再制造工程技术及其在我国重载装备中的应用

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。

激光再制造机车车轴的力学性能丁春嵘吕崇伟（神华铁路货车运输有限责任公司沧州机车车辆维修分公司，河北沧州，061113）摘要：重载机车的车轴在运行过程中，承受的载荷主要有2种形式，第1种是日常行驶过程中的旋转弯曲载荷，其方向分别为沿表面和径向深度；第2种为弯道行过程中承受旋转弯曲和冲击等复杂应力，表面划伤和疲劳裂损是其主要的破坏形式，因而要求车轴材料具有足够强度的同时又具有足够的塑韧性。

除了力学性能以外，对车轴组织中可能成为裂纹源的各类缺陷要求十分严格。

使用激光再制造技术对损坏车轴进行修复，在激光与车轴基体的作用过程中，基体热影响区经历了复杂的热循环，导致其组织和力学性能相对原始组织发生下降，即热损伤。

激光再制造35CrMoA 热影响区的组织主要由各类型“渗碳体+铁素体”的组成；激光再制造车轴试样室温力学性能检测结果显示，与原始基体室温拉伸结果相比，再制造试样平均屈服强度为465MPa ，平均抗拉强度为742MPa ，较35CrMoA 车轴出厂性能分别提升18%和8%。

再制造车轴试样体现出极佳塑性，断口延伸率达到了57%，而35CrMoA 基体材料仅为18%；与原始基体室温冲击结果相比，再制造试样的平均冲击吸收能量为61J ，比35CrMoA 基体提升45%。

关键词：重载车轴激光再制造35CrMoA 力学性能中图分类号：U260.11文献标识码：B 文章编号：2096-7691（2020）05-076-05作者简介：丁春嵘（1972-），男，高级工程师，1994年毕业于大连交通大学，现任职于神华铁路火车运输有限责任公司沧州机车车辆维修公司，主要从事电力机车检修。

Tel：186****6755，E-mail：*****************1引言35CrMoA 合金钢具有较高的静力强度、冲击韧性和疲劳极限，同时在高温下还拥有优秀的持久强度，被广泛应用于高负荷下工作的重要结构件，比如机车车轴等。

重载机车的车轴在运行过程中，承受的载荷主要有2种形式，第1种是日常行驶过程中的旋转弯曲载荷，其方向分别为沿表面和径向深度；第2种为弯道行，在运行中承受旋转弯曲和冲击等复杂应力，表面划伤和疲劳裂损是其主要的破坏形式。

再制造工程技术再制造工程技术是一种通过重新设计、重构和改进废弃产品或部件，使其具备与新产品相当的性能和功能的技术。

再制造工程技术旨在延长产品的使用寿命，减少资源的消耗和废弃物的产生，促进可持续发展。

再制造工程技术的标准格式文本如下：一、背景介绍再制造工程技术是为了应对日益增长的废弃物问题和资源短缺的挑战而发展起来的。

随着技术的进步和环境意识的提高，再制造工程技术已经成为推动可持续发展的重要手段之一。

再制造工程技术通过对废弃产品或部件进行再设计、重构和改进，使其具备与新产品相当的性能和功能，从而延长其使用寿命，减少资源的消耗和废弃物的产生，实现资源的循环利用。

二、再制造工程技术的原则和目标1. 再制造工程技术的原则再制造工程技术遵循以下原则：（1）资源节约原则：通过再利用废弃产品或部件，减少新资源的消耗。

（2）环境友好原则：减少废弃物的产生，降低对环境的影响。

（3）经济可行原则：再制造的成本应该低于新产品的制造成本。

（4）质量保证原则：再制造的产品应具备与新产品相当的质量和性能。

2. 再制造工程技术的目标再制造工程技术的目标包括：（1）延长产品的使用寿命：通过再设计、重构和改进废弃产品或部件，使其能够继续使用，延长其寿命。

（2）减少资源消耗：通过再利用废弃产品或部件，减少新资源的消耗。

（3）减少废弃物的产生：通过再利用废弃产品或部件，减少废弃物的产生，降低对环境的影响。

（4）提高资源利用效率：通过再利用废弃产品或部件，实现资源的循环利用，提高资源利用效率。

三、再制造工程技术的实施步骤再制造工程技术的实施步骤包括：1. 评估废弃产品或部件的再利用潜力：对废弃产品或部件进行评估，确定其是否适合再制造，并评估再制造的经济性和环境效益。

2. 再设计和重构：根据再利用潜力评估的结果，对废弃产品或部件进行再设计和重构，使其能够具备与新产品相当的性能和功能。

3. 改进和优化：对再设计和重构后的产品或部件进行改进和优化，提高其质量和性能。

机械装备再制造的重点基础科学问题研究综述张洪潮;李明政;刘伟嵬;原应春【摘要】回顾了国家重点基础研究发展计划(973计划)“机械装备再制造的基础科学问题”项目实施过程中所取得的理论及技术突破.项目以大型机械装备的核心部件为研究对象,以我国西气东输工程中使用的大型离心式压缩机、重载发动机为主要研究载体,深入研究再制造领域中涉及机械、材料、力学、物理、化学及数学等多学科交叉的重大关键科学问题,创建可再制造性评价理论,创立异质材料原子间的键合原理,阐明再制造零件的竞争性寿命机制,构建面向再制造的决策基础理论与综合评价模式,为形成完整的再制造体系提供参考.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2018(029)021【总页数】9页(P2581-2589)【关键词】再制造;离心式压缩机;重载发动机;形性调控【作者】张洪潮;李明政;刘伟嵬;原应春【作者单位】大连理工大学机械工程学院,大连,116024;大连理工大学机械工程学院,大连,116024;大连理工大学机械工程学院,大连,116024;大连理工大学机械工程学院,大连,116024【正文语种】中文【中图分类】T19;TH30 引言研究再制造的关键科学问题，实现再制造核心技术的源头创新，契合国家可持续发展的迫切需求，符合国家的重大战略目标。

国家重点基础研究发展计划(973计划)“机械装备再制造的基础科学问题”项目以具有高附加值的大型机械装备，如大型压缩机的核心部件为主要研究对象，深入研究再制造的重大关键基础科学问题，建立起再制造的理论体系。

项目围绕再制造对象跨尺度损伤演变规律及可再制造性评价理论，再制造毛坯的键离/键合形状、性能调控基础，再制造产品的服役安全与再制造过程的综合决策3个科学问题开展以下6个课题的研究：①再制造对象的多强场、跨尺度损伤行为与机理,可再制造的临界阈值；②再制造毛坯的键离/解离原理与性能调控；③再制造毛坯的键合/嵌合机理与实现；④再制造零件的表面/界面行为与机理；⑤再制造零件的寿命预测与再制造产品的服役安全验证；⑥再制造过程的决策支持与综合评价理论。

废旧机械产品再制造技术与应用摘要:废旧机械产品再制造以成为绿色制造的重点之一。

再制造是对产品寿命周期的革新,大大延长了产品的使用时间,具有巨大的资源、环境、经济和社会效益。

本文首先介绍了废旧机械产品再制造的含义及其意义,再制造技术在国内外应用现状及存在的问题,探讨发展废旧机械再制造技术的相关策略。

关键词:废旧机械再制造应用中图分类号:th16 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0114-01从20世纪到现在,全球经济高度发展,但同时对自然资源的任意开发和环境的无偿利用却造成全球的资源浪费和环境污染的问题。

其中机械产品制造业是最大的资源利用者,也是最大的环境污染源之一。

据统计,造成全球环境污染70%以上的排放物来自制造业。

因此,有效地利用资源和最低限度地产生废弃物是解决环境污染的治本之道。

近十几年迅速发展起来的绿色再制造,就是降低机械产品制造业中的资源浪费、减少废弃物污染、保护环境的有效途径。

早在2005年,国务院有关文件明确指出国家支持废旧机电产品再制造,并组织相关再制造技术及其创新技术的研究。

“十二五”纲要提出了“推进再生资源规模化利用,加快完善再制造旧件回收体系,推进再制造产业发展”,这都为我国再制造的快速发展拓展了更广阔的空间。

1 废旧机械产品再制造的含义及意义1.1 再制造技术的概念20世纪80年代美国等发达国家开始兴起“再制造工程”的新产业。

1999年徐滨士院士在国内首次提出“再制造工程”的概念:以产品全寿命周期设计和管理为指导,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,来修复或改造废旧产品的一系列技术措施或工程活动的总称。

机械再制造是再制造工程的一个分支,就是针对损坏或报废的机械零部件,在失效分析、寿命评估等全寿命分析的基础上,进行再制造工程设计,并采用一系列先进的修复技术对这些零部件进行处理,使其质量和性能达到或超过新产品。

绿色再制造工程与机械维修分析作者：边水祥吴先传来源：《城市建设理论研究》2013年第14期摘要：通过对再制造工程与机械维修的论迷，分析了再制造与机械维修的相互关系，强调了绿色再制造工程与机械维修过程中的作用，提出了再制造工程发展的关健问越。

关键词：机械维修再制造产品中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：一、引言20世纪80年代以来，国际上掀起了一股绿色浪潮，提出了以充分利用资源、减小对环境污染为目标的“绿色制造”的新概念和新的思维方式。

它是解决资源浪费、环境污染和废旧装备翻新改造的最佳方法和有效途径之一，是符合国家可持续发展战略的一项绿色系统工程。

机械维修技术因具有优质、高效、低成本、少污染等优点，在再制造工程中发挥着重要作用。

二、机械维修技术的进展机械维修技术的发展非常迅速，也非常活跃.其原因是，第一，现代工业的发展对机械设备提出了更高的要求，高温、高压、高速、重载以及腐蚀介质、恶劣工况下可靠而持续地工作, 机械维修为实现这些要求大显身手.第二，机械维修工程适合我国国情，能大量节约能源、资源，体现了科技尽快转化为生产力的要求，符合可持续发展战略。

三、再制造工程再制造工程是一个以产品全寿命周期设计和管理为指导，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。

再制造工程在废旧机械设备上进行的一系列修复或改造活动，要恢复、甚至提高机械设备的技术性能，有很大的技术难度和特殊的约束条件。

这就要求在再制造过程中必须采用比原始机械设备产品制造更先进的高新技术。

实际上，再制造工程的一些关键技术，如各种先进表面技术、再制造毛坯快速成形技术、纳米复合及原位自愈合技术、修复热处理技术、应急维修技术、过时产品的性能升级技术等，都属于高新技术范畴。

再者，再制造是在机械设备使用数年后实施的, 在这个过程中新技术、新材料、新工艺会不断出现.再制造工程能够在很短的时间内通过技术改造、性能升级将这些新成果应用到机械维修技术上，从而提高机械产品的质量，降低成本和能耗，减小环境污染。

工程机械再制造工程机械再制造是指将工程机械的旧部件进行拆解与修复，再结合新部件组装为一台质量好、性能佳、价格较低的二手机械设备。

这种技术已被广泛应用于建筑、冶金、煤炭、采矿、交通运输、水利及土木工程等领域。

工程机械再制造不仅有助于提高机械设备的使用寿命和性能，还可以降低企业的生产成本，缓解资源短缺的压力，同时减少对环境的污染。

首先，工程机械再制造有助于提高机械设备的使用寿命和性能。

由于工程机械在使用时受到各种不同因素的影响，例如高温、重载、振动等，机械设备的耐用性不可避免地会受到一定的影响。

传统的做法是将机械设备报废，购买新的设备，而重复这个过程会对资源造成浪费。

由于工程机械再制造技术的出现，企业可以将旧机械进行修复并配合使用新的零部件，有效地延长机械设备的使用寿命和性能，减少对资源的浪费。

其次，工程机械再制造可以降低企业的生产成本。

机械设备在使用一定时间后，由于零部件磨损或老化，而导致出现问题，例如降低了设备的生产效率、增加了设备的维修保养次数和费用。

而且，更换新的机械设备也会增加企业的成本负担。

如果采用工程机械再制造技术，企业可以将机械设备的旧部件进行修复或更换，再结合新部件组装，企业可以省下一笔昂贵的购买成本，并且可以以更低的价格购买二手工程机械设备。

第三，工程机械再制造可以缓解资源短缺的压力。

现在全球各国对于自然资源的需求量越来越大，例如铁矿石、煤炭、油气等，这些资源的储量有限，而且开发和利用的成本也越来越高。

由于工程机械再制造技术的出现，可以将旧机械设备再利用，减少资源的浪费，缓解资源供需失衡的压力。

最后，工程机械再制造可以减少对环境的污染。

工程机械在生产、施工过程中产生的废弃物和污染物，如电池、机油、润滑油、防冻液、压力液等，如果随意处理，会对环境造成污染，这对环保不利。

但是，工程机械再制造可以使工程机械的废弃物得到合理处理，从而减少对环境的污染。

综上所述，工程机械再制造技术的出现，显著地提高了工程机械的使用寿命和性能，降低了企业的生产成本，缓解了资源短缺的压力，并减少了对环境的污染。