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fun88再制造:搭上节能环保快车成为国民经济新的支柱产业

文章来源:    时间:2018-5-26 15:21:00



第一章:项目背景介绍

我国机械通用零部件行业国内市场占有率已达65%左右,但自主创新能力依然薄弱,核心技术受制于人;产品、产业结构不合理;市场格局、竞争态势严峻等问题依然突出。我国与国外机械主机制造方面的差距已日趋缩小,但是在零部件的生产方面还是有很多长期依赖进口,“中低端过剩,高端不足”的现象明显。企业自主创新能力是实现企业产品结构转型升级、保持企业做强和持续稳定发展的基础,是企业核心竞争力的体现。2010年,机械通用零部件企业坚持走自主创新之路,开拓高端新产品市场,取得显著成效。依据国家深入贯彻落实科学发展观,坚持以调整产业结构和转变发展方式为主线的产业政策,2010年机械通用零部件行业加快了产业布局调整的步伐,企业也强化了产品结构优化升级的运作。在产业布局方面,行业依据不同的情况,已形成进驻产业链配套产业集聚区,从能源、用地等紧张地区转向可发展地区,向配套的装备主机厂地区转移等多种产业布局的调整模式。国家的“装备制造业调整与发展规划”、工信部发布的“机械基础件振兴实施方案”等产业政策,为机械通用零部件行业的发展指明了必须为国家重大装备配套的产业发展方向,尤其是着重发展与国家重大装备挂钩配套的高端产品,已经成为机械零部件行业企业今后一段时期内保持持续稳定发展的关键环节。在当前形势下,如何准确判断行业的发展趋势,如何深入了解行业发展现状及面临的风险因素,如何全面分析相关行业的发展现状及经营趋势,是通用零部件及机械修理行业十分关注的课题。

国家或行业发展规划2015年中国国内生产总值768845亿元,比上年增长7.7%。其中,第一产业增加值56957亿元,增长4.0%;第二产业增加值249684亿元,增长7.8%;第三产业增加值262204亿元,增长8.3%。第一产业增加值占国内生产总值的比重为10.0%,第二产业增加值比重为43.9%,第三产业增加值比重为46.1%,第三产业增加值占比首次超过第二产业。2015年中国工业生产稳定增长。全年全部工业增加值210689亿元,比上年增长7.6%。规模以上工业增加值增长9.7%。在规模以上工业中,分经济类型看,国有及国有控股企业增长6.9%;集体企业增长4.3%,股份制企业增长11.0%,外商及港澳台商投资企业增长8.3%;私营企业增长12.4%。分门类看,采矿业[10]增长6.4%,制造业增长10.5%,电力、热力、燃气及水生产和供应业增长6.8%。


      综上所述:机械零部件的使用量正在逐年增长,而随着特殊的使用场合越来越多,对于零部件的寿命及质量要求也愈发严格,机械设备设备维修是保持设备良好状态,及时消除设备故障,防止设备事故,延长设备使用寿命,保证生产任务完成的重要手段与措施。而关键零部件修理能使设备更高效的生产和运行,保障修理质量,缩短维修时间,节约修理费用,做到安全、高效、文明、节约才是项目得以长期运行的根本。

 

第二章、项目应用领域

      在我国的各工业领域,分布着数以万计的机械零部件每天需要更换维修,较为常见的零部件大多是需要增加耐磨、防腐、抗冲击、耐高温合金涂层,来满足各类工作环境下的使用条件。下面列举一些常见的行业图表。见(图1):

煤炭机械

矿山机械

工程机械

化工机械

水泥制造

电力电厂

农业机械

铁路系统

石油开采

船舶舰艇

钢铁制造

冶金铸造

机械模具

塑料机械

机床制造

再制造修理

 

第三章、项目具体操作

3.1国际先进修复工艺分类

        

废旧零件

                  ↓              ↓

除锈清洗

                     ↓             ↓

高能离子束增材

                     ↓                ↓

fun88熔覆法

                     ↓                 ↓

二次加工

                     ↓               ↓

成品交货


3.2 高能离子束增材及fun88熔覆修复工艺介绍

3.2.1 高能离子束增材工艺 

        离子束增材技术是采用离子束作为热源,在金属的表面获得相对美观、耐磨、防腐、耐冲击、耐热等特性的新型材料表面改性技术,其原理是按照程序轨迹运行的高能等离子束,在熔覆过程中把合金粉末通过同步送粉器送到需要进行强化表面处理的工件表面上,同时利用高能束辐照使合金粉末熔化,其工件表面也同时熔化,在工件表面形成合金熔池,在等离子高能束离开以后,合金熔池快速凝固,从而形成其成分均匀、组织细小、致密无气孔及无裂纹的高质量冶金涂层。

       目前离子束增材所用到的材料大多是Ni镍基、Co钴基、Fe铁基自熔合金粉末,在特殊耐磨要求下可添加Wc碳化钨合金及Tic陶瓷粉末,离子束增材属于一种表面快速冶金过程,因此在增材后所呈现出来的高结合强度是其他焊接工艺无法比拟的。增材合金材料的选配直接关系到能否满足不同特性的需要。离子束增材加工过程中,因稀释率较低,能满足各类异形工件增材的要求,同时具有组织强化、沉淀强化等高性能的特点,与普通氩弧焊、埋弧焊、冷焊、fun88熔覆、电子束熔覆等相比,离子束增材是一种更高效,更优质、成本更低的表面改性新技术,在国内外已经把离子束增材技术运用到煤矿、工矿、电力、石化、水泥、钢铁、大型能源等领域,成功应用到各类工件中。比如在煤矿开采中的截齿,在通过离子束增材后的截齿与没有增材的作比较,离子束增材后的截齿耐磨寿命增加了10倍,为高效采煤提供了良好的技术装备。

 离子束增材技术及工艺涉及多个学科领域,目前国内专门从事高能束离子体研究的机构还不多,除了少数高校在进行一些学术上的研究,实际应用的研究还相对比较薄弱。在诸多的企业和机构里面寻找到一家离子束增材设备制造商,不仅能够研制出离子束设备,在表面合金化的应用领域也十分出色,乐天堂线上娱乐是国内少有的研发制造和合金增材应用的综合科技单位。

合金增材时传统堆焊的升级版,堆焊工艺是焊接工艺的一种特殊应用,它的目的不是为了连接机件,而是借用焊接手段改变金属材料厚度和表面的材质。焊料可以是金属陶瓷,合金镍、铁、钴、碳化钨粉末等,如普通碳钢零件,通过堆焊一层合金,可使其性能得到明显的改善或者提高。其工艺特点是堆焊层金属与基体金属有 很好的结合强度,对基体金属的热影响小,可以快速得到大厚度的堆焊层。等离子堆焊分手工堆焊和自动堆焊,等离子堆焊的结合强度最高,与基材的结合呈现纯冶金结合,是目前国际上通用的特种修复利器。

 

3.2.3 fun88熔覆工艺

    fun88熔覆技术是指以不同的填料方式在被涂覆基体表面上放置选择的涂层材料,经fun88辐照使之和基体表面一薄层同时熔化,并快速凝固后形成稀释度极低并与基体材料成冶金结合的表面涂层,从而显著改善基体材料表面的耐磨、耐蚀、耐热、 抗氧化及电器特性等的工艺方法。

   fun88熔覆具有以下特点:

1)冷却速度快(高达106K/s),属于快速凝固过程,容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相,如非稳相、非晶态等。

2)涂层稀释率低(一般小于5%),与基体呈牢固的冶金结合或界面扩散结合,通过对fun88工艺参数的调整,可以获得低稀释率的良好涂层,并且涂层成分和稀释度可控;

3)热输入和畸变较小,尤其是采用高功率密度快速熔覆时,变形可降低到零件的装配公差内。

4)粉末选择几乎没有任何限制,特别是在低熔点金属表面熔敷高熔点合金;

5)熔覆层的厚度范围大,单道送粉一次涂覆厚度在0.2~2.0mm,

6)能进行选区熔敷,材料消耗少,具有卓越的性能价格比;

7)光束瞄准可以使难以接近的区域熔敷;

8)工艺过程易于实现自动化。

小结:维修是恢复各类机械技术性能,排除故障及消除故障隐患,延长机械使用寿命的有效手段。当前国内机械维修行业已具有相当规模,而精工机械维修行业起步相对较晚,在维修中还存在着诸多技术问题。这些问题的存在,导致机械维修质量不高,装备可行性差,使消费者蒙受损失,甚至重大工程机械事故的发生。针对重工领域的机械维修工作中遇到的常见技术问题做简要分析,旨在引起有关人员的重视机械零件的修复技术在制造业中发挥着重要作业,修复后的零件质量和性能可以达到新零件的水平,有的甚至可以超过新零件。此技术的使用无疑是制造业的一项革新,将吸引更多的专业人士开展对修复技术的研究。

 

    第四章:项目效益分析

       修复的延伸就属于再制造,先进的表面工程技术是再制造工程最重要的关键技术和技术支撑。多数情况下,对于曲轴及其它轴类零件的磨损部位,可采用喷涂技术进行再制造,喷涂效率高、成本低;也可以采用电刷镀技术,例如齿轮轴磨损后的再制造,镀层与基体的结合强度高、镀层的后加工量小,而且操作方便灵活,非常适用于不易拆解的大型设备上轴类零件的再制造;对于大型或较重要的轴类零件,可采用fun88再制造技术,不仅能恢复零件的尺寸和形状,还可提高其表面性能,而且效率高、成品率高。 对于断裂失效的轴类零件,视其断裂部位及断裂原因进行具体分析后,有些轴可采取相应的再制造技术而使它再生。 在轴类零件的再制造中,采用先进的表面强化工艺和新材料可大大地提升原零件的表面性能和寿命,特别是纳米材料在表面强化涂层中的应用,可成倍地提高原轴类零件的抗磨能力,获得较理想的性价比。以废旧产品实现再生利用为目标,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。简言之,再制造工程是废旧产品高科技维修的产业化。再制造工程的研究对象既可以是整机、系统、设施,也可以是其零部件等。

      工程机械行业是钢材的使用大户,我国每年的消耗量超过500万t。 工程机械产品的许多零部件进行再制造创造的价值是可观的。轴类零件是工程机械中很重要的一类可再制造零件,研究轴类零件的再制造方法具有重要意义。 工程机械轴类零件的再制造是针对损坏或报废的轴,在失效分析、寿命评估和经济效益分析的基础上,采用先进的表面工程技术等修复或改造废旧的轴,使再制造轴的质量达到或超过新品的质量,以形成再制造新轴。工程机械轴类零件的再制造是以废旧的轴为毛坯,不需要重新加工制造毛坯,因而最大限度地保留了轴中蕴含的附加值,不仅生产成本远低于新品,而且还减少了对环境的污染,具有很大的经济效益和社会效益。 1发展再制造工程的意义 绿色再制造工程既不同于机械设备的维修,也 不同于设备的再循环(回收利用)。设备的维修是指在设备的使用阶段为了使其保持良好状况而采取的修复措施,因而具有随机性、原位性、应急性和单件性。而设备的再制造是将大量已报废或即将报废的设备回收、拆解以后,按零部件的类型进行检测,以有再制造价值的零部件为毛坯,利用高新表面工程技术进行批量化生产修复,恢复并提升零部件的性能。最后,将再制造后的各种零部件按照与新设备制造过程相似的严格装配工艺完成装配并进行试验检测,使其性能超过新的设备。

       再制造工程:以机电产品全寿命周期设计和管理为指导,以废旧机电产品实现性能跨越式提升为目标,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,对废旧机电产品进行修复和改造的一系列技术措施或工程活动的总称。

       再制造的重要特征:再制造产品的质量和性能要达到或超过新品,成本仅是新品的50%左右,节能60%、节材70%以上,对保护环境贡献显著;再制造产品不是二手产品,属于新品。

       再制造的对象:广义的。既可以是设备、系统、设施,也可以是其零部件;既包括硬件,也包括软件。

       而有机械加工基础又有机械加工能力的企业和个人,从简单的机械加工演变到机械表面合金化的精工再制造,是国内目前循环经济增长的一个新的引擎点!

 据测算,再制造1万台废旧发动机耗能0.103亿kW·h,与以材料水平的循环利用相比,其耗能仅为其1/15。与新发动机的制造过程相比,再制造发动机生产周期短,仅占新机制造周期的46%,并且成本降低了61%。

显著的综合效益

 

       通过上面的描述不难看出,在诸多领域存在着零部件频繁更换、维修的情况,有些零部件甚至使用周期只有几天时间,一般的钢材不耐磨也不防腐,特殊环境下使用的合金材料其成本大增,设备运行过程中的磨损过大会导致设备停运或效益锐减,通过特种修复方法来解决各类金属零部件的表面合金化、表面改性、表面增材等工艺来实现昂贵或难加工零部件的使用寿命,经济价值得以体现,而在修理的过程中,按照不同修复设备所实现的工艺不同,收费也有很大区别,目前国内外最好的修理工艺以fun88熔覆和等离子熔覆为主,一般按照每批次的工件附加值来计算收费标准,而并非传统的机加工收费,例如修复一根曲轴,通过fun88熔覆的工艺来实现,面积在0.6平方厘米,实际所需要的材料成本和能耗成本都较低,只需百元即可解决,但行业内收费都是按照损坏的曲轴的整体附加值来收费,比如一根曲轴价值3万元,收费区间在9000元~12000元,客户也能接受,毕竟耽误生产所带来的损失远远大于这个数,买新的曲轴一般需要定制,周期在1个月以上,因此通过精密的修复设备和最新的修复工艺来实现特种零部件的修复是改变现阶段传统机械加工行业所遇瓶颈的一个好办法。

       通过等离子熔覆来实现特种耐磨零部件的修复可以创造高于传统修复工艺2-5倍的收益。在国内逐年取消化学电镀的同时,已经有很多人开始在用新的表面合金化工艺替代电镀,数量大,市场广,收益颇丰,例如煤机、矿山、电厂、工程机械、化工领域内的许多零部件都需要在设备出厂前做更现实的验证,通过出厂前就增加耐磨、防腐等涂层来延长整机的使用是寿命,也是越来越多客户的选择,通过质量取胜市场,通过新型技术工艺来服务市场,通过优于传统的修复方法来立足市场,即将加入再制造或修理大军的各业主们,永远记住技术是来不得半点虚假的,您有金刚钻,绝对不愁瓷器活,人云亦云的时代已经在终结,一味地模仿绝对不会让您得到更多,相反,市场越来越乱,价格越来越低,电焊您想收高价?车床您想收高价?已经不现实!升华您的思维,挑战您的团队,实现自己的机械梦,创造属于敢干的您!

 


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