关 于 对 再 制 造 技 术 的
考 察 报 告
源于2011年元月一日CCTV-10《大家》栏目的启发，本人对再制造技术产生了浓厚的兴趣。经过对太原地区的矿山、洗选、焦化、电力、冶金加工制造业的企业近一个月的大量走访、调查，结果表明：上述企业对于再制造技术的应用及服务有着大量的需求，而目前我省的设备零件再制造应用技术生产企业基本为空白，鉴于这些情况，我们在本月初分别赴北京、上海、武汉、山东、沈阳等地对目前国内设备及零件再制造的应用技术处于领先水平的相关企业，进行了较为详尽的调研和考察，现汇报如下：
一、喷涂技术的应用
考察厂家：上海瑞法喷涂机械有限公司
该公司生产的主要设备有：火焰线材喷涂设备、火焰粉末喷涂设备、等离子喷涂设备、超音速喷涂设备、喷金机、陶瓷条棒喷涂设备、塑料喷涂设备、辅助设备及各种热喷涂材料等九大系列、数十个品种，公司还可根据客户不同需求喷涂不锈钢、铝、锌、铜、钼、镍合金线材和镍基、钴基、铁基、铜基等合金粉末及氧化铝、碳化钨等复合粉末材料，并以先进的工艺手段，达到工件的耐磨、耐蚀、耐高温、抗氧化耐热震等要求，热喷涂制备的各种涂层性能已成功地位应用于各行各业。
二、激光技术的应用
考察厂家：武汉大族金石凯激光系统有限公司、沈阳大陆集团
主要设备：激光热处理成套设备系列 1、激光热处理技术基本原理
激光热处理分为激光硬化、激光熔覆和激光合金化。
激光硬化（激光淬火）主要分为两种工艺：激光相变硬化、激光熔覆硬化。激光相变硬化是以高能量的激光束快速扫描工作，使被照射的金属或合金表面温度一极快速度升到高于相变点而低于熔化温度。当激光束离开被照射部位是，由于热传导的作用，处于冷态的基体使其迅速冷却而进行自冷淬火，进而实现工件的表面相变硬化。这一过程是在快速加热和快速冷却下完成的，所以得到的硬化层组织较细，硬度亦高于常规淬火的硬度。激光熔凝硬化是以很高的激光功率密度，在极短的时间内与金属交互作用，使金属表面局部区域在瞬间被加热到相当高的温度使之熔化，随后借助于冷态的金属基体吸热和传导作用，使已熔化的极薄表层金属快速凝固。激光熔化凝固硬化得到的是铸态组织，其硬度较高，耐磨性亦较好。激光淬火能使材料表面呈超细化组织结构，无表面热变形，硬度提高30%-50%。
激光熔覆是通过在基材表面添加熔覆材料，并利用高能密度的激光束使之与基材表面薄层一起熔凝，使基材表面形成于基体冶金结合的熔覆层。粉末容量由送粉系统进行控制，熔覆层的厚度可调，并可多层重熔。工作熔覆后在经过机械加工，从而达到修复局部损伤工件的目的。
激光合金化也是利用高能密度的激光束所产生的快速熔凝过程，在基材表面形成与基材相互熔合的、且具有完全不同成分与性能的合
金覆层。它与激光熔覆的差异仅在于：激光熔覆中熔层材料完全为熔化，而基材熔化层极薄，因而对覆层的成分影响极小：而激光合金化则是在基材的表面熔融层内加入合金元素，从而形成以基材为基的新的合金层，因此对材料性能改善的程度更好，应用范围也明显扩展。
2、激光热处理的优点
·激光热处理是一项综合性的高新技术，未来制造工业的重要加工手段。以下这些特点不仅常规热处理工艺望尘莫及，而且也是某些先进的热处理工业难以达到的；
·激光硬化处理后的工作表面硬度高，通常可比常规淬火高20%，可获得极细的硬化层组织。工件硬度可提高50%，并得到0.2-2mm的淬火层深，耐磨性能提高3-5倍；
·材料表面的高速加热和高速自冷。加热速度可达104 -109C/s，冷却速度可达104C/s，有利于提高扫描速度及相应的生产率； ·金属表面热处理可使零件心部仍保持较好的韧性，防止整个零件的脆性提高
·热影响区小，淬火应力小，几乎不产生变形。相变硬度可使表面产生大于4000Mpa的压应力，有助于提高零件的疲劳强度； ·能精确地满足工件局部部位的特殊要求，包括对形状复杂的零件和不能用其它常规方法处理的零件的处理，以及同一零件的不同部位进行不同的硬化处理；
·能加工高硬度、高脆性、高熔点的各种金属材料；
·极易与数控系统配合，形成极为灵活的加工方法，生产效率高；
·尤其重要的是，激光能对表面已经损伤或出现裂纹、崩塌的工件进行机构熔覆修复，使其重新得以利用。有利于降低成本，降低资源和能源消耗，以最小投入获得最高的经济效益。
3、激光技术与电镀和喷涂的区别
激光技术的应用，彻底颠覆了修理的概念。由于其修复层和基材冶金结合，工件寿命成倍提高，真正实现了设备的再制造。激光与电镀比起来，一是更环保，二是更符合国家现在提出的再制造、能源再生、资源再生、资源节约型社会的政策，三是激光熔覆是冶金结合，结合强度高，变形小、精度高，四是激光熔覆修复的厚度可以根据需求进行调节，也可以多次进行。五是从电费等成本来说电镀会高于激光熔覆修复，激光熔覆修复的成本高在激光设备的采购和粉末成本上面；电镀其实就像表面镀了一层鸡蛋壳上面去了，一碰就碎，最关键是国家现在严格控制电镀，环保方面过不了关，与国家政策背道而驰的项目肯定是没有发展前途的。
激光与喷涂的区别，一是激光熔覆是一种冶金结合，喷涂是一种热熔现象，它只是让喷涂上的粉末附着在工件表面，基材并没有融化，故粉末与基材没有合二为一，而熔覆是基材和粉末两者同时融化的，然后两者结合在一起，所以结合力更强，二是激光熔覆合金层更致密、组织更细小、成分更均匀、耐蚀性和耐磨性更好。现在很多应用是将两者结合在一起，将粉末喷涂在工件表面，然后用激光熔覆，将喷涂作为激光熔覆的一个前期辅助工艺，这样就有效的结合了两者的优点，以后很有可能成为一种发展趋势。