改革開放以來，國(guó)外大批的高精尖設(shè)備引入我國(guó)，許多重大工程裝備造價(jià)十分昂貴，一旦出現(xiàn)損壞，使生產(chǎn)線中斷。特別是進(jìn)口設(shè)備，缺少備件，臨時(shí)引進(jìn)不僅價(jià)格昂貴，而且時(shí)間緊迫，不能保證及時(shí)生產(chǎn)，將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，開展重大裝備修復(fù)，發(fā)展快速、高效、精密的修復(fù)技術(shù)不僅具有廣闊的市場(chǎng)需求，而且具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
常規(guī)修復(fù)技術(shù)的種類很多，每種技術(shù)有其擅長(zhǎng)之處，也有應(yīng)用的局限性，而精密可控成形再制造的修復(fù)技術(shù)已成為重要發(fā)展方向。
近年來，國(guó)際上誕生了一門新興技術(shù)—再制造技術(shù)（Refabricating Technology）。與以往修復(fù)技術(shù)不同，再制造技術(shù)是一種全新概念的先進(jìn)修復(fù)技術(shù)，它集先進(jìn)高能束技術(shù)、先進(jìn)數(shù)控和計(jì)算機(jī)技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)、先進(jìn)材料技術(shù)、光電檢測(cè)控制技術(shù)為一體，不僅能使損壞的零件恢復(fù)原有或近形尺寸，而且性能達(dá)到或超過原基材水平。由此形成了一門新的光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、材料綜合交叉的先進(jìn)制造技術(shù)。
2010年，國(guó)家發(fā)展改革委等11部門聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》，明確了我國(guó)未來一段時(shí)期再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)思想、重點(diǎn)領(lǐng)域和主要任務(wù)；2011年，全國(guó)人大審議通過的“十二五”規(guī)劃綱要明確把“再制造產(chǎn)業(yè)化”作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重點(diǎn)工程之一。
武漢市積極策劃實(shí)施汽車零部件再制造、激光再制造裝備及工程化應(yīng)用項(xiàng)目爭(zhēng)取中央預(yù)算內(nèi)投資。2008年以來，東風(fēng)鴻泰汽車零部件再制造、千里馬工程機(jī)械再制造、泰天工程機(jī)械再制造、法利萊激光再制造等四個(gè)項(xiàng)目爭(zhēng)取中央預(yù)算內(nèi)投資3480萬元。2011年根據(jù)《國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳關(guān)于深化再制造試點(diǎn)工作的通知》要求，武漢市組織法利萊、千里馬分別申報(bào)激光再制造裝備及服務(wù)試點(diǎn)、工程機(jī)械舊件回收和再制造產(chǎn)品銷售網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)。
2011年8月8日，工信部公布《再制造產(chǎn)品目錄(第一批)》，柳工成為首批再制造產(chǎn)品目錄的8家企業(yè)之一，涵蓋了柳工自制的主要零部件產(chǎn)品。
時(shí)隔半年之后，2012年2月9日，工信部發(fā)布了第二批再制造產(chǎn)品目錄，包含了三一重工股份有限公司、卡特彼勒再制造工業(yè)(上海)有限公司、武漢千里馬工程機(jī)械再制造有限公司、上海寶鋼設(shè)備檢修有限公司、安徽皖南電機(jī)股份有限公司、三立(廈門)汽車配件有限公司6家企業(yè)4大類35種產(chǎn)品符合再制造產(chǎn)品。在強(qiáng)調(diào)節(jié)能減排的背景下，再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐步加快，這些入選公司有望獲得稅收和信貸等政策支持。
近日，國(guó)家發(fā)改委發(fā)布文件，確定華工激光法利萊為第二批“國(guó)家再制造試點(diǎn)單位”。此次，全國(guó)共有28家單位獲批。華工激光法利萊為湖北省內(nèi)唯一獲批企業(yè)。
華工激光法利萊早在上世紀(jì)90年代就開展了激光再制造技術(shù)的研究與應(yīng)用，形成了激光再制造裝備、工藝、材料體系三位一體的研究體系，并在全國(guó)各地建立加工站和行業(yè)應(yīng)用示范點(diǎn)，將技術(shù)研究與行業(yè)應(yīng)用緊密結(jié)合，在工程機(jī)械、石油化工、汽車模具、電力等行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用，為我國(guó)激光再制造技術(shù)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。
為貫徹落實(shí)黨的十八大提出的建設(shè)生態(tài)文明的戰(zhàn)略要求，推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)再制造產(chǎn)業(yè)規(guī)模化、規(guī)范化發(fā)展，國(guó)家發(fā)改委組織相關(guān)專家對(duì)各地報(bào)送的實(shí)施方案進(jìn)行評(píng)審，最終確定華工法利萊等共計(jì)28家單位為第二批“國(guó)家再制造試點(diǎn)單位”。隨后，發(fā)改委將對(duì)試點(diǎn)單位的重點(diǎn)工程、技術(shù)研發(fā)、舊件回收體系和資源循環(huán)利用項(xiàng)目建設(shè)給予必要的支持。
一、激光再制造技術(shù)及種類
激光再制造技術(shù)是一種全新概念的先進(jìn)修復(fù)技術(shù)，它集先進(jìn)的激光熔覆加工工藝技術(shù)、激光熔覆材料技術(shù)和其他多種技術(shù)于一體，不僅可以使損傷的零部件恢復(fù)外形尺寸，還可以使其使用性能達(dá)到甚至超過新品的水平，是重大工程裝備修復(fù)新的發(fā)展方向。
激光再制造技術(shù)的技術(shù)基礎(chǔ)是激光熔覆。激光熔覆原本是一種表面強(qiáng)化技術(shù)，它不涉及零件精確成形問題。以激光熔覆為修復(fù)技術(shù)平臺(tái)，加上現(xiàn)代先進(jìn)制造、快速原形等技術(shù)理念，則發(fā)展成為激光再制造技術(shù)。它是以金屬粉末為材料，在具有零件原型的CAD/CAM軟件支持下，CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)控）控制激光頭、送粉嘴和機(jī)床按指定空間軌跡運(yùn)動(dòng)，光束與粉末同步輸送，形成1支金屬筆，在修復(fù)部位逐層熔敷，最后生成與原型零件近形的三維實(shí)體。
1、激光熔覆與合金化
激光熔覆技術(shù)是采用激光束在選定工件表面熔覆一層特殊性能的材料，以改善工件表面性能的工藝。對(duì)于冶金行業(yè)軋輥、導(dǎo)位、輸送輥、夾送輥、剪刃等大量易損件來說，激光熔覆與合金化技術(shù)的最大好處是將軋輥的整體合金化變成表面合金化或者熔覆，使軋輥等易損件的使用壽命大幅度進(jìn)步的同時(shí)，生產(chǎn)本錢增加有限。顯然，合金粉末的設(shè)計(jì)、選擇與使用正確與否是該項(xiàng)技術(shù)能否成功的關(guān)鍵。
修復(fù)材料時(shí)要與基材基本性能一致，要與基材有互熔性，實(shí)現(xiàn)冶金結(jié)合。修復(fù)層中不能有裂紋、氣孔，且層內(nèi)組織均勻，與基材結(jié)合界面強(qiáng)度不低于基材強(qiáng)度。目前激光再制造用材料與常規(guī)熱噴涂技術(shù)基本一致，多為粉末型的Ni基、Fe基、Co基、WC、陶瓷等材料，可根據(jù)基材性能選用不同修復(fù)材料。 激光修復(fù)層與基體是冶金結(jié)合，層內(nèi)組織均勻細(xì)致，消除了氣孔、裂紋、夾渣等缺陷。而熱噴涂層與基體不是冶金結(jié)合，界面為機(jī)械粘接，存在氣孔。熱噴涂層內(nèi)有大量氣孔、夾渣、組織粗大。顯然激光修復(fù)后顯微組織和性能優(yōu)于熱噴涂工藝。 對(duì)損傷比較嚴(yán)重的部位，必須進(jìn)行多層熔敷。每層厚度0.54mm，計(jì)30層。每層間的組織與每層內(nèi)組織比較，稍有些粗大，但總體來看，還是均勻的。熔敷材料為Ni45，多層熔敷區(qū)的硬度分布和成分（SDX）經(jīng)檢測(cè)后，也是均勻的。硬度偏差不過ΔHV85。表明多層激光系統(tǒng)熔敷可以獲得大面積的組織和性能均勻的修復(fù)層。
2、激光淬火
激光淬火技術(shù)是利用聚焦后的激光束進(jìn)射到鋼鐵材料表面，使其溫度迅速升高到相變點(diǎn)以上，當(dāng)激光移開后，由于仍處于低溫的內(nèi)層材料的快速導(dǎo)熱作用，使受熱表層快速冷卻到馬氏體相變點(diǎn)以下，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工件的表面相變硬化。如大型軋輥表面激光熔凝淬火的最大淬硬層深度可以達(dá)到2毫米以上。#p#分頁標(biāo)題#e#
3、激光焊接
激光焊接是激光材料加工技術(shù)應(yīng)用的重要方面之一。其原理是將高強(qiáng)度的激光輻射至金屬表面，通過激光與金屬的相互作用，使金屬熔化形成焊接。由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已成功地應(yīng)用于微、小型零件的精密焊接中。如目前我國(guó)鋼鐵行業(yè)處于主導(dǎo)地位的典型冷軋工藝路線是：轉(zhuǎn)爐冶煉－爐外精煉－初軋開坯－熱連軋－酸洗－冷軋－退火－平整－鍍鋅（錫）－成產(chǎn)品。在此典型的冷軋工藝中，帶材焊接設(shè)備必不可少。在運(yùn)行過程中，先行鋼帶與后行鋼帶必須進(jìn)行焊接，才能保證生產(chǎn)線的連續(xù)作業(yè)。硅鋼板帶在線運(yùn)行時(shí)，需經(jīng)多次“S”型彎曲變形和承受一定的運(yùn)行張力，從而對(duì)焊縫的性能和質(zhì)量有很高要求。
二、前景與展望
未來再制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊，到2015年，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值可達(dá)1900億元。從行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的角度來看，三類企業(yè)可望受益，一類是具有或未來可能具有再制造技術(shù)的企業(yè)；二是具有配套能力的零配件生產(chǎn)商；三是回收與銷售的渠道。
激光再制造技術(shù)是符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的綠色制造技術(shù)，也是國(guó)家重點(diǎn)支持的高新技術(shù)之一。隨著基礎(chǔ)研究工作的不斷深入，激光再制造技術(shù)的應(yīng)用范圍也將不斷擴(kuò)大。我國(guó)有幾萬億元的設(shè)備資產(chǎn)，每年因磨損和腐蝕而使設(shè)備停產(chǎn)、報(bào)廢所造成的損失都愈千億元，這為激光再制造技術(shù)帶來了廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。
相關(guān)文章
熱門資訊
精彩導(dǎo)讀
關(guān)注我們
