英语原文共 12 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
再制造工程的进展对未来的技术期望
摘要：经过了几十年的发展后，国外的再制造已经形成了一个完整的工业体系。目前，研究重点是物流管理和再制造产品的市场培育理论等。中国再制造起步较晚，经过10年的发展，形成具有中国特色的可持续的高科技产业化的再制造模式。它利用表面工程技术恢复尺寸和提高性能，并结合制造业，让人们一起学习和研究。再制造模式不仅是可循环的，而且也是经济的。随着科技的发展，未来的再制造技术将打破以前的限制，探索精加工的极限。它将处理再制造在细小尺度的产品浪费，也会使再制造行业扩展到一个更加广阔的空间。
关键词：可持续发展、再制造工业、表面工程、微纳加工
1.介绍
现代科学技术的发展将人类社会带入工业化的时代，使得经济迅速发展，物质生活质量大大提高。然而，人类享受的物质文明越多，他们越觉得他们必须依赖的环境正在一步步地恶化。环境污染越来越严重，生态平衡正在被破坏。自然资源被浪费严重，使得支持人类社会和经济迅速发展的的动力源泉的越来越少。为了保护环境，构建循环经济，保持经济和社会的可持续发展已经成为全世界共同关心的话题。制造业不仅是国民经济的支柱产业，同时也是环境污染的主要来源，因为它消耗了大量的资源。自上世纪80年代以来，为了解决资源的短缺和浪费、减少制造失败或是人类丢弃的废弃产品对人们的危害，国际社会涌起了一股充分利用资源和减少环境污染的浪潮。它提出了“绿色制造”的概念和新的思维方式。在这种情况下，再制造项目已经成为了一个新的研究领域。它在国外形成了再制造产业，再制造是最好的解决资源的浪费，环境的污染和设备的维修改造的最好的方法。
2. 国外再制造产业的发展历史
在上世纪50年代或是更早的时候，因为受到了利益的驱动，欧洲和美国的一些企业开始对产品进行循环使用，之后早期的再制造产业初步形成。在70年代末，麻省理工学院开始研究废弃物品的回收利用。在上世纪80年代，美国政府正式提出对废弃物品改造或是再生，并称之为“再制造”，而日本提出“可再生资源技术”的概念。1992年，俄罗斯学者提出把“修复热处理技术委员会”建立成国际热处理委员会。“世界银行资助了一份关于再制造的总结报告：“美国的经验，对发展中国家的启示”。总结报告描述美国再制造企业和经验，分析了再制造技术对一些第三世界国家的应用前景。这份报告促进再制造产业的发展。在美国、加拿大、欧盟和其他发达国家，旧机电产品的再制造已经有了几十年的发展历史。从技术标准、生产工艺、加工设备、使用产品的回收，再生的产品销售和售后服务，再制造产业形成了一个完整的工业体系。再生的产品范围覆盖了汽车配件、机床、工程机械、铁路设备、医疗设备、和一些电子产品。
全球再制造在2005年产出超过了1000亿美金。在美国的再制造产业是最大的，并且其输出达到750亿美元。其中汽车和工程机械再制造占2/3以上，出口达到约500亿美元。同时日本也加强了工程机械再制造，到2008年，58%的工程机械再制造由日本国内所使用， 34%是出口到国外，剩下的8%作为配件出售。到2004年，大众汽车再制造了748万的发动机和240万的变速箱，公司销售的再制造的产品和新机器的比例是9:1。
再制造不仅可以节省巨大的社会财富，而且还明显地提高军事装备的作战能效。美国军方吸收大量的再制造技术的先进的科技成果，从而提高现有武器设备的战术性能和技术性能。再制造提供了出色的应用和测试先进技术的机会。通过再制造改善了美国军事设备的设备性能。再制造工程的研究已经引起了美国的注意决策部门。在2010年以后，属于美国国家研究委员会的国防制造业委员会，制定了关于2010年的国防工业再制造技术框架。它提出了实现未来所需的制造能力的战略，并把性能升级，延长寿命技术和武器系统的再制造技术中作为当前和未来的国防制造重要研究领域。波士顿大学的防御性武器研究部门专门从事再制造产品的节约成本的数据研究，如航天飞机，跑步者的武器系统和军事设备。AH-64D是一种新的直升机，它是AH-64A的再制造产品。再制造后，它的战场生存能力、信息交流能力，和飞机的导航能力得到了增加。在相同时间内AH-64D可以攻击的目标是AH-64A的4倍，它的生存能力比AH-64A增加7.2倍。目前，它已经成为最强大的和最先进的美国现役的直升机。再制造后的M1A1D坦克的目标获取能力的增加70%，缩短了点火的时间，并提高了准确性。此外，它的目标探测和识别距离也增加了30%，可以提供更好的伤害性能，减少射击失误的概率。美国陆军的Bradley M2/M3战车经再制造后升级到A3型。它集成了汽车监控、诊断、预测子系统军队技术架构(ATA)指挥和控制软件程序组，可以完全配合M1A1D-type、 M1A2SEP-type作战坦克、和其他 “第二十一数字平台”的军事力量。F-14D战斗机是F-14A再制造后的产品，它可以同时跟踪24个雷达高度24米到24000米不等的目标并且攻击其中的6个。它有着单脉冲角跟踪、数字扫描控制、目标识别和评估空袭的能力。
3.海外再制造产业的研究现状
国外再制造模型是基于尺寸修复方法的恢复部分尺寸的大小。研究重点是完整寿命循环周期的分析，产品部件的寿命或物理力学性能的变化。信息化成功地用于恢复或再制造产品。为研究和开发先进的再制造技术，，表面清洗技术和废物最少化技术在经济和环境上有很好的影响。再制造产品的性能老化特性的测量和剩寿命的预测可通过使用先进的诊断技术和工具来完成。通过这样的基础研究工作的积累，工业国家为再制造行业的可持续发展奠定了坚实的基础。目前，国外的再制造工程的研究已经发展到宏观上积分的研究，如管理模式，市场培育，社会效益和经济效益的认定。
玛格丽特研究了产品回收系统和维修行业是否可以应用在汽车零部件再制造，他认为再制造产品的回收已形成一个闭环的工业处理。由于缺乏其他行业的知识，这些行业对其他行业的产品进行再制造，这限制了再制造的发展。约翰认为，如果再制造产品要被消费者识别和购买，它必须获得准确的再制造产品的市场信息，它必须准确地掌握逆向物流信息。对新产品和再制造产品的理论内部关系的需求如图1所示。由于消费者对再制造产品的理解不足，再制造产品的市场需求很低，并且价格是另一个影响再制造产品的重要因素。例如，与新产品相比，再制造产品的价格较低，这是由于消费者的传统式的理解，一个旧产品的价格肯定不能与新产品相比。但随着时间的延长，消费者对新产品的兴趣减少。由于较低的价格，再制造产品有更强的竞争。卢和娜塔莉清楚地描述了再制造系统网络，再制造网络(RMN)，如图2所示。该系统假定有四种参与者:消费者、物流节点，再制造中心和生产商。作为消费者，他们有两个角色：购买新产品和使用旧产品。中间的回收中心只是回收旧产品和做一些必要的处理，如清洗、拆卸，检查，然后把旧产品送到再制造中心。再制造中心接收可以被再制造的产品。部分产品的流水线，生产和制造中心负责生产消费者需要的产品。在图2中，我们可以看到两个进程:一个是逆过程，旧的产品来自于消费者，通过回收中心，然后流到再制造中心;另一个是新产品通过再制造中心或生产者直接流向消费者。
在上个世纪，国外再制造行业发展成熟，其技术研究也已充分扩大。现在，国外再制造的理论研究主要集中在分销管理和市场培育。
4. 再制造在中国的发展
自1999年以来，我们大力宣传和深入研究了再制造项目。在过去的10年中，唯一存在的几个再制造公司在中国开展工作中经历了很多困难，直到他们得到了国家政府机构，行业和社区的广泛的认可和大力支持。再制造公司，如中国重汽济南富强电力有限公司有限公司(中英合资)，上海大众的制造厂(中德合资)，百科(常熟)香港市投资有限公司(香港)投资广州花都国际自动变速器有限公司，海外投资有限公司(海外华人投资)等等，分别在重型卡车发动机、汽车发动机、汽车发动机、汽车变速箱等领域进行着再制造加工的研究。再制造产品要满足国际标准并符合再制造的要求。可以说，，他们是第一批在中国的再制造公司。然而，由于种种原因，如政策、技术等，其发展是极其困难的。直到2008年，我国再制造产业得到国家的重视和政策支持，国家发展和改革委员会(NDRC)任命上述公司在内的14家公司作为第一批汽车零部件再制造行业点。在2009年底，温总理作出重要指示说再制造和再制造行业是非常重要的。2010年，国家发展和改革委员会和其他11个部委联合发布“建议推动再制造产业发展”，把再制造产业作为新的经济增长点进行培育。2011年，国家发布了“国民经济和社会发展第十二个五年计划”，并要求在接下来的5年“推动再制造产业发展、再制造关键技术开发和应用，并促进循环经济模式”。通过多年的研究和实践，根据再制造产品的特点，它的质量性能的不会差于新产品，我们的实验室独创了很多的具有中国特色的再制造技术，如自动化纳米颗粒复合电刷镀技术、纳米减摩智能自修复添加剂技术，自动高速电弧喷涂技术自动微等离子熔覆技术，再制造无损检测技术和设备。这些技术能很好地适应中国循环经济的发展的需要。节能、节材、减少污染在再制造行业的健康发展中扮演极其重要的角色。
5. 再制造技术的未来前景
基于现有技术的积累，物质结构的研究将使人类带入调节分子、原子、电子的时代。它促进加工精度从微尺度到纳米尺度，使人类对自然的理解转换到一个新的更深层次。如今，全球开始建立新的集成方法和技术竞争以适应纳米尺度。传统的制造与再制造的物理实质是利用原子之间的连接缺陷，分子或晶体加工，而纳米加工是以设备表面上的原子或分子作为待处理的直接对象。可以说，纳米尺度处理的物理实质是切断了原子或分子之间的键，除去或增加了原子或分子。各种材料组合以共价键的形式、金属键、离子键等等，很难减少之间的成键原子，传统的处理方法是不实际的。因此，世界各国正在研究和创新的纳米加工和制造技术，如基于电子、光学、磁学和力学的各种纳米切割和纳米焊接技术。这些技术的突破将为再制造行业带来一场深刻的革命，并改变对物质和能源结构的理解。分解，调节和合成分子，原子等微观结构，可以将完成新的材料和能源的结合。同时，结合现有的宏观重组技术，使得再制造零部件主要应用产品达到零废弃率，完全实现资源的充分回收。这将为现有的再制造打开一个新的应用领域。
电弧喷涂铁基涂层的耐磨性和高温氧化性能
在目前的工作中，FeCrB（CSi）粉芯丝材（C17，C21和C25）被设计为电弧喷涂的涂层。它的显微组织、显微硬度、磨损和高温腐蚀性能与商业用的Fe - Cr-Al涂层进行比较。FeCrB（CSi）涂层的显微组织具有一定的孔隙和微裂缝和一些氧化物夹杂。它的涂层的显微硬度比Fe-Cr-Al涂层大的多。涂层的耐磨性比基体要好得多。用热重分析法评价了涂层在循环氧化条件下的高温氧化行为，并在650℃下进行了热重分析。结果表明，C17涂层的高温抗氧化性能不如Fe-Cr-Al涂层，而C21和这件比FeCrAl涂层表现出更好的抗氧化性能。
关键词：FeCrB涂层，电弧喷涂，微观结构，磨损，高温氧化
简介
高温氧化、腐蚀和磨损的主要原因是许多零件失效的主要原因，它们用于在高温环境中，如冶金炉、工业固体废物焚烧炉，燃煤锅炉等。这些部件的失效可能会导致增加了经营风险和代价高昂的停机。其中一个潜在的方法来克服这些问题是由各种热喷涂技术处理形成热喷涂涂层的沉积，，在喷涂技术，金属电弧喷涂由于其经济效率吸引了人们特别的兴趣。涂料可以防止底物氧化，腐蚀和磨损，同时保证衬底材料的力学性能。如今，热喷涂在很多行业用于不同的方面。镍和钴基涂层被广泛地应用于氧化、腐蚀或耐磨性的应用场合。需求驱动开发的铁基涂层具有抗氧化性和腐蚀性已经被注意到。与镍基和钴基涂层相比，铁基涂层具有显着降低成本的特点，因此非常有吸引力。铁基粉末已被开发作为一种替代镍和钴基粉末用于高速火焰或等离子喷涂。
研究人员在原料粉末中加入某些元素，以获得所需的涂层性能。铬元素被广泛添加于涂料提高高温氧化腐蚀，因为铬能在高温下不影响涂层的力学性能形成Cr2O3保护性氧化膜。硼能降低原料的熔点，有助于硬质相的形成。碳也形成硬质相，可以促进涂层的耐磨性。硅的加入增加自熔性特性。
到目前为止，金属电弧喷涂涂料已用于保护零件件处于一个相对低温的条件下。在给定的温度和耐磨性的电线电弧喷涂涂层的条件下进行的循环氧化行为的研究。本研究的主要目的是设计FeCrB（CSi）粉芯丝材和沉积在钢表面电弧喷涂丝材，研究不同铬含量对涂料的性能的影响。研究不同铬含量对显微组织、显微硬度、耐磨性和涂层的高温氧化行为的影响。商业Fe-Cr-Al丝材也被设计成涂料，通过相同的金属电弧喷涂过程对高温氧化行为进行了比较。
实验程序
材料
在目前的研究中，SA213-T2钢(尺寸大约20times;15times;5毫米)作为基体。FeCrB(CSi)粉芯直径2.0毫米(粉芯的名义成分如表1所示)，并用于生产金属电弧喷涂涂层。粉芯丝材的填充系数约为33%。0.3毫米厚线盖是由不锈钢(Fe-17Cr)制成。电弧喷涂涂层的设备是由tlas - 400 c(西安同里机电设备有限公司，，西安，中国)，安装在机器人手臂。基质是由丙酮超声清洗，随后喷砂之前氧化铝刚玉砂沉积涂层。喷涂参数是:30 -32 V，电流的电弧电压190 - 200A，喷嘴的距离为200毫米的。所有的涂层的厚度大约500mu;m。
微观结构表征
x射线衍射(XRD)分析与CU-Kalpha;喷涂料进行了辐射。涂层的微观结构特征是通过扫描电子显微镜(SEM)，通过能谱仪（EDS），以20.0 keV的电子束能量进行扫描。使用Image Pro Plus系统，用图像分析法测得的孔隙率。十个截面的显微图中的每个涂层都由一个光学显微镜来处理，从而评估他们的平均峰值。
显微硬度和磨粒磨损试验
在载荷为100g和15s的持续时间中，沿横截面上的涂料涂层/基体界面，涂料的维氏显微硬度被测量出来。磨料磨损试验中使用湿砂橡胶轮。样本的尺寸为57 25times;times;5毫米。在测试前，用锋利的石英、角形态作为研磨、过
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[146561]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
