
到现在这两台盾构机使用状态良好。
2 汽车零部件再制造的意义汽车零部件产业发展具有经济效益、社会效益、就业效益和环境效益。
2.1加快发展再制造产业是培育新的经济增长点的重要方面随着汽车产业价值链的转移，汽车产业利润逐渐从汽车制造业转向汽车后市场即汽车服务贸易，汽车零部件再制造产业是汽车后市场的有机构成部分，具有巨大的经济效益。
2.2汽车零部件再制造是汽车产业从粗放型向集约型转变的路径之一加快发展汽车零部件再制造产业是促进制造业和现代服务业发展的有效途径，能促进整个汽车产业链的良性循环和健康发展，对推动我国制造业的产业结构调整提高具有重要作用。
装备再制造技术在装备再制造诸多技术中，每种技术各有优长，也各有应用的局限性，有些技术应用面很广，而且技术已经很成熟，如堆焊技术、普通镀液电刷镀技术、普通丝材高速电弧喷涂技术、修复热处理技术、自修复技术等；有些技术是近期发展的高新技术，如微纳米表面工程技术、材料制备与成形一体化技术、再制造快速成形技术等。
一、微纳米表面工程技术微纳米表面工程技术是在材料或零部件表面获得微纳米结构或微纳米复合结构膜层的各种表面技术的统称。
与传统表面工程技术相比，纳米工程技术具有以下几方面显著的优越性：1）赋予表面新的服役性能。
纳米材料的奇异特性保证了纳米表面工程涂覆层的优异性能。
包括：①涂覆层本身性能的提升，如涂覆层的硬度、强度、耐磨性和抗接触疲劳性能等大幅度提高；②涂覆层的功能提升，如高性能的声、光、电、磁等纳米结构功能膜及超硬膜的制备。
2）使零件设计时的选材发生重要变化。
纳米表面工程中，在许多情况下，传统意义上的基体材料只起载体作用，而纳米表面涂覆层成为实现其功能或性能的主体，如高速工具钢刀具可以改用强度、韧性高的传统材质，而通过在切削刃表面沉积纳米超硬膜来提高其切削性能，耐蚀材料和抗高温材料也可以选用普通材质，通过把与介质接触的表面进行纳米化处理而提高材料的耐蚀、抗高温性能。
3）为表面技术的复合提供新途径。
纳米表面工程为表面工程技术的复合提供了一条全新的途径，具有广阔的应用前景。
例如，表面纳米化技术与离子渗氮技术相结合，使渗氮工艺由原来的500℃条件下处理24h转变为300℃条件下处理9h。
1.微纳米表面工程技术的分类微纳米表面工程技术可以在材料表面制备出纳米结构或纳米/微米复合结构的表层，根据获得表面微纳米膜层的途径不同，有微纳米表面工程纳米化和表面复合纳米化，当前已经开发出了多种实用的纳米表面工程技术。
（1）纳米颗粒复合电刷镀技术电刷镀技术是表面工程的重要组成部分，已被广泛应用于机械零件表面修复与强化。
近年来，纳米颗粒材料在电刷镀技术中的应用，产生了纳米颗粒复合电刷镀技术，促进了复合电刷镀技术在高温耐磨及抗接触疲劳载荷等更广阔领域中的应用。
再制造技术再制造是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业，它针对的是损坏或将报废的零部件，在性能失效分析、寿命评估等分析的基础上，进行再制造工程设计，采用一系列相关的先进制造技术，使再制造产品质量达到或超过新品。
就是通过一系列工业过程,将废旧产品中不能使用的零部件通过再制造技术修复,主要以先进的表面工程技术为修复手段（即在损伤的零件表面制备一薄层耐磨、耐蚀、抗疲劳的表面涂层），使得修复处理后的零部件的性能与寿命期望值达到或高于原零部件的性能与寿命。
再制造的内容有在产品设计阶段，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。
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。
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。
表面工程技术又包括：喷涂修复技术，电刷镀修复技术，激光修复技术，纳米表面工程技术。
主要用于轴类及一些贵重零件修复技术。
需要独立解决的科学和技术问题：1、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；2、前期处理更繁琐再制造的毛坯必须去除油污、水垢、锈蚀层及硬化层；3、质量控制更困难再制造毛坯寿命预测和质量控制，因毛坯损伤的复杂性和特殊性而使其非常困难；4、工艺标准更严格再制造过程中废旧零件的尺寸变形和表面损伤程度各不相同，必须采用更高技术标准的加工工艺。
表面工程技术：表面工程是一项系统工程:因为表面工程是以表面科学为理论基础，以表面和界面行为为研究对象，首先把互相依存、相互分工的零件基体与零件表面构成一个系统，同时又综合了失效分析、表面技术、涂覆层材料、预处理和后加工、表面检测技术、表面质量控制、使用寿命评估、表面施工管理、技术经济分析、三废处理和重大工程实践等多项内容。
MATERIALS FO R M ECHANICAL ENG INEERINGDOI ： 10.11973/jxgccl202011007____11 ■2020 年 11 月第 44 卷第 11 期Vol. 44 No. 11 Nov. 2020激光熔覆技术在轴类零件再制造过程中的应用现状王争强\李文戈、杜旭2,赵远涛1(1.上海海事大学商船学院，上海201306;2.云南滇中城市建设投资开发有限公司，昆明650000)摘要：轴类零件在服役过程中易发生摩擦磨损、腐蚀及疲劳等失效，严重影响工程机械装备的正常运行。
激光熔覆技术作为轴类零件修复和再制造常用的技术，可有效延长其使用寿命。
概述 了激光熔覆技术在轴类零件再制造上的应用，重点介绍了激光熔覆工艺参数（激光功率、熔覆速度、 搭接率、送粉量等）和熔覆材料选取对轴类零件再修复性能的影响以及仿真模拟软件的辅助应用， 并对激光熔覆再制造技术的发展趋势进行了展望。
关键词：轴类零件；再制造；激光熔覆；工艺参数；熔覆材料中图分类号：T G 174.4文献标志码： A文章编号：1000-3738(2020)11-0035-06Applications of Laser Cladding Technique in Remanufacturing of Shaft PartsWANG Zhengqiang1, LI Wenge1. DU Xu2, ZHAO Yuantao1(1. M erchant M arine College, Shanghai M aritim e U niversity, Shanghai 201306, C hina ；2. Y unnan Dianzhong U rban Construction Investm ent Development C o., L td., Kunm ing 650000, China)Abstract ： Shaft parts are prone to failing such as friction, w ear, corrosion and fatigue during service, whichseriously affect the norm al operation of construction machinery equipment. Laser cladding technique, as a comm on technical means for repairing and rem anufacturing shaft p arts, can effectively extend service lives of parts. T he application of laser cladding technique in the rem anufacturing of shaft parts is summarized. T he influence of laser cladding process param eters (laser pow er, cladding speed, overlap rate and powder feeding am ount) and cladding material selection on the repairing performance of shaft parts and the auxiliary application of sim ulation softw are are focused on. T he developm ent trend of laser cladding rem anufacturing technique is prospected.Key words ： shaft p a rt ； rem anufacturing ； laser cladding ； process param eter ； cladding m aterial〇引言轴类零件是船舶、海洋工程等机械装备最常用 的典型部件之一，起到支撑其他部件转动并传递扭 矩的作用。
再制造工程技术试题及参考答案一、名词解释：（每题4分，共20分）再制造：是一种对废旧产品实施高技术修复和改造的产业，它针对的是损坏或将报废的零部件，在性能失效分析、寿命评估等分析的基础上，进行再制造工程设计，采用一系列相关的先进制造技术，使再制造产品质量达到或超过新品。
表面改性：是指通过改变基质表面的化学成份以达到改善表面结构和性能的目的。
电镀修复技术：是利用电解方法使电解液中的金属离子在零件表面上还原成金属原子并沉积在零件表面上形成具有一定结合力和厚度镀层的一种方法。
电弧喷涂：以电弧为热源，将金属丝熔化并用高速气流雾化，使熔融粒子高速喷到工件表面形成涂层。
激光表面合金化：是在高能束激光的作用下，将一种或多种合金元素快速熔入基体表面，使母材与合金材料同时熔化，形成表面合金层，从而使基体表层具有特定的合金成分的技术。
二、选择题（每题3分，共30分）1．下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（C）A.对生态环境无害B.资源利用率高，能源消耗低C.为企业创造利润2.光刻加工的工艺过程为：（C）A.①氧化②沉积③曝光④显影⑤还原⑦清洗B.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦扩散C.①氧化②涂胶③曝光④显影⑤去胶⑦还原3.光刻加工采用的曝光技术中具有最高分辨率的是（C）A.电子束曝光技术B.离子束曝光技术C.X射线曝光技术4.硅微体刻蚀加工和硅微面刻蚀加工的区别在于（A）A.体刻蚀加工对基体材料进行加工，而面刻蚀加工不对衬底材料进行加工；B.体刻蚀加工不对基体材料进行加工，而面刻蚀加工对衬底材料进行加工；C.体刻蚀加工可获得高纵横比的结构，而面刻蚀加工只能获得较低纵横比的结构；5.下列不属于先进制造工艺所具有的显著特点的是（B）A.优质；B.能耗大；C.洁净；D.灵活6.下列属于可回收性设计原则的是（D）A.避免有相互影响的零件组合，避免零件的无损B.避免使用与循环利用过程不想兼容的材料或零件。
报废汽车零部件再制造1、再制造工程：再制造工程是一个以产品的整个寿命周期为研究对象，以优质、高效、节能、节材、环保为目标，以先进技术和产业化生产为手段来修复和改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。
发展再制造业具有显著的经济效益、环境效益和社会效益，是发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会的途径。
2、汽车再制造意义（1）充分发挥废旧汽车零部件的确使用价值（2）有利于提取废旧汽车零部件的确附加值（3）使汽车全寿命周期延长（4）使汽车产业链得到延伸（5）可节约能源和降低污染3、再制造工程基础理论再制造工程的理论基础是以产品的再制造性评价、失效分析和寿命预测为核心。
其重点内容包括：1）再制造性评价与设计2）产品失效机理分析3）产品剩余寿命评估4）再制造加工技术4、再制造加工技术•表面技术•再制造毛坯快速成型技术•纳米减磨自修复材料•修复热处理技术•产品性能升级技术5、再制造工艺流程6、零部件损伤类型极其特点（1）机械损伤类型磨损：磨料磨损、粘着磨损、表面疲劳磨损和腐蚀磨损变形：弹性变形、塑性变形断裂：脆性断裂、疲劳断裂（2）腐蚀与气蚀：化学腐蚀、电化腐蚀（3）其它损伤：老化、击穿、龟裂、刮7、零部件清洗（1）常用清洗方法：擦洗、高压或常压清洗、电解清洗、气相清洗和超声波清洗（2）清洗液：碱溶液、水基清洗液、有机溶剂8、零部件分类再使用件：直接可以再用再制造件：损伤没有超过极限，通过再制造处理可以再使用待处置件：损伤已经超过极限，无法再制造加工9、检测内容（1）几何形状精度检测：圆度、圆柱度、长、宽、平面度等。
（2）位置精度检测：同轴度、垂直度、对称度、平行度等（3）表面质量检测：裂纹、腐蚀麻点等（4）内部缺陷检测：气孔、疏松等（5）机械性能检测（6）平衡性检测；静不平衡和动不平衡10、探伤工艺（1）磁粉探伤（2）莹光探伤（3）着色探伤（4）水压试验再制造加工方法1.机械加工法：（1）修理尺寸法在机械强度和表面强化厚度允许的情况下，将配合副的关键尺寸经切削加工恢复到正常状态。
